供应西门子840C/CE数控驱动模块
西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型
：余鑫（工程师）
： 同步
:
西门子840D系统的组成
SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU），MMC，PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。
1.人机界面
人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成：
MMC包括：
- OP单元
- MMC
- MCP三部分。
MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。
a.MMC
我们常用的MMC有两种：
MMCC100.2
MMC103
其中MMC100.2的CPU为486，不能带硬盘；而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2，而为SINUMERIK840D配MMC103。
PCU(PC
UNIT)是专门为配合西门子新的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、
OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70,
PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱。PCU50、PCU70对应于MMC103，可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINOOWS
的。PCU的软件被称作HMI, HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式
HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI。
b.OP
OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031为常用。
c.MCP
MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。
对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Poi
Irface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI（Operator
PanelIerface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。
2.数控及驱动单元
a.NCU数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical
Corolunit）单元：*控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC
CPU板和一个DRIVE板组成.
根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2,NCU571.2,
NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干种，同样，NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC
PLC
CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或Profibus借口，RS232借口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。
b．数字驱动
数字伺服：运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成
SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分：电源模块+驱动模块（功率模块）。
电源模块：主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态。根据容量不同，凡小于15KW均不带馈入装置，极为U/E电源模块；凡大于15KW均需带馈入装置，记为I/RF电源模块，通过模块上的订货号或标记可识别。
611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动，它分为双轴模块和单轴模块两种，相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列，编码器信号为1Vpp正弦波，可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。
c.PLC模块
SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC
S7-300的软件及模块，在同一条导轨上从左到右依次为电源模块（Power Supply），接口模块（Iterface Module）机信号模块（Signal
Module）。的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。
电源模块（PS）是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。
接口模块（IM）是用于级之间互连的。
信号模块（SM）使用与机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。
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1.840D系统的接口
840D系统的MMC，HHU，MCP都通过一根MPI电缆挂在NCU上面，MPI是西门子PLC的一个多点通讯协议，因而该协议具有开放性，而OPI是840D系统针对NC部分的部件的一个特殊的通讯协议，是MPI的一个特例，不具有开放性，它比传统的MPI通讯速度要快，MPI的通讯速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。
NCU上面除了一个OPI端口外，还有一个MPI，一个Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通讯能力的设备。Profibus的通讯电缆和MPI的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。
在MPI，OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻，阻值是220欧，所有如果要检测电缆的好坏情况，可以在NCU端打开插座的封盖，量A，B两线间的电阻，正常情况下应该为110欧。
2．611系列驱动的组成与接口
611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。都是模块化结构，主要有以下几个模块组成：
a.电源模块：电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。根据直流电压控制方式，它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V左右
b.控制模块：控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制功率模块，对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源监控模块，主要是对电源模块弱电供电能力的补充。滤波模块对电源进行滤波作用。电抗对电压起到平稳作用。
3.
611电源模块的接口信号
611模块的接口信号有以下几组：
（1）电源接口
U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口 X181
工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接，有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间，把600V的电压端子与P500
M500端子短接，这样由于600V电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。P600M600是600V直流电压输出端子。
（2）控制接口
64控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，所有的轴的速度给定电压为零，轴以大的加速度停车。延迟一定的时间后，取消脉冲使能63脉冲使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有56的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。
48
主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。
112调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的24V上。
X121
模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置有关，当S1.2=ON时，模块有故障时，准备好信号取消，而S1.2=OFF时，模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消准备好信号，因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置，否则模块可能会工作不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。
NS1/NS2
主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。
AS1/AS2
主继电器状态，该信号反映主继电器的闭合状态，主继电器闭合时为高电平。
9/19/R
9是24V输出电压，19是24V的地，R为模块的报警复位信号。 （3）其它辅助接口
X351 设备总线 ，为后面连接的模块供电用。
X141 电压检测端子，供诊断和其它用途用。
»7： P24 ，＋24V
»45：P15，＋15V »44：N15，－15V
»10：N24，－24V
»15：M，0V
电源模块上面有6个指示灯，分别指示模块的故障和工作状态。一般正常情况下绿灯亮表示使能信号丢失(63和64)，黄灯亮表示模块准备好信号，这时600V直流电压已经达到系统正常工作的允许值。
电源模块正常工作的使能条件：
48，112，63，64接高电平，NS1和NS2短接，显示为一个黄灯亮，其它灯都不亮。直流母线电压应在600V左右。
3．611驱动控制模块接口信号
（1）611D驱动控制模块接口信号
新总部大楼也顺理成章地采用了许多西门子自己的节能技术。比如，西门子楼宇科技集团的Desigo楼宇管理平台将会收集并分析大楼供暖、通风和制冷系统产生的数据，并自动优化这些系统的功能。
Desigo平台及其整体房间解决方案（TRA）还控制房间的采光和遮光。此外，它能自动检测不必要的能耗，并在房间能耗管理界面上以“绿叶”标志显示通知。只要轻触控制台，使用者就能将房间控制自动调整为能耗优化运行。
大楼中由欧司朗提供的部分LED反射灯也在降低能源需求方面扮演重要角色。照明灯具会根据房间中不断变化的日照情况进行调整，而使用LED灯预计能将电力需求减少近一半。结合了日照感应器和人体感应器的智能控制系统能进一步减少用电量。
大楼的许多设施，例如空气流通系统，都位于地下，因为地下的温度一年四季保持不变。
长远的能源目标
西门子房地产资产管理集团新总部大楼楼宇系统负责人Jesper Friis表示：“新总部大楼能源理念中一个关键点是，不仅消耗的电量要比以前大幅减少，还要尽可能多地使用可再生能源生产所需电力。这将帮助西门子达成其雄心勃勃的二氧化碳减排目标。”西门子计划在2030年前成为家实现碳中和的大型工业企业。实际上，它计划在2020年前将其二氧化碳排放减半。
作为一座超低能耗建筑，西门子的新总部大楼在资源效率方面树立了*。除了使用地热、光伏发电、雨水收集和*的楼宇自控系统，这一成功也离不开一些间接因素，例如使用高可回收率材料（总共超过250吨），包括超过23000块来自慕尼黑城外Altmühltal自然公园的天然石板和来自可持续林业并通过认证的木材和木料。公司也选用带有环保产品声明的和天然材质的产品，来取代木材防腐剂。“LEED认证通常只与能效相关。然而，要想取得这项认证，公司必须同样达到生态标准，比如避免有害排放，使用当地的、污染小的、对环境友好的材料，比如地板、墙板、油漆、粘合剂以及FSC认证的木材。这样就节约了自然资源。” Friis说道。
借助通讯手段减少碳足迹
西门子对其新总部大楼碳足迹的考量并不限于大楼本身。公司的一大目标就是通过投资的通讯方式尽可能减少员工的差旅需求。于是，在礼堂里，来自世界各地的报告可以展示在同一块面积达13平方米的全屏高清LED视频墙上。200万个LED在任何光照条件下都能呈现出的画质，而总功率约为30000瓦的100个扬声器又带来了*的音效。类似的高质量媒体技术也出现在新总部大楼中的多个会议室和大厅内。
来自西门子能源管理集团的产品也在能源系统中占有一席之地。西门子能源管理集团项目Klaus Hürttlen说：“开关柜、变压器、母线系统和紧急发电机保证了对整栋大楼的能源分配进行优化。更重要的是，我们的屋顶光伏系统减少了能源采购和能源足迹，而这对于现代办公建筑来说是非常重要的。”西门子总部大楼还拥有21个配备电动汽车充电桩的停车位和可供约20辆电动自行车充电的充电站。总而言之，西门子创造了一幢面向未来的建筑，既能满足自己的需要，又能让城市变得更宜居。
