西门子802D数控系统的连接与调试.docx
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西门子802D数控系统的连接与调试
西门子802D数控系统的连接与调试
前言3
摘要4
1SINUMERIK802D数控装置组成模块的功能介绍及连接
5
2机床数据（MD）和设定数据（SD）的结构10
3机床数据的输入11
4控制器的上电和引导12
5语言设定13
6技术设定14
7Profibusf地址的设定14
8坐标轴/主轴调试15
9机床串行备份17
10数据备份18
总结21
参考文献22
刖吕
随着我国产业化程度的加速，产业结构的调整和升级，数控技术在现代企业中大量应用，使制造业朝着数字化的方向迈进。
数控技术水平的上下和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。
微型计算机已经被用于数控系统，即：
计算机数控系统。
采用了计算机的数控系统是山软件来实现其局部或全部的功能，具有良好的“柔性〞，通过软件很容易改变或扩展其功能，以适应各类数控机床和特殊工件的要求。
也为柔性制造系统和计算机集成制造系统的开展奠定了根底。
大幅度的提高了生产效率。
数控技术水平的上下和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。
摘要
论文介绍了802D数控系统的连接与调试方法，主要内容包括：
SINUMERIK802D数控装置组成模块的功能介绍及连接；机床数据（MD）和设定数据（SD）的结构；机床数据的输入：
控制器的上电和引导；语言设定；技术设定;机床数据的输入；Profibusf地址的设定；坐标轴/主轴调试；机床串行备份；内部数据备份；使用NC卡进行外部数据备份。
涉及到接口定义及连接方法的内容要求配有插图。
通过本论文的撰写，应该具备802D数控系统的硬件安装能力、802D电气控制系统的调试能力、SIMODRIVE611UE伺服驱动器调试能力、数控车床电气系统故障诊断能力、802D数控机床数据备份能力、802D软件升级能力。
1802D数控装置组成模块的功能介绍及连接
SINUMERIK802D的组成以及对应的功能：
硬件组成：
PCU〔而板控制装置〕:
用于控制最多4个坐标轴和一个主轴，并带有图形显示，软
键和PC卡插槽模块。
1KB〔键盘〕：
水平或垂直设计
1MCP〔机床控制而板〕
1PP72/48〔Profibus输入/输出〕：
72点数字输入，48点数字输出。
1驱动模块
—SIMODRIVE611UE闭环控制模块。
—PROFIBUSDP选择模块。
软件组成
1系统软件，位于PCU永久存储器中：
—引导软件，用于启动系统。
一HMI软件〔人机通讯〕，包含所有操作功能。
—NCK软件〔数控核心〕，包含所有NC功能，控制最多带四个进给轴和一
个主轴的NC通道。
-PLC软件〔可编程逻辑控制器〕，循环执行内装PLC用H程序。
1工具盒
-用于车床和铳床的安装文件。
—用于车床和铳床的循环软件包。
—传送程序WINPCIN,用于与外部PC进行用户数据和程序的传入/岀。
-可重新装入的语言。
-用于PLC报警文本，语言，帮助文件的管理工具。
—PLC用户库文件。
—SimoComU是为驱动器设巻参数和调试的工具。
SIMODRIVE611UE固件。
1编程工具PLC80用户数据：
・机床数拯
・设左数拯
・刀具参数
・R参数
・零点偏置
・补偿数据
・零件程序
・标准循环
・PLC用户程序
・用户报警文本
ProfibusDP选件模块
PCUMCP
SINUMERIK8O2D硬件构成如上图
各个部件的连接：
1.键盘的连接（KB）
使用提供的电缆将键盘与PCU连接。
多脚插头必须插入键盘
2.手轮与PCU（X14.X15.X⑹的连接
插头需称：
手轮1（X14）
手轮2（X15）
手轮3（X16）
插头型号：
15芯D型孔型插头
最大电缆长度：
3m
手轮可以连接三个电子手轮；但是必须符合以下要求：
传输方法：
5V方波信号（TTL或RS422）
信号：
信号A,分根本信号和取反信号（Ual,5al）
信号B,分根本信号和取反信号（Ua2,5a2）
最大输出频率：
500kHz
信号A和信号B的相位差：
90°±30°
电源：
5V,最大250mA
3.I/O与PP72/48的连接：
用一条扁平电缆将机床控制而板与PP72/48（X111,X222）
相连，最大电缆长度15m.
Profibus的连接
所有的节点通过Profibus互相连接°PCU是主站,SIMODRIVE611UE和PP72/48是从站。
5.接地端子
必须提供以下接地端子：
・PCU
・机床控制而板（MCP）
・键盘（KB）
对PCU、MCP和KB进行接地连接时，将接地点与接地杆相连。
6.P72/48接地PP72/48的安装必须符合EN60204标准。
如果区域较大，不可
能通过背而板与中央接地点实现永久的金属连接，必须使用一条截而积大于10mm2电线将安装板与接地杆连接。
7.PCU（X8）和PP72/48（X1）的电源
螺钉一端子块将所需的24VDC负载电源与螺钉一端子块X8或XI连接。
2机床数据（MD）和设置数据（SD）的结构
序号和标识
MD和SD是由它们的序号或山它们的名字（标识）来定址的。
序号和名字,以及生效方式和单位都被显示。
生效方式
生效级别是通过它们的优先级来排列的。
通过以下方式可以使改变数据生效：
SPOWERON（po）断开/接通SINUMERIK802D
SNEW.CONF（cf）
通过在PLC接口（V30000000.7）复位
SRESET（re）通过在PLC接口（V30000000.7）复位或在程序末尾M2/M30时
SSOFORT（so）输入数值后
保护等级
开机调试和输入机床数据时通常需要保护等级2。
单位/单位系统
根据MD10240SCALING_SYSTEM_IS_METRIC区分以下物理单位：
MD10240=1MD
10240二0
mm
inch
mm/min
inch/min
m/s2
inch/s2
m/s3
inch/s3
mm/转
inch/转
如果机床数据没有物理单位，该区域就为空白。
提示
机床数据的标准设置为MD10240SCALING_SYSTEMISMETRIC二1
〔公制〕。
3控制器的上电和引导
—带有已安装好接头的正确的机械设计—电压连接—屏蔽和接地连接连接控制系统〔在通常模式下引导〕
控制系统启动以后，引导程序以及它的各个相位都被显示。
SELECT键。
引导控制系统
DRAM测试后，屏幕上出现启动菜单。
使用光标来选择引导
/启动模式并按INPUT来确认你的选择。
启动菜单中列岀的模式具有以下含义:
•通常模式
控制系统导入时，机床数据已更新而且程序已载入。
.缺省数据〔只在保护级设置为1或2时显示〕
控制系统随同标准机床数据一起导入。
.软件升级
不导入控制系统。
执行软件升级。
•重新载入已保存的用户数据
保存在闪烁卡中的用户数据〔车床数据，程序等〕按现有数
据载入并用于系统的引导。
.PLC停止
如果PLC停止不能通过用户接口来执行的话，PLC停止即被启动。
O
4语言设定
前景和背景语言的设置为英语。
前景语言可以改变。
可以从工具箱中来载入。
顺序
用RS232电缆连接PC机和PCU〔COM1〕接口。
启动控制系统并等待直至控制系统已经无错误地被导入。
在操作区“系统〞中，设垃保护级2密码。
在操作区"系统〞\数拯入\出中，将光标放在'‘试车数据PC〞行。
按下软键读入。
在PC中启动文件管理器。
通过文件管理器选择所要求的语言文件，左义成前景语言或背景语言，并
传送到系统中。
重新启动系统。
现在已经转换成所要求的语言
5技术设定
SINUMERIK802D装有标准机床数据。
根据车床或铳床要求，必须将相关初始化文
件从工具箱传入控制系统。
有以下初始化文件可提供选择：
・setup_Tf具有完整循环软件包的车床系统。
•setup_Mf具有完整循环软件包的铳床系统。
・setTra_Tf具有完整循环软件包和功能传输，Tracyl,主轴1C轴和
第2主轴的车床系统。
・trafo_T.ini具有功能传输，Tracy1,主轴1C轴和第2主轴的车床系统。
•trafo_M.ini用于功能Tracyl的机床数据一铳床系统。
・adi4.ini用于设左模拟点输岀的机床数拯。
这个初始化文件必须在总配宜设宜之前的第一次调试过程中传入。
顺序
.用RS232电缆连接PC机和PCU（COMl）接口。
•启动控制系统并等待直至控制系统已经无错误地被导入。
.在操作区“系统〞中，设置保护级2密码。
•在操作区“系统〞\数拯入\出\中，将光标放在“试车数据PC〞行。
•按下软键读入。
.启动已安装有WINPCIN的PC机。
.选择软键二进制格式，按RS232配豊，设置PC/PG相应的COM接口。
存储后再激活（软件保护&激活，软键返回）。
•按软键发送数据。
•选择车床和铳床（setup_t.ini或schip_m.ini）初始化文件（在工具箱中）并
使用WINPCIN将它从PC中传入控制系统里。
•在传输过程中屡次自动执行启动。
致此SINUMERIK802D预置为所要求的工艺版本。
6Profibusf地址的设定
SINUMERIK802D中存在已预设置的总线配置。
选择一个特定的配置可通过MD11240：
PROFIBUS_SDB_NUMBER进行设定。
配置分别描述了最大加装可能性。
但是不必连接所有
相关设备。
MD11240
PB节点DP〔从站〕
PB地址
驱动器号
3
PP模块1
9
PP模块2
8
单轴功率模块
10
5
单轴功率模块
11
6
双轴功率模块驱动器A
驱动器B
12
1
2
4
PP模块1
9
PP模块2
8
单轴功率模块
10
5
双轴功率模块驱动器A
驱动器B
12
1
2
双轴功率模块驱动器A
驱动器B
13
3
4
5
PP模块1
9
PP模块2
8
单轴功率模块
20
1
单轴功率模块
21
2
双轴功率模块驱动器A
驱动器B
13
3
4
单轴功率模块
10
5
PP模块1
9
6
PP模块2
8
单轴功率模块
20
1
单轴功率模块
21
2
单轴功率模块
22
3
单轴功率模块
10
5
0
PP模块1
9
PP模块2
8
说明
PB地址和驱动系统编号之间的对应是固定设置的，不能更改。
根据上表对PB相关设备〔SIMODRIVE611UE和PP模块〕的PB地址进行参数设
置
驱动系统参数设置通过参数设置及开机调试工具“SimoComU〞进行。
为此，需要以下文献：
SIMODRIVE611UE功能描述。
例如1：
带有一个PP模块，一个双轴功率部件〔X和Z轴〕和主轴作为单轴功率部件的车床。
表3-3
MD11240
PB节点〔从站〕
PB地址
驱动系统编号
3
PP模块1
9
———
单轴功率部件
10
5
双轴功率部件
驱动系统A
驱动系统B
12
1
2
7坐标轴/主轴调试
设泄值/实际值分配
可以使用坐标轴参数MD30130CTRLOUT_TYPE来转换设巻点的输岀，而且参数
MD30240_ENC_TYPE可以用来在模拟和PROFIBUS驱动器之间转换实际值的输入。
表3-5
机床数据
模拟
通常模式
MD30310
值=0
值=1
模拟
设置点信号是通过Profibus的输出
MD30240
值=0
值=1（INCR）或（EnDat）
模拟
通过Profibus来读取实际值
注意：
模拟的话，必须使MD3113O和MD30110设置为零。
为了确保有关NC坐标轴将它的设置点分配至相关的PROFIBUS驱动器上并且实际值也从这个PROFIBUS驱动器上返回，应当使MD30110CTRLOUT_MODULE_NR和MD30220ENC_MODULE_NR参数化。
注意：
在双轴模块下，必须将两个驱动器〔A和B〕分配至各个坐标轴上。
否那么导入时会
出现一条错误信息〔驱动器报警832：
Profibus和主站速度不一致〕，而且整个功率模块也不能操作。
用于车床和铳床的标准机床数据记录中已经包含了一个这些坐标轴机床数据的合理的缺省设宜。
以下为“车床〞的标准数据记录
坐标轴
驱动器号
MD110
MD220
PROFIBUS地址
功率模块
XI
1
12
双轴：
驱动器a
Z1
2
12
双轴：
驱动器b
SP
5
10
单轴
以下为“铳床的标准数据记录
坐标轴
驱动器号
MD110
MD220
PROFIBUS地址
功率模块
XI
1
12
双轴：
驱动器a
Y1
2
12
双轴：
驱动器b
Z1
3
13
双轴：
驱动器a
SP
5
10
单轴
A1
4
13
双轴：
驱动器b
如果此缺省设巻与你的机床配置不符介，必须重新输入数据使之与其相符。
注意：
确保每个轴的相同驱动器同时设置机床数据MD31110CTRLOUT_MODULE_NR和
MD30220ENC_MODULE_NR,因为在测虽:
系统和电动机之间有一固左的分配。
8机床串行备份
机床串行调试
功能串行调试的目的：
在调试完成之后，使同类型机床的另一套系统尽可能省力地进入相同的调
试后状态，或者在维修的情况下〔更换了硬件〕，把一台新的系统尽可能省
力地恢复到原状态〔硬件更换以后〕串行调试文件
串行调试文件有以下内容：
机床数据
1R参数
PLC用户报警文本
机床显示数据
PLC用户程序
零件程序
循环
设泄数据
零点偏移
刀具偏移
螺补
SIMODRIVE611UE的驱动机床数据
前提条件串行调试需要一台带有COM接口的PC机，用于与控制系统之间的数据
传输，还有一张PC卡。
PC机上，必须使用WINPCIN工具。
PC机操作过程
1.在PC机中编制串行调试文件〔从控制系统输入到PC〕：
—用2RS232电缆线连接PC〔COM接口〕和SINUMERIK802D〔COMl〕o
一在WINPCIN软件中对V24_INS菜单作如下设垃〔不是粗体字的设置按照
WINPCIN中的缺省设巻〕：
COMPortPC-COM串口号
BAUDRATE19200
Parity无
Databit8
Stopbit1
Software〔XON/XOFF〕OFF
Hardware〔RTS/CTS〕ON
TimeoutOs
BINFormatON
—调用菜单ReceiveData,输入文件名〔任何文档名〕并开始传送数据。
PC处于接收状态并等待来自控制系统的数据。
—控制系统中，需设置保护级2的密码。
—在菜单System"\数据入\出〞中选择试车数据PC,然后使用读出读取
串行调试文件。
2.从PC中读取串行调试文件到SINUMERIK802D.
-按第1点对24V接口进行必要的设置。
—在System'数据入\出菜单中选择试车数据PC,并按读入。
系统便处
于接收状态。
—使用WINPCIN从SentData菜单中选择串行调试文件并开始数据传送。
—读取开始以后，使串行文件在屏幕形式下生效，然后该文件将会出现
在控制系统显示屏上。
—在数据传送过程中和结朿时，控制系统会导入数次。
如果传送结束时
未有错误，那么控制系统已完全配置，可以使用。
PC卡操作过程
重要信息：
必须在NC卡上格式化一个文件系统〔允许最大为2MB。
决不要在PCU上电时插拔NC卡！
如果系统上电时插拔NC卡会使NC卡受损。
1.在PC卡上创立串行调试文件：
-确保控制系统导入之前，已插入PC卡〔Siemens公司的闪烁存储卡〕。
—控制系统上需要保护级2的密码。
—在System\数据入\出菜单中选择试车数据PC卡，并使用“读岀〞读取
串行调试文件。
2.从PC卡上读取串行文件到SINUMERIK802Dc
-确保控制系统导入之前，已插入PC卡〔Siemens公司的闪烁存储卡〕。
—控制系统上需要保护级2的密码。
—在System\数据入\出菜单中选择试车数据PC,并按“读入〞。
系统便
处于接收状态。
内部数据备份
存储时间有限的电池型存储器的数据需要进行内部数据备份到控制系统中的永久存储器中。
如果控制系统关闭时间超过50小时就必须进行内部数据备份〔控制系统翻开时间至少为每天10分钟〕。
大量数据修改后，建议立即进行内部数据备份。
注意：
内部数据备份就是在永久存储器中复制了电池型存储器的存储空间。
不允许选择备份数据〔例如，只有机床数据而没有工件程序〕。
进行内部数据备份：
在System操作区中按软键“数据存储〞〔至少需保护级3〕。
载入经过内部备份的数据：
在启动模式“重新载入已保存的用户数据〞下导入控制系统。
如果电池型存储器中的数据丧失，永久存储器中已保存的数据会在
POWERON的情况下自动重新载入这些数据。
9使用NC卡进行外部数据备份
重要信息：
必须在NC卡上格式化一个文件系统〔允许最大为2MB〕o
决不要在PCU上电时插拔NC卡！
如果系统上电时插拔NC卡会使NC卡受损。
NC卡上的数据备份变量
・调试数据
・PLC应用程序
・显示机床数据
・PLC用户报警文本
-零件程序NC->NC卡
-零件程序NC卡->NC
・HMI调试数据〔已载入相应语言的调试数据〕
执行外部数据备份备份时，使用菜单'‘数据输入/输出〞中的"读入/读出〞软键。
10数据备份内部数据备份
对于有限缓存的存储器数据，需要将数据备份在控制系统的永久存储器中。
该操作在内部进行，在控制系统关闭超过50小时〔同时至少10分钟/天开启控制系统〕的情况下需要进行。
建议：
在重要的数据变更后，立即进行内部数据备份。
说明
在进行内部数据备份时，有限缓存存储器的数据拷贝存放在永久存储器中。
无法进行有选择
的数据备份〔例如，只存储机床数据而不存储工件程序〕。
进行内部数据备份
在操作区域系统或程序管理器中按下软键“保存数据〞〔至少需要保护等级3〕。
装载内部备份的数据
S通过开机调试模式“重新装载备份的用户数据〞引导启动控制系统。
S在被备份的存储器丧失数据的情况下通过上电自动将永久存储器中备份的数据重新装载到存储器中。
说明
岀现提示“4062已装载数据备份拷贝〞。
总结
通过指导老师辛苦指导和小组同学的互相帮助完成了本论文的撰写，在此表示感谢。
通过本论文的撰写，我认识到西门子802d数控系统是西门子于1999年推出的一款全数字的数控系统，作为新上市的处于终端为止的数控产品，包括了车床以及铳床版本，可以应用于各种金属切削机床，驱动器的调试及参数的优化用户报警。
并且我初步了解并具备802D数控系统的硬件安装能力、802D电气控制系统的调试能力、SIMODRIVE611UE伺服驱动器调试能力、数控车床电气系统故障诊断能力、802D数控机床数据备份能力、802D软件升级能力。
参考文献：
SINUMERIK802D操作编程-车床2002.10版本;
SINUMERIK802D操作编程-铳床2002.10版本;
802D操作编程手册。
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