5.6  接地

    <1> 接地电阻

关于系统的接地电阻,国家是有标准的，其阻值应不大于0.01欧。

    <2> 电柜地线汇总排

电柜里的强电和弱电的地线端，也都要按照国家标准，用合理线径的导线将它们连结到地线汇总排上。

除了西门子设备的强电端要接地外，弱电部分(如24V的零)也应与地线相连，这点非常重要。

<3>将电磁干扰问题(EMC)影响减为最小的措施

通常，好的安装经验可以确保控制器安全和无故障运行。然而，如果遇到问题，请参考以下的建议及相关措施。

<4>确保电柜中的所有设备接地良好

使用短和粗的接地线连接到公共接地点或接地母排上。特别重要的是，连接到变频器的任何控制设备（比如一台PLC）要与其共地，同样也要使用短和粗的导线接地。最好采用扁平导体（例如金属网），因其在高频时阻抗较低。电机电缆的地线应直接连接到相应变频器的接地端子（PE）。

<5>控制电缆最好使用屏蔽电缆

一般来说，控制电缆的屏蔽层应直接在变频器的内部接地，另一侧通过一个高频小电容（例如3.3nF/3000V）接地。当屏蔽层两端的差模电压不高和连接到同一地线上时，也可以将屏蔽层的两端直接接地。信号线和它的返回线绞合在一起，能减小感性耦合引起的干扰。绞合越靠近端子越好。模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线。不同的模拟信号线应该独立走线，有各自的屏蔽层，以减少线间的耦合。不要把不同的模拟信号置于同一个公共返回线。低压数字信号线最好使用双屏蔽的双绞线，也可以使用单屏蔽的双绞线。

<6>布线

电机电缆应独立于其它电缆走线，其最小距离为500mm。同时应避免电机电缆与其它电缆长距离平行走线，这样才能减少控制器输出电压快速变化而产生的电磁干扰。如果控制电缆和电源电缆交叉，应尽可能使它们按90度角交叉。同时必须用合适的夹子将电机电缆和控制电缆的屏蔽层固定到安装板上。

<7>散热问题

电柜里的发热源，如驱动模块的四周要留有散热空间。

电柜与外部的通风要保持良好，有条件的要安空调。

    <8>防尘问题

˙电柜应尽量密封

˙通气口应安装滤波网

˙有条件的应加电柜空调

    <9>系统上下电顺序

系统上下电顺序是很重要的。否则模块容易烧毁。

    <10>电源模块的上下电顺序

电源模块的主要端子要有PLC的输出来控制其顺序。

    上电顺序：

˙打开主电源开关

˙释放急停开关

˙端子48上电

˙端子63上电

˙端子64上电

     下电顺序：

˙主轴停后，按急停开关

˙端子64下电

˙端子63上电

˙端子48下电班

˙关断主电源开关

˙注意：每两个步骤之间应为0.5秒。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6、数控系统的通电 调试

在正确完成所有机械的和电气的安装工作后即可进行通电，调试工作；而首先要做的就是开机准备工作，它可确保控制系统及其组件启动正常，并满足EMC检测条件。

6.1  开机和启动

˙NCU（CCU）：如无特别指明，启动均指第一次启动。

首先，应认识NCU正面与启动控制有关的元素！一个七段显示器及一个复位按钮S1两列状态显示灯及两个启动开关S3和S4。

其次，系统到货时，会有一张FLASH MEMORY卡。勿忘在开机前将此卡插进相应槽口内。

最后，必须理解状态显示灯的含义和启动开关的设定意义。

（见下表1-5）

 

了解了上述内容，并确认S3和S4均设定为“0”，则此时就可以开机启动了。经过大约几十秒钟，当七段显示器显示“6”时，表明NCK上电正常；此时“+5V”和“SF”灯亮，表明系统正常；但驱动尚未使能。而PLC状态则“PR”灯亮，表明PLC运行正常。

˙PCU：PCU的启动是通过OP显示来确认的，如果是PCU20，在启动的最后，在屏幕的下面会显示一行信息“Wait For NCU Connection：xx Seconds”如PCU与NCU通讯成功，则SINUMERIK 840D的基本显示会出现在屏幕上，一般是“机床”操作区。而PCU50，由于它是可以带硬盘的，所以在它的背后也有一个七段显示器。如PCU50启动成功它会显示一个“8”字。

MCP：在PLC启动过程中，MCP上的所有灯是不停地闪烁的。一旦PLC成功启动，且基本程序装入则

只有在OB1中调用FC19或FC25，那么MCP上的灯不再闪烁，此时MCP即可以使用。

˙DRIVE SYSTEM：只有NC，PLC和PCU都正常启动后，最后考虑启动驱动系统。首先必须完成驱动的配置，对于PCU20，需借助于“SIMODRIVE 611D”Start—up Tool软件，而PCU50可直接在OP010

上做。然后用PLC处理相应信号即可。这样，系统再启动后，SF灯应灭掉。

 

 

6.2  NC和PLC总清

由于是第一次通电，启动，所以有必要对系统作一次总清或总复位。

NC总清

NC总清操作步骤如下：

（1）将NC启动开关S3“1”；

（2）启动NC，如NC已启动，可按一下复位按钮S1；

（3）待NC启动成功，七段显示器显示“6”，将S3 0”；NC总清执行完成。

NC总清后，SRAM内存中的内容被全部清掉，所有机器数据（Machine Data）被预置为缺省值。

PLC总清

PLC总清操作步骤如下：

（1）将PLC启动开关S4“2”；=>PS灯会亮。

（2）S4“3”并保持约3秒直等到PS灯再次亮；=>PS灯灭了又

再亮。

（3）在3秒之内，快速地执行下述操作S4：“2”“3”“2”；

=>PS灯先闪，后又亮，PF灯亮。（有时PF灯不亮）

（4）等PS和PF灯亮了，S4“0”；=>PS和PF灯灭，而PR灯

亮。

PLC总清执行完成。PLC总清后，PLC程序可通过STEP 7软件下传至系统。如PLC总清后屏幕上有报警可作一次NCK复位（热启动）。

 

 

6.3  PLC 调试

在执行完PLC总清后即可进入PLC调试，SIUMERIK 810D/840D的PLC部分使用的是SIMATIC S7-300。故而，PLC的调试软件为STEP 7，借助外部计算机或程编器（PG）来对PLC程序进行修改和传输。

PLC基本程序

在随系统一起到货的工具盒（Toolbox）中，我们可以找到Gp8xod.exe这一文件（在相应的版本目录下），将其拷贝到STEP 7下有一个“S7 Libs”目录下，双击之，此文件遂自动解压，生成一个文件夹名为“Gp8xod65”（SW为6.5）。运行STEP 7，然后操作如下：File Open Library打开Gp8xod65选中Blocks。将此Project拷贝至你新建的一个Blocks下，存盘之后，可将这个新建Project下装，成功后，MCP上的灯应不再闪烁。为了能使用MCP，还应在OB1中调用MCP应用的基本程序FC19（铣床版）或FC25（车床版），输入适当的参数即可。下装成功后，有灯亮。

在调试PLC程序时，应了解以下内容：

（1）你所编制的FC块或FB块如在OB块中不调用，则该程序块是不执行的。

（2）最好在离线状态下修改程序，存盘后再下传。

（3）STEP 7中的PLC程序多次编辑，运行后适时作压缩。操作步骤为：在线 → PLC → 模块信息（Module Information）→ 内存（Memory）→压缩。

（4）新建一个Project的步骤为：File → NEW → 输入Project名字，点OK，→ Insert → Station→Simatic 300 Station → 双击点开这个站 → 点online钮 → 点一下Hardware → PLC → Unload station，完成后，可将基本程序的内容拷贝到此站中。

 

6.4  NC  调试

NC调试

NC调试的主要内容为匹配机器数据（Machine Data）。机器数据分类（见下图1.6）：

 

对于NC数据的设定，我们大致分为两大块：一块是系统关于机床及其轴的数据；另一块是驱动的数据。

机床数据设定

关于NC机器数据的意义，请参照相关的功能介绍。这里仅就一般情况进行说明：

（1）通用MD（General）：

MD10000：此参数设定机床所有物理轴，如X 1→通道号

└轴名

通道MD（Channel Specific）：

MD20000    → 设定通道名CHAN1。

MD20050[n] → 设定机床所用几何轴序号。几何轴为组成迪卡尔坐标系的轴。

MD20060[n] →设定所有几何轴名。

MD20070[n] →设定对于此机床存在的轴的轴序号。

MD20080[n] →设定通道内该机床编程用的轴名。

以上参数设定后，作一次NCK复位!

（2）轴相关MD（Axis-specific）：

MD30130  →设定轴指令端口=1

MD30240  →设定轴反馈端口=1

如此二参数为“0“，则该轴为仿真轴。

此时，再一次NCK复位！这时会出现300007报警。

驱动数据设定

配制驱动数据，840D大致有以下几种参数设定：

Location：设定驱动模块的位置；

Drive：设定此轴的逻辑驱动号；

Active：设定是否激活此模块；

配置完成并有效后，需存储一下（SAVE）→ OK。

此时再作一次NCK复位！启动后显示300701报警。

这时原为灰色的FDD，MSD变为黑色，可以选电机了；

操作步骤如下：FDD  → Motor Controller  → Motor Selection →按电机铭牌选相应电机OK  → OK  → Calculation。

用Drive+或Drive-切换做下一轴：

MSD  → Motor Controller  → Motor Selection → 按电机铭牌选相应电机→ OK  → OK。

最后→ Boot File  → Save Boot File  → Save All，再做一次NCK复位！

至此，驱动配置完成，NCU（CCU）正面的SF红灯应灭掉。这时，各轴应可以运行。

最后，如果将某一轴设定为主轴，则步骤如下：

（1）先将该轴设为旋转轴：MD 30300=1

MD 30310=1

MD30320=1

做NCK复位！

（2）然后，再找到轴参数，用AX+，AX-找到该轴：

MD35000=1设为主轴。

MD35100=xxxx

MD35110[0]      ︴

MD35110[1]      ︴

MD35130[0]      ︴

MD35130[1]      ︴       

MD36200[0]      ︴

MD36200[1]      ︴

˙︴设定相关速度参数

再做NCK复位！

启动后，在MDA下输SxxM3，主轴即可转。

 

 

6.5  数据备份

在进行调试工作时，为了提高效率不做重复性工作，需对所调试数据适时地作备份。在机床出厂前，为该机床所有数据留档；也需对数据进行备份。

SINUMERIK 840D的数据分为三种：NCK数据PLC数据MMC数据

其中PCU20仅包含前两种。

有两种数据备份的方法：

1．系列备份（Series Start-up）：

特点：（1）用于回装和启动同SW版本的系统。

（2）包括数据全面，文件个数少（*.arc）。

（3）数据不允许修改，文件都用二进制格式（或称作PC格式）。

2．分区备份：主要指NCK中各区域的数据（PCU50中的NC_ACTIVE DATA和PCU20中的DATA）

特点：（1）用于回装不同SW版本的系统。

（2）文件个数多（一类数据，一个文件）。

（3）可以修改，大多数文件用“纸带格式：即文本格式”。

作数据备份需以下辅助工具：

˙PCIN软件

˙V24电缆（6FX2002-1AA01-0BF0）

˙PG 740（或更高型号）或PC

 

 

设计总结
　　在大三的最后一个学期，我过得既充实又繁忙.从选题的那天起，我就开始了我的毕业设计。在毕业设计的这段时间里，我有很多的感触，它带给我的价值是巨大的，这将对我的以后工作产生重要的影响。
　　给我最深的就是：一个人不可能做好一件大事，它必须是所有智慧的融合。让我最深刻的就是840D的安装。我的设计题目是“840D的安装与调试”。但是就不知道怎么做。在网上也找过了。后来在指导老师的提示下，我终于完成了这项工作。还有就是，我对复杂的操作不是很害怕了。因为那些烦琐的过程在这段时间里已经渐渐熟悉，只要求操作熟练就差不多了。当然基础的东西是不能丢的。
　　在这次的设计中，老师“放手”我们去做。在这过程中我学会了独立的思考问题和发现问题。像NC程序的生成，开始的时候我去了好几次的计算机房，但是怎么也生不出程序来，后来我才发现我选择的坐标不对。经过几次的摸索，我终于找到了问题的答案。
　　通过这次的设计，对840D的基本运用有了更深刻的了解。对我们所学习的专业知识有了更清楚的认识，是我不知不觉的喜欢上了我们的专业。现在我可以说，我完全可以单独完成一个简单的安装。在这里我也深刻的知道，我在实践方面是很不够的，这将在以后的工作中慢慢去领悟、学习。