2.4 Системы чпу sinumerik 810d/840d: аппаратные и технологические возможности

СЧПУ SINUMERIK 840D является полностью встроенной в ПК цифровой системой управления для наиболее распространенного базового модульного УЧПУ для широкого круга станков и технологических задач. Компания Siemens является признанным лидером в области передовых технологий управления станками.

СЧПУ SINUMERIK 840D состоит из промышленного ПК PCU 50 / PCU 70, платы MCI и системного программного обеспечения. Посредством интерфейса PROFIBUS-DP на плате MCI подключаются привод и периферия. Интерфейс PROFIBUS-DP с функцией управления движением (DP3, такт синхронный) обеспечивает скорость передачи данных 12 Мбод. В системном программном обеспечении существует SINUMERIK 840D-StartUp – программа ввода в эксплуатацию станка. В качестве блоков HMI (человеко – машинного интерфейса) существуют опции пакета программирования HMI, пакета проектирования HMI и стандартный графический интерфейс для станков HMI-Advanced.

Рисунок 7. Интеллектуальная карта использования СЧПУ станкостроителями:

УЧПУ SINUMERIK 840D объединяет на одном модуле NCU задачи ЧПУ (геометрии-ческая и технологическая), PLC (управление электроавтоматикой станка, т.е. логическая задача) и коммуникации (диагностика и терминальная задачи). Высокопроизводительный многопроцессорный модуль NCU после установки в NCU-Box напрямую интегрируется в цифровую линейку приводов SIMODRIVE 611. Все NCU имеют подключение 4-х быстрых цифровых входов/выходов ЧПУ. Другие скоростные входы/выходы могут быть подключены через терминальные блоки NCU на приводной шине. В объем поставки всех NCU включен кабель приборной шины и конечный штекер приводной шины.

К УЧПУ SINUMERIK 840D могут быть подключены следующие компоненты:

• SINUMERIK панель оператора с PCU и станочный пульт

• панель SIMATIC CE

• SIMATIC OP7/OP17

• SINUMERIK кнопочная панель

• SINUMERIK ручной пульт управления типа B-MPI

• SINUMERIK Handheld Terminal HT 6 (ручной терминал)

• SINUMERIK Мини-РПУ (ручной пульт управления)

• периферия SIMATIC S7-300

• SINUMERIK модуль простой периферии EFP

• SINUMERIK Терминальный блок NCU с компактными модулями DMP

• 2 маховичка, 2 измерительных щупа и по 4 быстрых входа/выхода ЧПУ через кабельный распределитель

• децентрализованная периферия PLC через подключение PROFIBUS DP

• линейка приводов SIMODRIVE 611 digital

• программатор

• двигатели SIMODRIVE 1FK, 1FT, 1FN, 1FW, 1PH, 1FE1, 2SP1 и 1LA

Некоторые составные части УЧПУ.

Процессорный модуль ЧПУ

ЧПУ SINUMERIK имеют линейку процессорных модулей, которые называются либо CCU (Сompact Сontrol Unit) для 810D типа CCU1 и CCU2, либо NCU (Numerical Control Unit) для 840D с типами от 571.2 до 573.2. Основные аппаратные характеристики процессоров ЧПУ приведены в таблице.

Таблица - Технические характеристики процессоров ЧПУ SINUMERIK 840D:

	NCU 561.4	NCU 571.4	NCU 572.4	NCU 573.4	NCU 573.5
CPU	AMD K 6-2			Celeron	Pentium III
Тактовая частота	233 MHz			650 MHz	933 MHz
PLC (интегральный)	PLC 314C-2 DP			PLC 314C-2 DP	PLC 317-2 DP
Степень защиты согласно EN 60529 (IEC 60529)	IP20 (с блоком NCU)
Класс влагостойкости в соответствие с EN 60721-3-3	Класс 3K5 Конденсация и образование льда исключаются. Минимальная температура воздуха 0 °C (+32 °F).
Температура хранения и транспортировки	-20 °C до +60 °C (-4 °F до +131 °F)
Темпаратура эксплуатации	0 °C до +55 °C (32 °F до 122 °F)
Вес блока NCU	3.2 кг (7.06 фунтов)
Размеры (Ш x В x Г)	50 мм x 316 мм x 115 мм			50 мм x 316 мм x 207 мм

Панель оператора OP 010С

Панель оператора SINUMERIK OP 010С с цветным дисплеем TFT 10,4” и размером графического экрана 640 x 480 пикселей (VGA) имеет оптимизированную для программирования программ обработки деталей пленочную клавиатуру с 62 клавишами и 8 + 4 горизонтальными и 8 вертикальными программными клавишами.

Рисунок 9. Фронтальная панель управления SINUMERIK 840D

Пульт оператора имеет следующие элементы управления: 50 механических клавиш режимов работы и функциональные клавиш, 17 клавиш пользователя со свободным присвоением функций в стандартной комплектации:

• управление шпинделем с процентовкой шпинделя (поворотный переключатель с 16 позициями

• управление подачей с процентовкой подачи / ускоренного хода (поворотный переключатель с 23 позициями)

• кодовый переключатель (4 позиции и 3 различных ключа)

• аварийный выключатель (2 размыкателя)

Используется интерфейс MPI (интерфейс передачи сообщений), предусмотрены

возможности для расширения - 2 места установки для командоаппаратов (d = 16 мм).

Цифровые приводы. В системах ЧПУ SINUMERIK 810D, 840D используются приводы (D — digital), в которых сигнал от ЧПУ передается по специальной цифровой шине. В каждом модуле привода имеется процессор, который выполняет задачи по управлению приводом и разгружает центральный процессор ЧПУ для других целей. Основными достоинствами цифровых приводов являются:

• минимальное приводное время (время, через которое производится контроль положения) — 0,125 мс;

• высокая разрешающая способность — 4,2 млн. импульсов на один оборот двигателя;

• большой диапазон регулирования скорости (примерно в 50 раз больше по сравнению с аналоговыми приводами);

• высокие динамические характеристики.

Цифровое управление приводами позволяет повысить производительность станка и улучшить качество детали. Кроме того, улучшаются сервисные возможности:

• настройка привода через параметры, вводимые через ММС-процессор (без традиционных вольтметров и осциллографов, необходимых для настройки аналоговых приводов);

• автоматическая оптимизация приводов, позволяющая более точно и быстро адаптировать приводы к механике станка;

• представление информации о состоянии привода (температура, нагрузка и т.д).