西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展

西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展

一、sin投料系統(tǒng)0d主要技術(shù)特性西門(mén)子公司于20世紀(jì)90年代推出了規(guī)格的simukubu，這是一家西門(mén)子公司。它保持西門(mén)子前兩代系統(tǒng)SINUMERIK880和840C的三CPU結(jié)構(gòu):人機(jī)通信CPU(MMC-CPU)、數(shù)字控制CPU(NC-CPU)和可編程邏輯控制器CPU(PLC-CPU)。三部分在功能上既相互分工,又互為支持。在物理結(jié)構(gòu)上,NC-CPU和PLC-CPU合為一體,合成在NCU(NumericalControlUnit)中,但在邏輯功能上相互獨(dú)立。SINUMERIK840D主要技術(shù)特性如表1所示。相對(duì)于前幾代系統(tǒng),SINUMERIK840D具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)數(shù)字化驅(qū)動(dòng)在SINUMERIK840D中,數(shù)控和驅(qū)動(dòng)的接口信號(hào)是數(shù)字量,通過(guò)驅(qū)動(dòng)總線(xiàn)接口,掛接各軸驅(qū)動(dòng)模塊。(2)軸控規(guī)模大最多可以配31個(gè)軸,其中可配10個(gè)主軸。(3)可以實(shí)現(xiàn)五軸聯(lián)動(dòng)SINUMERIK840D可以實(shí)現(xiàn)X、Y、Z、A、B五軸的聯(lián)動(dòng)加工,任何三維空間曲面都能加工。(4)操作系統(tǒng)視窗化SINUMERIK840D采用Windows95作為操作平臺(tái),使操作簡(jiǎn)單、靈活,易掌握。(5)軟件內(nèi)容豐富功能強(qiáng)大SINUMERIK840D可以實(shí)現(xiàn)加工(Machine)、參數(shù)設(shè)置(Parameter)、服務(wù)(Services)、診斷(Diagnosis)及安裝啟動(dòng)(Start-up)等幾大軟件功能。(6)具有遠(yuǎn)程診斷功能如現(xiàn)場(chǎng)用PC適配器、MODEM卡,通過(guò)電話(huà)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)SINUMERIK840D與異域PC機(jī)通信,完成修改PLC程序和監(jiān)控機(jī)床狀態(tài)等遠(yuǎn)程診斷功能。(7)保護(hù)功能健全SINUMERIK840D系統(tǒng)軟件分為西門(mén)子服務(wù)級(jí)、機(jī)床制造廠(chǎng)家級(jí)、最終用戶(hù)級(jí)等7個(gè)軟件保護(hù)等級(jí),使系統(tǒng)更加安全可靠。(8)硬件高度集成化SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)采用了大量超大規(guī)模集成電路,提高了硬件系統(tǒng)的可靠性。(9)模塊化設(shè)計(jì)SINUMERIK840D的軟硬件系統(tǒng)根據(jù)功能和作用劃分為不同的功能模塊,使系統(tǒng)連接更加簡(jiǎn)單。(10)內(nèi)裝大容量的PLC系統(tǒng)SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝PLC最大可以配2048輸入和2048輸出,而且采用了Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)和MPI多點(diǎn)接口通信協(xié)議,大大減少了現(xiàn)場(chǎng)布線(xiàn)。(11)PC化SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)是一個(gè)基于PC的數(shù)控系統(tǒng)。二、西納姆智能機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)SINUMERIK840D系統(tǒng)硬件組成原理如圖1所示。下面介紹其主要的功能部件。1.plc的運(yùn)算和邏輯運(yùn)算NCU(NumericalControlUnit)是SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)的控制中心和信息處理中心,數(shù)控系統(tǒng)的直線(xiàn)插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)等軌跡運(yùn)算和控制PLC系統(tǒng)的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算都是由NCU完成的。在SINUMERIK840中,NC-CPU和PLC-CPU采用硬件一體化結(jié)構(gòu),合成在NCU中。2.員工通信中央處理單元mmc-cpuMMC-CPU的主要作用是完成機(jī)床與外界及與PLC-CPU、NC-CPU之間的通信,內(nèi)帶硬盤(pán),用以存儲(chǔ)系統(tǒng)程序、參數(shù)等。3.操作員面板OP031操作員面板OP的作用是:顯示數(shù)據(jù)及圖形,提供人機(jī)顯示界面;編輯、修改程序及參數(shù);實(shí)現(xiàn)軟功能操作。在SINUMERIK840D中有OP031、OP032、OP032S、OP030以及PHG等5種操作員面板。其中,OP031是常使用的操作員面板。4.實(shí)現(xiàn)了“三自”結(jié)構(gòu)的控制原理MCP的主要作用是完成數(shù)控機(jī)床的各類(lèi)硬功能鍵的操作。主要有以下列6個(gè)硬功能鍵操作。(1)操作模式鍵區(qū)可選擇的操作模式有JOG、MD、TEACHIN和AUTO等4種操作模式。(2)軸選擇鍵區(qū)實(shí)現(xiàn)軸選擇,完成軸的點(diǎn)動(dòng)進(jìn)給、回參考點(diǎn)和增量進(jìn)給。(3)自定義鍵區(qū)供用戶(hù)使用,通過(guò)PLC的數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的聯(lián)系,完成機(jī)床生產(chǎn)廠(chǎng)所要求的特殊功能。(4)主軸操作區(qū)主軸倍率開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速0~150%倍率修調(diào)。主軸起停按鈕實(shí)現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的起停,一般控制主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的脈沖使能和驅(qū)動(dòng)使能。(5)進(jìn)給軸操作區(qū)進(jìn)給軸倍率開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速0~200%倍率修調(diào)。進(jìn)給軸起停按鈕實(shí)現(xiàn)進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的起停,一般控制進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的脈沖使能和驅(qū)動(dòng)使能。(6)急停按鈕實(shí)現(xiàn)機(jī)床的緊急停車(chē),切斷進(jìn)給軸和主軸的脈沖使能和驅(qū)動(dòng)使能。5.i-rf主電源模型主電源模塊主要功能是實(shí)現(xiàn)整流和電壓提升功能。6.驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)它包括主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩部分。三、圖1:美國(guó)統(tǒng)一機(jī)制下的“兩網(wǎng)”SINUMERIK840D系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。SINUMERIK840D軟件系統(tǒng)包括4大類(lèi)軟件:MMC軟件系統(tǒng)、NC軟件系統(tǒng)、PLC軟件系統(tǒng)和通信及驅(qū)動(dòng)接口軟件。1.出系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)在MMC102/103以上系統(tǒng)均帶有5GB或10GB的硬盤(pán),內(nèi)裝有基本輸入、輸出系統(tǒng)(BIOS),DR-DOS內(nèi)核操作系統(tǒng)、Windows95操作系統(tǒng),以及串口、并口、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)接口等驅(qū)動(dòng)程序,支撐SINUMERIK與外界MMC-CPU、PLC-CPU、NC-CPU之間的相互通信及任務(wù)協(xié)調(diào)。2.循環(huán)子系統(tǒng)的定義NC軟件系統(tǒng)包括下列內(nèi)容:(1)NCK數(shù)控核初始引導(dǎo)軟件該軟件固化在EPROM中。(2)NCK數(shù)控核數(shù)字控制軟件系統(tǒng)它包括機(jī)床數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)的循環(huán)子系統(tǒng),是西門(mén)子公司為提高系統(tǒng)的使用效能,而開(kāi)發(fā)的一些常用的車(chē)削、銑削、鉆削和鏜削功能等軟件。用戶(hù)必須理解每個(gè)循環(huán)程的參數(shù)含義才能進(jìn)行調(diào)用。(3)SINUMERIK611D驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)它是指SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)所配套使用的SIMODRIVE611D數(shù)字式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)。(4)PCMCIA卡軟件系統(tǒng)在NCU上設(shè)置有一個(gè)PCMCIA插槽,用于安裝PCMCIA個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡,卡內(nèi)預(yù)裝有NCK驅(qū)動(dòng)軟件和驅(qū)動(dòng)通信軟件等。3.監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)PLC軟件系統(tǒng)包括PLC系統(tǒng)支持軟件和PLC程序。(1)PLC系統(tǒng)支持軟件它支持SINU