西門子數(shù)控主板NCU573.4

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

通過視窗化的調(diào)試工具軟件,，可以便捷地設(shè)置驅(qū)動參數(shù),，并對      驅(qū)動器      的控制參數(shù)進(jìn)行動態(tài)優(yōu)化。

SINUMERIK802D集成了內(nèi)置PLC系統(tǒng),，對機床進(jìn)行邏輯控制,。采用標(biāo)準(zhǔn)的PLC的編程語言Micro/WIN進(jìn)行控制      邏輯設(shè)計      。并且隨機提供標(biāo)準(zhǔn)的PLC子程序庫和實例程序,，簡化了制造廠設(shè)計過程,，縮短了設(shè)計周期。

2) 810D

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

在      數(shù)字化      控制的領(lǐng)域中,，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅(qū)動控制集成在一塊板子上,。

快速的循環(huán)處理能力，使其在模塊      加工      中獨顯威力,。

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

西門子數(shù)控主板NCU573.4

西門子的工業(yè)      數(shù)控系統(tǒng)      在市場上出現(xiàn),。這一代的西門子      數(shù)控系統(tǒng)      以繼電器控制為基礎(chǔ),，主要以模擬量控制和編碼器為基礎(chǔ)。在1964年,，西門子為其      數(shù)控系統(tǒng)      注冊品牌 SINUMERIK.

在1965-1972,，西門子以上一代的      數(shù)控系統(tǒng)      為基礎(chǔ)，推出用于車床,，銑床,，和磨床的基于晶體管技術(shù)的硬件。

數(shù)字伺服：      運動控制      的執(zhí)行部分,由611D伺服驅(qū)動和1FT6(1FK6)電機組成,。

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

電源模塊：主要為NC和給驅(qū)動裝置提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓,，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài),。根據(jù)      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(biāo)記可識別,。

611D數(shù)字驅(qū)動:是新一代      數(shù)字控制      總線驅(qū)動的交流驅(qū)動,，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應(yīng)的進(jìn)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(xiàn)全閉環(huán)控制,。主軸伺服電機為1PH7系列,。

4. PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)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(dǎo)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

系統(tǒng)集成和連接以下元件：zui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,。zui大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。

伺服驅(qū)動系統(tǒng)（ServoSystem）簡稱伺服系統(tǒng),，是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng),，例如數(shù)控機床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅(qū)動電機要求具有響應(yīng)速度快,、定位準(zhǔn)確,、轉(zhuǎn)動慣量。（使用在機電系統(tǒng)中的伺服電機的轉(zhuǎn)動慣量較大,，為了能夠和絲杠等機械部件直接相連,。伺服電機有一種專門的小慣量電機，為了得到*的響應(yīng)速度,。但這類電機的過載能力低,，當(dāng)使用在進(jìn)給伺服系統(tǒng)中時，必須加減速裝置,。轉(zhuǎn)動慣量反映了系統(tǒng)的加速度特性,，在選擇伺服電機時，系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量不能大于電機轉(zhuǎn)動慣量的3倍,。）較大等特點,，這類的電機稱為伺服電機,。當(dāng)然，其基本工作原理和普通的交直流電機沒有什么不同,。該類電機的驅(qū)動單元稱為伺服驅(qū)動單元,，有時簡稱為伺服，一般其內(nèi)部包括電流,、速度和/或位置閉環(huán),。

一概述：

伺服系統(tǒng)是以機械運動的驅(qū)動設(shè)備，電動機為控制對象,，以控制器為核心,，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構(gòu)，在自動控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng),。這類系統(tǒng)控制電動機的轉(zhuǎn)矩,、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，將電能轉(zhuǎn)換為機械能,，實現(xiàn)運動機械的運動要求,。具體在數(shù)控機床中，伺服系統(tǒng)接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的位移,、速度指令,，經(jīng)變換、放調(diào)與整大后,，由電動機和機械傳動機構(gòu)驅(qū)動機床坐標(biāo)軸,、主軸等，帶動工作臺及刀架,，通過軸的聯(lián)動使相對工件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機械運動,，從而加工出用戶所要求的復(fù)雜形狀的工件。作為數(shù)控機床的執(zhí)行機構(gòu),，伺服系統(tǒng)將電力電子器件,、控制、驅(qū)動及保護等集為一體,，并隨著數(shù)字脈寬調(diào)制技術(shù),、特種電機材料技術(shù)、微電子技術(shù)及現(xiàn)代控制技術(shù)的進(jìn)步,，經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流,，進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。數(shù)控機床中的伺服系統(tǒng)種類繁多,，本文通過分析其結(jié)構(gòu)及簡單歸分,，對其技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢作簡要探討。

1伺服驅(qū)動系統(tǒng)的作用：

伺服驅(qū)動系統(tǒng)是CNC裝置和機床的環(huán)節(jié),。CNC裝置發(fā)出的控制信息,，通過伺服驅(qū)動系統(tǒng),，轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)軸的運動，完成程序所規(guī)定的操作,。伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分,。伺服驅(qū)動系統(tǒng)作用有：
（1）伺服驅(qū)動系統(tǒng)具有放大控制信號的能力；（2）根據(jù)CNC裝置發(fā)出的控制信號對機床移動部件的位置和速度進(jìn)行控制,。2數(shù)控機床對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求：數(shù)控機床集中了傳統(tǒng)的自動機床,，精密機床和*機床三者的優(yōu)點，將高效率,，高精度和高柔性集中于一體。
（1）可逆運行（2）速度范圍寬（3）具有足夠的傳動剛性和速度穩(wěn)定性（4）響應(yīng)快速并無超調(diào)（5）高精度（6）低速度大轉(zhuǎn)矩

二伺服驅(qū)動系統(tǒng)的分類：

數(shù)控機床的伺服驅(qū)動系統(tǒng)按其用途和功能分為進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)和主軸驅(qū)動系統(tǒng),；按其控制原理和有無位置檢測反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng),；按驅(qū)動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅(qū)動系統(tǒng)和電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)。電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)又分為直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)和交流伺服驅(qū)動系統(tǒng),。

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1.進(jìn)給驅(qū)動與主軸驅(qū)動進(jìn)給驅(qū)動是用于數(shù)控機床工作臺或刀架坐標(biāo)的控制系統(tǒng),，控制機床各坐標(biāo)軸的切削進(jìn)給運動,，并提供切削過程所需的轉(zhuǎn)矩。主軸驅(qū)動控制機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動,，為機床主軸提供驅(qū)動功率和所需的切削力,。一般地，對于進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng),，主要關(guān)心它的轉(zhuǎn)矩大小,、調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低，以及動態(tài)響應(yīng)速度的快慢,。對于主軸驅(qū)動系統(tǒng),，主要關(guān)心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調(diào)節(jié)范圍及速度調(diào)節(jié)范圍,。

NCU 572.4 6FC5357-0BB24-0AA0 *銷售維修而無需計算機知識,，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易,。另外,，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件,。

2.功能強,，性能價格比高

一臺小型PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件,，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能,。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比,，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯(lián)網(wǎng),，實現(xiàn)分散控制,，集中管理。

3.硬件配套齊全,，用戶使用方便,，適應(yīng)性強

PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化,、模塊化,，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置,，組成不同功能,、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便,，一般用接線端子連接外部接線,。PLC有較強的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和小型交流接觸器,。

硬件配置確定后,，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化,。

4.可靠性高,，抗干擾能力強

傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器,，由于觸點接觸不良,，容易出現(xiàn)故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器,，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件元件,，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少,。

PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施,，具有很強的抗干擾能力，平均*時間達(dá)到數(shù)萬小時以上,，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,，PLC已被廣大用戶*為zui可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。

5.系統(tǒng)的設(shè)計,、安裝,、調(diào)試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器,、時間繼電器、計數(shù)器等器件,，使控制柜的設(shè)計,、安裝、接線工作量大大減少,。

PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計法來設(shè)計,。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握,。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng),，設(shè)計梯形圖的時間比設(shè)計相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。

PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試,，輸入信號用小開關(guān)來模擬,，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后,，在現(xiàn)場的統(tǒng)調(diào)過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時間比繼電器系統(tǒng)少得多,。

6.維修工作量小,，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能,。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生故障時,，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故