序

前言

第1章操作和显示单元1

1.1简述2

1.2操作面板的组成2

1.2.1 OP012操作面板的显示区域3

1.2.2 OP012操作面板的NC键盘区软键4

1.2.3 OP012操作面板上的附加软键6

1.2.4 OP012操作面板的功能软键7

1.3基本操作区域8

1.3.1机床区8

1.3.2参数区13

1.3.3程序区19

1.3.4服务区21

1.3.5诊断区22

1.3.6启动区23

1.4机床控制面板24

1.4.1急停开关24

1.4.2机床的工作方式25

1.4.3机床功能软键25

1.4.4轴控制软键与坐标系切换软键26

1.4.5程序控制软键27

1.4.6进给控制软键28

1.4.7主轴控制软键29

1.4.8钥匙开关30

第2章编程指令简介及应用示例33

2.1机床运动方式34

2.2机床坐标系36

2.2.1直角坐标系36

2.2.2极坐标系36

2.3程序段和程序结构36

2.3.1主程序结构37

2.3.2子程序结构37

2.3.3程序段跳过38

2.3.4程序注释38

2.3.5程序信息38

2.3.6程序结束38

2.3.7辅助功能(M)39

2.3.8主轴功能（S）39

2.3.9进给速度（F）39

2.3.10刀具功能（T）40

2.3.11子程序的调用40

2.4基本编程指令40

2.4.1绝对坐标尺寸编程G90或AC40

2.4.2增量坐标尺寸编程G91或IC41

2.4.3旋转轴绝对尺寸编程DC、ACP、ACN42

2.4.4设置零点偏置42

2.4.5参考点返回指令G7443

2.4.6快速移动指令G00/直线插补指令G0143

2.4.7顺时针圆弧插补指令G02/逆时针圆弧插补指令G0343

2.4.8暂停指令G0444

2.4.9定导程螺纹切削指令G3345

2.4.10刚性攻螺纹指令G331/G33246

2.4.11限制工作区域编程指令G25/G2647

2.4.12可编程零点偏置48

2.4.13可编程的旋转指令ROT、AROT49

2.4.14可编程的比例系数50

2.4.15可编程的镜像51

2.5高级编程指令简介52

2.5.1轴的获得指令GET、GETD和轴的释放指令RELEASE52

2.5.2宏程序的定义指令DEFINE AS53

2.5.3无条件程序跳转指令GOTO53

2.5.4有条件程序跳转指令IF54

2.5.5定义变量指令DEF56

2.5.6条件判断指令CASE、否则指令DEFAULT56

2.5.7 LOOP循环56

2.5.8条件循环WHILE57

第3章西门子840D硬件连接及接口信号59

3.1西门子840D数控系统最基本的硬件组成60

3.2操作单元60

3.3 MMC和PCU60

3.3.1 PCU50的接口61

3.3.2 OP与PCU的连接62

3.4机床控制面板 MCP62

3.5 PP031-MC/HR按钮控制面板64

3.6西门子840D的数控单元65

3.6.1 NCU盒65

3.6.2 NCU 控制板65

3.7驱动部件66

3.7.1电源模块67

3.7.2电源模块状态灯68

3.7.3拨码开关S168

3.7.4驱动模块68

3.7.5监控模块69

3.7.6终端模块70

3.8执行元件和反馈元件71

3.9 PLC部分71

3.9.1 PLC的基本组成71

3.9.2信号模块位置的地址对照表72

3.9.3电源模块73

3.9.4接口模块73

3.9.5信号模块73

3.9.6占位模块74

3.9.7功能模块74

3.9.8通信处理器74

3.9.9 ET200模块75

3.9.10智能从站非西门子的现场设备75

3.10硬件连接75

3.10.1 MPI/OPI网络连接规则76

3.10.2 MPI总线和OPI总线76

3.10.3总线地址76

3.10.4硬件的连接76

3.11西门子840D数控系统的接口信号81

3.11.1 MCP的接口信号81

3.11.2常用数据块功能（接口信号）84

第4章NC和PLC的启动99

4.1 NCU的操作和显示元件100

4.2 NC总清100

4.2.1通过NCUBOX模块的S3开关进行NCK总清101

4.2.2通过设置机床数据进行NCK总清101

4.2.3利用机床软键进行机床标准数据的装载103

4.3 PLC的初始化106

4.3.1利用STEP7软件对PLC进行初始化106

4.3.2用NCU的启动开关S4进行初始化106

4.4机床数据的激活方法107

4.5 PLC 程序的启动108

4.5.1西门子840D Toolbox的解压和安装109

4.5.2硬件组态和基本程序的编制111

4.6西门子840D机床数据的配置116

4.6.1通用数据的配置118

4.6.2通道数据的配置119

4.6.3轴数据的配置120

4.6.4驱动配置、功率模块、伺服电动机的选择和配置125

4.7用户报警文本的制作130

4.7.1用户报警文本的编写及应用130

4.7.2用户报警文本的存储位置以及文件名格式131

4.7.3用户报警文本的编写方法131

4.7.4用户报警文本的格式132

4.7.5用户报警文本的生效132

4.7.6报警配置文本MBDDE.INI的其他项设置133

第5章常用功能块的解析及应用示例137

5.1 FB1 GPANI（初始化的基本程序）138

5.2 FC2 GPCYC（循环的基本程序）141

5.3 FC3 GPAI（报警控制的基本程序）141

5.4 FC7/FC8/FC22 WZV（刀具管理）142

5.5 FC9 Asynchronous（启动异步子程序）144

5.6 FC10 Error/Message（错误和操作信息）145

5.7 FC12 AUXFU（用户帮助功能）146

5.8 FC13 BHGD(手持单元的显示控制)146

5.9 FC15 POS—AX(直线和回转轴的定位)148

5.10 FC16 PART—AX(工件轴的定位)149

5.11 FC17 YDelta(星角启动)150

5.12 FC18 SpinCtrl(主轴控制)151

5.13 FC19/ FC24/ FC25（机床控制面板的信号传输）152

5.14 FC21 PLCNCK（数据交换）153

5.15 FC26 HPU—MCP(传输HPU的接口信号)156

5.16 FB2 GET(读NCK变量)156

5.17 FB3 PUT(写NCK变量)162

5.18 FB4/FB7 PI—SERV(选择异步子程序)163

5.19 FB5 GET GUD(读全局用户数据)165

第6章人机界面的开发应用169

6.1人机界面简介170

6.1.1西门子840D数控系统开发人机界面的常用方法170

6.1.2西门子840D数控系统开发人机界面方法的应用环境和特点170

6.2 ProTool在西门子840D上的开发应用172

6.2.1软件运行环境172

6.2.2建立ProTool选项包及编译生成仿真文件172

6.2.3编辑硬件组态并下载177

6.2.4配置HMI的运行文件181

6.3 Transline 2000 HMI在西门子840D中的应用183

6.3.1 HMI PRO的软件安装及运行环境183

6.3.2工程文件的建立/升级、备份/导入及打开183

6.3.3运行环境和工程文件的下装184

6.3.4组态编辑方法184

6.3.5硬件连接185

6.3.6 PLC组态186

6.3.7 HMI的分析和编制方法187

第7章常见故障分析方法203

7.1维修人员需要具备的素质和技能204

7.2故障维修的思路及判断原则204

7.3故障判断的方法205

7.4西门子840D数控系统的故障分析206

7.4.1有报警信息故障的判断方法207

7.4.2西门子840D数控系统的故障分类207

7.4.3 PLC报警的故障分析209

7.4.4数控系统的典型故障分析212

7.4.5西门子611D驱动模块的故障分析219

7.4.6无报警信息故障的判断方法224

7.5常用维修方法及技巧226

7.5.1西门子840D数控系统轴测量系统的切换226

7.5.2将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴227

7.5.3查看当前测量系统生效的步骤227

7.5.4西门子840D数控系统屏蔽轴的方法228

7.5.5数据的备份与回装229

7.5.6使用GHOST软件进行西门子840D硬盘全盘备份的方法240

7.5.7绝对编码器的调整方法及经验240

7.5.8机床反向间隙和重复定位精度的检查方法243

7.5.9 M/H辅助功能的使用技巧及范例244

7.5.10将增量编码器设置为假绝对值编码器的方法246

7.5.11 NC变量选择器的使用技巧247

第8章常见故障维修实例251

8.1 NC报警故障维修58例252

8.2 PLC报警故障维修4例285

8.3驱动报警故障维修4例288

8.4无报警信息故障维修15例290

8.5其他故障维修9例297

参考文献306

2100433B