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銷售西門子810D數控伺服操作面板

西門子810D控制面板例如：可以方便的使用 DIN編程技術和 ISO 代碼進行編程，的產品可靠性，數字控制器，可編程控制器，人機操作界面，輸入/輸出單元一體化設計的系統結構，由各種循環和輪廓編程提供的擴展編程幫助技術，通過DRIVE-CLiQ 接口實現的新數字式驅動技術提供了統一的數字式接口標準，各種驅動功能按照模塊化設計，可以根據性能要求和智能化要求靈活安排，各種模塊不需要電池及風扇，因而無需任何維護。

各種功能體現了西門子公司新的產品創新技術，例如5個數字驅動軸，其中任意4個都可以作為聯動軸進行插補運算，另一個作為定位軸使用，同時，還提供一個相應的數字式主軸（模擬主軸即將推出）作為一個變型使用, 在帶C 軸功能時，可以采用3個數字軸，一個數字主軸，一個數字輔助主軸和一個數字定位軸的配置。新一代的西門子驅動技術平臺SINAMICS S120伺服系統通過已經集成在元件級的DRIVE-CLiQ來對錯誤進行識別和診斷，從操作面板就可以進行操作，使用的標準閃存卡（CF）可以非常方便的備份全部調試數據文件和子程序，通過閃存卡（CF）可以對加工程序進行快速處理，通過連接端子使用兩個電子手輪，216 個數字輸入和144 個數字輸出（0.25A），RCS802 - 遠程診斷和遠程控制（NC 和 PLC），

RCS@Event

（通過電子郵件進行遠程診斷），USB口（即將推出）。

產品種類

西門子數控系統是西門子集團旗下自動化與驅動集團的產品，西門子數控系統SINUMERIK發展了很多代。目前在廣泛使用的主要有802、810、840等幾種類型。

用一個簡要的圖表對西門子各系統的定位作描述如下：

西門子各系統的性價比較

1) 802D

（請參閱：802D 簡明調試指南）

具有免維護性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制單元）將CNC、PLC、人機界面和通訊等功能集成于一體。可靠性高、易于安裝。

SINUMERIK 802D

SINUMERIK 802D

SINUMERIK802D可控制4個進給軸和一個數字或模擬主軸。通過生產現場總線PROFIBUS將驅動器、輸入輸出模塊連接起來。

模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。

通過視窗化的調試工具軟件，可以便捷地設置驅動參數，并對驅動器的控制參數進行動態優化。

SINUMERIK802D集成了內置PLC系統，對機床進行邏輯控制。采用標準的PLC的編程語言Micro/WIN進行控制邏輯設計。并且隨機提供標準的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設計過程，縮短了設計周期。

2) 810D

（請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本）

在數字化控制的領域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅動控制集成在一塊板子上。

快速的循環處理能力，使其在模塊加工中獨顯威力。

SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預測功能，可以在集成控制系統上實現快速控制。

另一個例子是坐標變換功能。固定點停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點。模擬量控制控制模擬信號輸出;

*管理也是另一種功能強大的管理軟件選件。

樣條插補功能(A，B，C樣條)用來產生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項式插補功能可以提高810D/810DE運行速度。

溫度補償功能保證您的數控系統在這種高技術、高速度運行狀態下保持正常溫度。此外，系統還為您提供鉆、銑、車等加工循環。 SINUMERIK 840D

3) 840D

SINUMERIK 840D數字NC系統用于各種復雜加工,它在復雜的系統平臺上，通過系統設定而適于各種控制技術。840D與SINUMERIK_611數字驅動系統和SIMATIC7可編程控制器一起，構成全數字控制系統，它適于各種復雜加工任務的控制，具有優于其它系統的動態品質和控制精度。

西門子810D控制面板產品功能

控制類型

采用32位微處理器、實現CNC控制，用于完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制。。

機床配置

可實現鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運設備的控制，備有全數字化的SIMDRIVE611數字驅動模塊：多可以控制31個進給軸和主軸．進給和快速進給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯和曲線表插補，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進給軸和主鈾同步操作的功能。

操作方式

其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教（TEACH IN） 手動輸入運行（MDA） ，自動方式：程序的自動運行，加工程序中斷后，從斷點恢復運行；可進行進給保持及主軸停止，跳段功能，單段功能，空運轉。

輪廓和補償

840D可根據用戶程序進行輪廓的沖突檢測、*半徑補償的進入和退出策略及交點計算、*長度補償、螺距誤差補償棚測量系統誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償等。

NC編程

840D系統的NC編程符合DIN 66025標準(德國工業標準)，具有高級語言編程特色的程序編輯器，可進行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程，程序編制與加工可同時進行，系統具備1．5兆字節的用戶內存，用于零件程序、*偏置、補償的存儲。

PLC編程

840D的集成式PLC*以標準sIMAncs7模塊為基礎，PLC程序和數據內存可擴展到288KB，u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監視數據輸入，向數控機床發送運動停止/起動等指令。

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操作部分硬件

840D系統提供了標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Windows98/2000下開發自定義的界面。此外，2個通用接過RS232可使主機與外設進行通信，用戶還可通過磁盤驅動器接口和打印機并聯接口完成程序存儲、讀入及打印工作。

顯示部分

840D提供了多言種的顯示功能，用戶只需按一下按鈕．即可將用戶界面從一種語自轉換為一種語言，系統提供的話言有中文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語：顯示屏上可顯示程序塊、電動機軸位置、操作狀態等信息。

2.1 西門子數控系統的基本構成

請參閱：SIEMENS數控系統操作部件

SIEMENS用于數控系統的HMI軟件

西門子數控系統有很多種型號，首先我們來觀察一下802D所構成的實物圖，SINUMERIK 802D是個集成的單元，它是由NC以及PLC和人機界面（HMI）組成，通過PROFIBUS總線連接驅動裝置以及輸入輸出模板，完控制功能。

而在西門子的數控產品中有特點，有代表性的系統應該是840D系統。因此，我們可以通過了解西門子840D系統，來了解西門子數控系統的結構。首先通過以下的實物圖觀察840D系統。

2.2西門子810D系統的結構組成 （請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本）

SINUMERIK840D是由數控及驅動單元（CCU或NCU），MMC,PLC模塊三部分組成，由于在集成系統時，總是將SIMODRIVE611D驅動和數控單元(CCU或NCU)并排放在一起，并用設備總線互相連接，因此在說明時將二者劃歸一處。

1. 人機界面

人機交換界面負責NC數據的輸入和顯示,它由MMC和OP組成 MMC(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)單元，MMC,MCP(Machine Control Panel)三部分。MMC實際上就是一臺計算機，有自己獨立的CPU,還可以帶硬盤，帶軟驅；OP單元正是這臺計算機的顯示器，而西門子MMC的控制軟件也在這臺計算機中。

（1）MMC(Man Machine communication)

常用的MMC有兩種：MMCC100.2和MMC103,其中MMC100.2的CPU為486,不能帶硬盤；而MMC103的CPU為奔騰，可以帶硬盤，一般的，用戶為SINUMERIK810D配MMC100.2,而為SINUMERIK840D配MMC103.PCU(PC UNIT)是專門為配合西門子新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、OP15等而開發的MMC模塊，目前有三種PCU模塊——PCU20、PCU50、PCU70, PCU20對應于MMC100.2，不帶硬盤，但可以帶軟驅；PCU50、PCU70對應于MMC103,可以帶硬盤，與MMC不同的是：PCU50的軟件是基于WINDOWS NT的。PCU的軟件被稱作HMI。

HMI有分為兩種：嵌入式HMI和高級HMI。一般標準供貨時，PCU20裝載的是嵌入式 HMI,而PCU50和PCU70則裝載高級HMI。

（2）OP(Operation pannel)

OP單元一般包括一個10.4〞TFT顯示屏和一個NC鍵盤。根據用戶不同的要求，西門子為用戶選配不同的OP單元，如： OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031為常用。

（3）、MCP(Machine control pannel)

MCP是專門為數控機床而配置的，它也是OPI上的一個節點，根據應用場合不同，其布局也不同，目前，有車床版MCP和銑床版MCP兩種。對810D和840D，MCP的MPI地址分別為14和6，用MCP后面的S3開關設定。

對于SINUMERIK840D應用了MPI（Multiple Point Interface）總線技術，傳輸速率為187.5k/秒，OP單元為這個總線構成的網絡中的一個節點。為提高人機交互的效率，又有OPI（Operator PanelInterface）總線，它的傳輸速率為1.5M/秒。

2. NCU(Numerical control unit)數控單元

SINUMERIK840D的數控單元被稱為NCU（Numenrical Controlunit）單元（在810D中稱為CCU（compact control unit））：*控制單元,負責NC所有的功能,機床的邏輯控制,還有和MMC的通訊 它由一個COM CPU板. 一個PLC CPU板和一個DRIVE板組成.

根據選用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分為NCU561.2,NCU571.2,NCU572.2,NCU573.2(12軸)，NCU573.2(31軸)等若干種，同樣，NCU單元中也集成SINUMERIK840D數控CPU和SIMATIC PLC CPU芯片，包括相應的數控軟件和PLC控制軟件，并且帶有MPI或Profibus接口，RS232接口，手輪及測量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU單元很薄，所有的驅動模塊均排列在其右側。

數字驅動

（請參閱：Simodrive 611 Universal 產品介紹）

數字伺服：運動控制的執行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。

SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+驅動模塊（功率模塊）。

電源模塊：主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監測電源和模塊狀態。根據容量不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。

611D數字驅動:是新一代數字控制總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現全閉環控制。主軸伺服電機為1PH7系列。

4. PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），CPU模塊，接口模塊（Interface Module）及信號模塊（Signal Module）。PLC模塊的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。

電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。

接口模塊（IM）是用于級之間互連的。

信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。

元件

西門子810D控制面板系統集成和連接以下元件：大可以連接2個電子手輪，小型手持單元，通過I/O 模塊PP 72/48 或通過 MCPA模塊控制的機床操作面板，MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA 模塊可以連接機床控制面板，同時具有用于模擬主軸的模擬接口。大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。

發展歷史編輯

在1960-1964，西門子的工業數控系統在市場上出現。這一代的西門子數控系統以繼電器控制為基礎，主要以模擬量控制和編碼器為基礎。在1964年，西門子為其數控系統注冊品牌 SINUMERIK.

在1965-1972，西門子以上一代的數控系統為基礎，推出用于車床，銑床，和磨床的基于晶體管技術的硬件。

SINUMERIK 550系統

SINUMERIK 550系統

在1973-1981，西門子推出在SINUMERIK 550系統。這一代系統開始應用微型計算機和微處理器。在此系統中，PLC（可編程邏輯控制器）集成到控制器。

SINUMERIK 3系統

SINUMERIK 3系統

在1982-1983，西門子推出SINUMERIK 3系統

SINUMERIK 840C系統

SINUMERIK 840C系統

在1984-1994，西門子推出SINUMERIK 840C系統。西門子從此時起開始開放NC數控自定義功能，公布PC和HMI開放式軟件包。此時的西門子敏銳地掌握了數控機床業界的顯著趨勢：開放性。基于系統的開放性，西門子顯著地擴大了其OEM機床制造商定制他們的設備的可能性。

SINUMERIK 840D系統

在1996 - 2000西門子推出SINUMERIK 840D系統、SINUMERIK 810D系統、SINUMERIK 802D系統。人與機器相關的安全集成功能已經集成到軟件之中。面向圖形界面編程的ShopMill和ShopTurn能夠幫助操作工以少的培訓快速上手，易于操作和編程。

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故障及維修：

西門子810D報故障維修,西門子810D數控系統開不了機維修，西門子810D數控系統按鍵失靈維修，西門子810D數控系統報故障代碼維修，西門子810D數控系統機床不工作維修，西門子810D數控系統NCU壞維修，西門子810D數控系統伺服電機壞維修，西門子810D數控系統驅動器壞維修，西門子810D數控系統電源模塊壞維修，西門子810D數控系統伺服控制器壞維修

西門子810D數控系統開不了機維修,西門子810D數控系統開不了機維修，西門子810D數控系統按鍵失靈維修，西門子810D數控系統報故障代碼維修，西門子810D數控系統機床不工作維修，西門子810D數控系統NCU壞維修，西門子810D數控系統伺服電機壞維修，西門子810D數控系統驅動器壞維修，西門子810D數控系統電源模塊壞維修，西門子810D數控系統伺服控制器壞維修

西門子810D數控系統開不了機維修西門子數控加工中心810D上電后，操作界面上顯示，指示燈一直閃爍，系統起動不了。1.1故障分析：對于這種*代碼的故障，需要從原理上來把握。SIMUMERIK 810D的數據分為三種：NCK數據、MMC數據和PLC數據。其中NCK主要完成傳統NC控制功能，如加工程序塊的預處理、插補運算、連接伺服驅動單元、實現位置控制等功能；MMC主要完成人機通訊功能，如控制整個系統的操作、顯示及外部數據交換、加工程序的輸入輸出、系統自診斷，模擬加工等功能；PLC主要完成由用戶來編制的控制程序，如機床的操作顯示、運行控制、監控機床故障等功能。機床的起動順序是PLC←→NCK←→MMC。1.2故障原因：a.NCK通信線路故障；b.PLC與MMC之間通信故障；c.NCK機床數據丟失；d.PLC數據有故障存在。1.3故障排除的方法與步驟：a.仔細檢查起動中所有的指示燈及報警信號，發現機床背面NCU上報警燈（紅燈）亮，同時PLC輸出模塊上故障燈（紅燈）也亮；b.檢查NCK通信線路以及周邊線路均正常；西門子810D數控系統開不了機維修c.經以上檢查后分析判斷可能是NCK機床數據丟失了。據此進行系統總清，其中包括NC總清與PLC總清。*行NC總清，再進行PLC總清；NC總清：（1）系統上電重啟后，將S3開關從“0”撥到“1”；（2）按NCU上的RESET鍵（數碼管閃爍“5”“6”）；（3）當數碼管顯示的值為“6”后，將S3開關由“1”撥回到“0”；（4）NCK被清空，標準的機床數據被裝載到機床中。PLC總清：（1）S4開關從“0”撥到“2”（PR綠燈滅，PS紅燈亮）；（2）S4開關從“2”撥到“3”（PS紅燈先滅后亮，在PS燈重新亮起之后的3秒內完成下一步）；（3）S4開關從“3”撥到“2”，再從“2”→“3”→“2”，（PS紅燈開始閃爍，證明PLC正在清空中）；西門子810D數控系統開不了機維修4）當PS紅燈停止閃爍后，S4開關從“2”撥到“0”，（PR綠燈亮，PS紅燈滅），表明PLC被清空。d.系統總清完畢，重新啟動并回裝NCK與PLC數據，故障排除。2例2：系統能正常起動，但不能正常運行。運行后，操作界面上顯示主軸報警，內容為：“21612通道1軸S1/SP1 VDI信號‘伺服使能’位移時被復位”，機床停止不動作。2.1故障分析：系統起動正常，表明PLC檢測到所有的設備，主要是輸入輸出設備均正常。但是正常工作需要許多其它的外部條件，只有這些條件都滿足后，系統才能正常工作。當進行加工時，系統首*行自檢，發現故障后，馬上進行報警。2.2故障原因：a.編碼器線路斷路或短路；b.編碼器已損壞；c.編碼器信號受到干擾；d.加工編制的程序有問題。2.3故障排除的方法與步驟：a.檢查編碼器線路（控制柜側），插頭等均正常；b.檢查編碼器周邊密封良好；c.檢查編碼器線路（主軸電機側），均無短路或斷路現象；d.取下編碼器，接上5 V直流電源，手動旋轉編碼器軸，使用示波器觀察其波形，發現無零相脈沖輸出信號，可以斷定是編碼器故障。e.后分析編碼器損壞的原因，是因為加工時主軸進給量過大，還有*太長，造成劇烈振動致使編碼器損壞；f.更換同一型號的編碼器（型號為ERN:1387.020-2048-G3）后，故障排除。3例3：電腦向西門子數控加工中心810D進行實時傳輸數據故障，操作界面上顯示：RS232傳輸錯誤，不能與系統合拍，因而導致程序丟失現象。3.1故障分析：由于810D系統不帶硬盤，所以在遇到大的加工程序的時候，系統只能采用實時傳輸模式，即程序輸入到緩存后，達到25436字節左右后，暫停傳送程序。如果從電腦發送程序到緩存后，如果不能暫停，那么發送的數據只能被丟棄。當有數據被丟棄，西門子系統就會報警，造成RS232傳輸故障。3.2故障原因：a.RS232通信設置不正確；b.RS232接口有問題；c.通信信號受到干擾；d.系統電源電壓不穩定。3.3故障排除的方法與步驟：a.檢查RS232通信設置，均為西門子的默認設置，正常；b.更換新的RS232通信線纜與電腦，故障依舊；c.檢查周圍并沒有干擾源；d.更改RS232參數設置，以確保數據的正常傳輸。經過大量試驗，總結出一組穩定的通訊數據設置，具體方法如下：分別在810D操作面板上、數據傳送軟件和設備管理器中，進行以下參數更改，并保存設置。“數據位8位”更改為7位；“奇偶校驗無”更改為“偶校驗”；“停止位1位”更改為“停止位2位”。e.修改后，重新傳送文件，故障消失。4例4：起動時，顯示700041故障，一閃而過，加工中心能夠加工，但偶爾會連續出現21612、25201、300508報警，致使機床停止加工。上一篇：西門子伺服電機維修之報警故障下一篇：6SN1123維修更換驅動模塊測試技巧

現在，西門子正沿著這個方向，開展廣泛深入的研發工作。例如，在中國，一組西門子中國研究院的研究人員正在探索用于實現未來工業環境中人機交互的基本功能。乍看起來，自然語言處理或許是促進交互的技術，因為它不僅高效，而且已經發展成熟。由蘋果公司開發的Siri就使用了自然語言處理技術。然而，在嘈雜的工廠環境中，它卻并非理想之選。因此，西門子中國研究院的研究人員正在開發數據手套，以捕捉人手的運動和手勢，從而向機器人描述復雜的指令。

目前，一只原型數據手套已在測試階段。它裝配了17個帶有慣性傳感器和磁性傳感器的微電子機械系統。通過整合來自傳感器的輸入，手套的手勢（包括每只手指的運動）將被合并傳送到“受訓”的機械臂與機械手處，以實時執行特定任務。隨著這項技術的發展，機器學習將被用來訓練機器人，教它們識別以手勢表達的越來越復雜的指令，向機器人分配高級任務，以及教會機器人新的技能。

機械臂與機械手在進行任務訓練時必須學會對各類物體施加不同的壓力，這樣才能優化抓取和移動的動作。在這方面，數據手套*。例如，西門子的原型手套配有作用力反饋功能，這就在人手與機器人之間形成了交互閉環。數據手套的指尖裝有由微控制器驅動的壓電陶瓷元件。當抓握特定物體時，手套可以產生對應準確壓力值的不同頻率和振幅的振動。一旦接收到這些數據，機械手就可以根據自身壓力傳感器返回的實時反饋，向物體施加適當壓力。

在博士的帶領下，西門子中國研究院的研究人員正在開發數據手套。

數據手套可以捕捉人手的運動和手勢，向機器人傳遞復雜指令。

當數據手套的用戶執行手部動作時，傳感器將實時記錄輸入并將數據轉發至受訓機械臂。

請將扳手遞給我
在高度靈活的未來生產環境中，機器人將無暇參加*培訓。同人類工人一樣，它們要現學現用。作為朝這個方向邁出的*步，西門子中國研究院的研究人員已經開發出了一套算法，讓機器人能夠執行一項非常重要的基礎任務：抓取未知物體。這項任務雖然對人類而言輕而易舉，但對于機器人卻挑戰性，因為機器人必須自主決定正確的抓取手勢和與目標物體的接觸點。有趣的是，這項任務的解決方案是以Xbox游戲機所用微軟設備Kinect為基礎開發出來的。

Kinect可以同時捕捉圖像中的深度數據和紅綠藍（RGB）數據。前者用于確定抓取手勢，而后者則用于計算抓取點。根據這個數據組合，機器人可以將目標物體與周圍圖像分離，并把它代入基于極限學習算法的模型。這個過程將順序生成一組抓取點。前文中已經提到，在抓取物體時，機器人需要注意施加的作用力水平。一方面，作用力應當足夠大以確保抓牢；另一方面，作用力也應當足夠小，以免損壞物體。目前，工程師可以預先設定作用力水平，并通過安裝在機器人抓取裝置上的壓力傳感器來完成監測。然而，這種情況也將改變，因為一套自適應的作用力控制機制已在研發當中。

安全*
如果機器人助手真的能與人類并肩工作，那么安全將是一項重要的課題。為此，西門子中國研究院的研究人員正在研發基于阻抗控制理論的全新控制機制，它可以同時控制機械臂的位置和作用力。只要人類工人明確規定作用力的大值，這種機器人就能夠推算出運動，從而在保持高準確度的情況下成為安全的自主助手。目前，研究人員正在研發阻抗控制型末端執行器來檢驗可能的模型和算法。這種模型和算法將控制機器人在動作過程中對物體施加的作用力。例如，末端執行器的一個可能的應用便是以恒定作用力水平打磨器件。

阻抗控制技術還可以應用在機器人編程中。傳統的機器人編程不僅專業性很強，而且費時、昂貴。工程師要接受專業培訓，并進行大量實踐練習。但阻抗控制型機器人助手可以在培訓領域開啟一片新天地。在這種培訓中，僅通過示范，機器人就可以同時完成學習與編程。這些示范動作可以被分解為不同的拖、放過程，機械臂通過一系列“教學點”學習特定的位置和手勢。如此，機器人助手就能學會整個程序并可精確重復。對于快速變動的命令與需求，這種模式將成為一種簡單而靈活的解決方案。