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SINUMERIK 802D
安装调试
技术手册
适用于
控制系统 软件版本
SINUMERIK 802D 2
2002 年 10 月版
控制系统 1
控制系统的安装 2
开机调试 3
PLC 调试 4
串行调试和数据备份 5
软件升级 6
机床和设定数据 7
ISO 模式调试 8
索引
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SINUMERIK 文献
®
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版本 订货号 附注
2000.12 6FC5697-2AA00-0RP1 A
2002.10 6FC5697-2AA00-0RP2 C
SIMATIC®,SIMATIC HMI®,SIMATIC NET®,SIROTEC®,SINUMERIK®,和 SIMODRIVE
为西门子公司的注册商标。使用文献中任何商标名作为私用的第三方则侵犯了商标所有人的权利。
控制系统有可能执行本文献中未描述的某些功能,但这并不意味着,在提供系统时必须带有这些功能或为其提供有关的维修服务。
内容的更改不事先通知。
没有明确的书面许可,不得翻印,传播和使用本文献的内容,违者将负责赔偿损失,版权将包刮全部创作专利权登记注册的实用新
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本文献内容符合硬件和软件的描述。但是,可能依然存在一些差异,因此我们不能保证它们完全一致。文献中的有关信息会定期审
核而且一些必要的修改会包含在下一版本中。欢迎提出改善建议。
西门子股份公司版权所有 2002 年
®
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目录
目录
1. SINUMERIK 802D 控制系统 ………………………………………………………………………………… 1-1
1.1 SINUMERIK 802D 的组成………………………………………………………………………………… 1-2
1.2 技术参数………………………………………………………………………………………………… 1-5
2. 控制系统的安装 ………………………………………………………………………………………………… 2-1
2.1 SINUMERIK 802D 的安装及拆卸 ……………………………………………………………………… 2-2
2.2 接口和电缆 …………………………………………………………………………………………… 2-12
2.3 各个部件的连接 ……………………………………………………………………………………… 2-16
2.3.1 键盘的连接(KB) ……………………………………………………………………………………… 2-16
2.3.2 手轮与 PCU(X14,X15,X16)的连接 ………………………………………………………………… 2-17
2.3.3 PCU上 RS232 接口(COM1)的连接配置 ……………………………………………………………… 2-18
2.3.4 I/O 与 PP72/48 的连接 ……………………………………………………………………………… 2-19
2.4 SIMODRIVE 611U 驱动模块的连接 …………………………………………………………………… 2-20
2.5 Profibus 的连接 ……………………………………………………………………………………… 2-20
2.6 接地 …………………………………………………………………………………………………… 2-22
2.7 PCU(X8)和 PP72/48(X1)的电源 ……………………………………………………………………… 2-23
2.8 PCU 上的显示 ………………………………………………………………………………………… 2-24
2.9 PP72/48 上的显示 …………………………………………………………………………………… 2-24
3. 开机调试 ………………………………………………………………………………………………………… 3-1
3.1 概述……………………………………………………………………………………………………… 3-2
3.1.1 存取保护级……………………………………………………………………………………………… 3-3
3.1.2 机床数据(MD)和设定数据(SD)的结构 ………………………………………………………………… 3-4
3.2 控制器的上电和引导 …………………………………………………………………………………… 3-5
3.3 语言设定………………………………………………………………………………………………… 3-6
3.4 技术设定………………………………………………………………………………………………… 3-7
3.5 机床数据的输入………………………………………………………………………………………… 3-8
3.6 Profibusf 地址的设定 ………………………………………………………………………………… 3-9
3.7 PLC 调试………………………………………………………………………………………………… 3-11
3.8 坐标轴/主轴调试……………………………………………………………………………………… 3-12
3.8.1 设定值/实际值分配…………………………………………………………………………………… 3-12
3.8.2 进给轴机床数据的缺省设定 ………………………………………………………………………… 3-14
3.8.3 主轴机床数据的缺省设定 …………………………………………………………………………… 3-15
3.8.4 直接测量系统的连接 ………………………………………………………………………………… 3-23
3.9 调试结束 ……………………………………………………………………………………………… 3-27
3.10 轴驱动服务显示 ……………………………………………………………………………………… 3-27
4. PLC 调试 ………………………………………………………………………………………………………… 4-1
4.1 PLC 的初始化 …………………………………………………………………………………………… 4-2
4.2 PLC 调试方式 …………………………………………………………………………………………… 4-3
4.3 PLC 报警 ………………………………………………………………………………………………… 4-4
4.3.1 一般PLC 报警…………………………………………………………………………………………… 4-5
4.3.2 用户报警………………………………………………………………………………………………… 4-5
4.4 PLC 编程 ………………………………………………………………………………………………… 4-7
4.4.1 指令概述………………………………………………………………………………………………… 4-9
4.4.2 栈运算解释 …………………………………………………………………………………………… 4-12
4.4.3 程序结构 ……………………………………………………………………………………………… 4-21
4.4.4 数据结构 ……………………………………………………………………………………………… 4-21
4.4.5 控制系统接口 ………………………………………………………………………………………… 4-21
4.4.6 程序测试和监控 ……………………………………………………………………………………… 4-21
4.5 上载\上载\复制\比较 PLC 用户程序 ………………………………………………………………… 4-22
4.6 用户接口 ……………………………………………………………………………………………… 4-23
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 I
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目录
5. 串行调试和数据备份 …………………………………………………………………………………………… 5-1
5.1 机床串行调试…………………………………………………………………………………………… 5-2
5.2 数据备份………………………………………………………………………………………………… 5-4
5.2.1 内部数据备份…………………………………………………………………………………………… 5-4
5.2.2 使用 V24 进行外部数据备份 …………………………………………………………………………… 5-5
5.2.3 使用 NC 卡进行外部数据备份 ………………………………………………………………………… 5-6
5.3 NC 卡格式化 …………………………………………………………………………………………… 5-7
5.4 背光故障时的数据备份 ………………………………………………………………………………… 5-7
6. 使用 NC 卡升级软件 …………………………………………………………………………………………… 6-1
7. 机床数据和设定数据 …………………………………………………………………………………………… 7-1
7.1 机床数据表……………………………………………………………………………………………… 7-2
7.1.1 显示机床数据…………………………………………………………………………………………… 7-2
7.1.2 通用机床数据…………………………………………………………………………………………… 7-8
7.1.3 通道专用机床数据 …………………………………………………………………………………… 7-12
7.1.4 轴机床数据 …………………………………………………………………………………………… 7-19
7.2 设定数据 ……………………………………………………………………………………………… 7-20
8. ISO 模式调试 …………………………………………………………………………………………………… 8-1
8.1 调式步骤………………………………………………………………………………………………… 8-2
8.1.1 车床变量………………………………………………………………………………………………… 8-3
8.1.2 铣床变量………………………………………………………………………………………………… 8-3
8.2 机床数据………………………………………………………………………………………………… 8-4
8.2.1 小数点编程……………………………………………………………………………………………… 8-4
8.2.2 使用快速移动 G00 直线控制 …………………………………………………………………………… 8-4
8.2.3 主轴定位 M19 …………………………………………………………………………………………… 8-4
8.2.4 轮廓编程(只用于车床工艺) …………………………………………………………………………… 8-5
8.2.5 刀具补偿(只用于车床工艺) …………………………………………………………………………… 8-6
8.3 功能……………………………………………………………………………………………………… 8-7
II SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10
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SINUMERIK 802D 控制系统 1
本章目录
章节 标题 页码
1.1 SINUMERIK 802D 的组成 1-2
1.2 技术参数 1-5
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 1-1
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SINUMERIK 802D 控制系统
1.1 SINUMERIK 802D 的组成
硬件组成 PCU(面板控制装置):用于控制最多 4 个坐标轴和一个主轴,并带有图形显示,软
键和 PC 卡插槽模块。
l KB(键盘):水平或垂直设计
l MCP(机床控制面板)
l PP72/48(Profibus 输入/输出):72 点数字输入,48 点数字输出。
l 驱动模块
— SIMODRIVE611UE 闭环控制模块。
— PROFIBUS DP 选择模块。
软件组成
l 系统软件,位于 PCU 永久存储器中:
— 引导软件,用于启动系统。
— HMI 软件(人机通讯),包含所有操作功能。
— NCK 软件(数控核心),包含所有 NC 功能,控制最多带四个进给轴和一
个主轴的 NC 通道。
— PLC 软件(可编程逻辑控制器),循环执行内装 PLC 用户程序。
l 工具盒
— 用于车床和铣床的安装文件。
— 用于车床和铣床的循环软件包。
— 传送程序 WINPCIN,用于与外部 PC 进行用户数据和程序的传入/出。
— 可重新装入的语言。
— 用于 PLC 报警文本,语言,帮助文件的管理工具。
— PLC 用户库文件。
— SimoCom U 是为驱动器设置参数和调试的工具。
— SIMODRIVE 611 UE 固件。
l 编程工具 PLC 80
1-2 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10
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SINUMERIK 802D 控制系统
图 1-1 SINUMERIK 802D 硬件构成
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 1-3

SINUMERIK 802D 控制系统
用户数据 用户数据是:
• 机床数据
• 设定数据
• 刀具参数
• R 参数
• 零点偏置
• 补偿数据
• 零件程序
• 标准循环
• PLC 用户程序
• 用户报警文本
注意:
修改的用户数据在断电后至少可保护 50 小时,超过这个时间,如果还没有进行
数据保护的话则数据可能丢失。(见 5.2.1 节)
1-4 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10
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SINUMERIK 802D 控制系统
1.2 技术参数
功率参数 表 1-1 功率参数
参数 最小 型号 最大 单位 备注
电源电压
波动性 3.6 Vss
24V 电流消耗 1 A *
PCU 和键盘功耗
MCP 功耗
PP72/48 功耗
启动电流 2.6 A
* 指基本配置,包括PCU、KB、MCP 和 PP72/48,所有输出端均处于断开状态。
** 指额定负载状态。
设备重量 表 1-2 设备重量
20.4 28.8 V
50
<5
11
W
W
W
**
组件 重量
PCU 4.9Kg
KB 1.7Kg
MCP 1.5Kg
PP72/48 1.2Kg
外形尺寸 表 1-3 外形尺寸
组件
PCU
KB,水平设计
KB,垂直设计
MCP
PP 72/48
运行环境条件 表 1-4 运行环境条件
参数 说明
温度范围
相对湿度 5...95%无凝露
空气压力
尺寸:长×宽×高(毫米)
310×330×85
310×175×32
172×330×32
170×330×128
194×325×35
0...50°C
700...1060 hPa
现场条件符合 IEC1131-2。
现场使用时,要求控制系统带外壳(例如,机箱)。
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 1-5
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SINUMERIK 802D 控制系统
运输及存储条件 表 1-5 运输及存储条件
参数 说明
温度范围
运输时:-40...70°C
存储时:-20… .55°C
相对湿度
5...95%无凝露
空气压力 700...1060hPa
运输高度 -1000...3000m
自由落体
≤1,200mm(PP72/48≤1,000mm)
保护品质和等级 保护等级按照 IEC536 中 I 级要求。
要求 PE 接地连接。
防异物及防水保护:按照 IEC529 规范
• PCU: 正面按IP65 等级,背面按 IP00 等级。
• KB: 正面按 IP65 等级,背面按 IP00 等级。
• MCP: 正面按IP54 等级,背面按 IP00 等级。
• PP72/48: 按 IP00 等级。
PP72/48 表 1-6 数字输入
参数 最小 型号 最大 单位
UH 15 24 30 V
UH 上的 Iin 2 15 mA
UL -30 0 +5 V
UL 上的 Iin 未定义 15 mA
硬件的信号迟延 0.5 3 ms
X111,X222,X333 的第 2 引脚处提供 24V 电压控制的数字输入。第 2 引脚处的
最大电流为 Iout=0.5A
表 1-7 数字输出(高性能驱动器)
参数 最小 型号
最大 单位
UH VCC-3V VCC V
UH 和 100%同时性因素下的 Iout
250 mA
UL 输出端断开
UL 下 的 Iout( 泄漏电流) 50 400
µA
硬件的信号迟延 0.5 ms
欧姆负载的转换频率 0.1 kHz
感应负载的转换频率
(需自振荡二极管)
0.002 kHz
灯式负载的转换频率 0.011 kHz
供给数字输出端的 24V 电压必须与 4 个引脚连接—引脚 47,48,49,50。每个
引脚允许的最大电流为 1A。
1-6 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10
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控制系统的安装 2
本章目录
章节 标题 页码
2.1 SINUMERIK 802D 的安装及拆卸 2-2
2.2 接口和电缆 2-12
2.3 各个部件的连接 2-16
2.3.1 键盘的连接(KB) 2-16
2.3.2 手轮与 PCU(X14,X15,X16)的连接 2-17
2.3.3 PCU 上 RS232 接口(COM1)的连接配置 2-18
2.3.4 I/O 与 PP72/48 的连接 2-19
2.4 SIMODRIVE 611U 驱动模块的连接 2-20
2.5 Profibus 的连接 2-20
2.6 接地 2-22
2.7 PCU(X8)和 PP72/48(X1)的电源 2-23
2.8 PCU 上的显示 2-24
2.9 PP72/48 上的显示 2-24
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-1

控制系统的安装
2.1 SINUMERIK 802D 的安装及拆卸
警告:
安装控制系统之前,确保它已和电源断开!
模块中含有电敏感器件,在搬运操作器和机床控制面板时,人员在没有防静电保
护时,决不要触摸印刷电路板或器件。
安装步骤
1. 安装 PCU,KB 和 MCP
2. 安装 PP72/48
3. 安装驱动器(参见 SIMODRIVE611 UE 文献)
4. 连接 PCU 和 KB 以及 MCP 和 PP72/48
5. 在 PCU、PP72/48 和 SIMODRIVE 611UE 之间用现场总线 Profibus 进行连接
系统的拆卸 请按照相反的顺序拆卸系统的各个组件。
警告:
拆卸系统时,确保系统已完全停止并和电源断开。
安装尺寸
注意:
安装控制系统组件时,请按照下面图中注明的尺寸进行。图中标明了安装孔的尺
寸。
2-2 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10

控制系统的安装
8.2
90
70
309.4
302.2
295.6
154.7
13.8
A-A
35
15
7.2
50
所
需
间
隙
5
15
13
20
所
需
间
隙
50
20
ø(X8) 4.5
13
330
321
161.2
图 2-1 PCU 安装尺寸
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-3

控制系统的安装
面
板
截
面
1)
0.5
+3
2
+0.3
302
M
281.8
295
312
图 2-2 PCU 安装孔尺寸
286.6
2)
281.8
2)
5
152.2
1.6
140.9
1) 铆钉螺母 M4 或螺纹塞 M4(8x)
+0.3
285
2) 安装孔ø 5.2 (2x)
2-4 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10

控制系统的安装
90
128
68.7
33
263
34
(X6) 4.5
图 2-3 MCP 安装尺寸
330
17.2
170
154
19
9152.2159.8
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-5

控制系统的安装
图 2-4 MCP 安装孔尺寸
2-6 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10

控制系统的安装
330
0
320
0
10
86.1
2)
172.2
Ground Screw M5
Connection socket
连接插口 接地螺钉 M5
注意:
1)将插头长度增加至 39mm
2)螺钉孔位置(2 x Ø4.7)
7.7
NOTE:
1) Add this dimension (24+15)=39 mm to the height of the plug.
24
1)
20 290 20
2) Location pins (2x?.7)
2)
172.2
165
158.8
13.4
7.2
0
330
321
161.2
图 2-5 键盘安装尺寸(垂直键盘紧靠 PCU 安装)
15
142.2
15
0
9
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-7

控制系统的安装
2
+3
0.5
303.5
ø5(2x)
2)
295
上
3)
1)铆钉螺母 M4 或螺纹塞 M4
2)安装孔ø5mm(2x)
3) 注意开孔方向
143.7302.5
M4(6x)
1)
7.5
8.5
0
0.3
73
145.7
146
151.9
图 2-6 键盘的安装孔尺寸(垂直键盘紧靠 PCU 安装)
2-8 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10

控制系统的安装
接地螺钉
将插头长度增加至 39mm 2)固定孔 (2 x Ø4.7)
图 2-7 键盘的安装尺寸(水平键盘紧靠 PCU 安装)
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-9

控制系统的安装
图 2-8 键盘的安装孔尺寸(水平键盘紧靠 PCU 安装)
2-10 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10

控制系统的安装
194
6.5
325
10.5
306
10
35
10
170
35
图 2-9 PP72/48 安装尺寸
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-11

控制系统的安装
2.2 接口和电缆
PCU 上的接口位置、控制器及显示
图 2-10 PCU 上的用户接口
• DC24V 电源接口(X8)
用于和 24V 负载电源连接的 3 芯螺钉端子块。
• Profibus (X4)
与 Profibus 连接的 9 芯 D 型孔型插头。
B
B
(侧视)
DC24V
A
跨接片
接地连接
M5
A
键盘 KB 上的接口
• COM1 RS232 接口(X6)
9 芯 D 型针型插头,接口 COM2 不起作用。
• 手轮 1 至 3(X14/X15/X16)
用于连接手轮的 15 芯 D 型针型插头。
• 键盘 键盘连接(X10)
6 芯 Mini-DIN
• 复位键
• 跨接线 X311
• 显示错误和状态的 4 个发光二极管(面板背面)
• 键盘连接
6 芯 Mini-DIN
2-12 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10

控制系统的安装
PP 72/48 上的接口位置、控制器及显示
图 2-11 PP72/48 的用户接口
• X1 电源连接(DC24V)
用于连接 24V 负载电源的 3 芯螺钉端子
• X2 Profibus
用于连接 Profibus 的 9 芯 D 型孔型插头
• X111、X222和 X333
过热
电源
交换
用于连接数字输入和输出的 50 芯扁平电缆插头
• 显示 PP72/48 状态的 4 个发光二极管
• S1
用于设置 Profibus 地址的 DIL 开关(见 3.6 节)
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-13
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控制系统的安装
MCP 上的接口
图 2-12 MCP 上的用户接口
• X1201 和 X1202
用于连接 PP 72/48 的 50 芯扁平电缆插头
电缆连接 电缆连接图(图2-13)中给出了各个组件之间的电缆连接关系。有关电缆名称和
插头型号,请参阅SINUMERIK802D样本。
2-14 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10
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控制系统的安装
电源
24V DC
X8
手轮 1 (X14)
手轮 2 (X15)
手轮 3 (X16)
X1
PCU
Profibus (X4)
COM 1 (X6)
键盘 (X10)
PP 72/48
X2
X111
X222
X333
RS232
KB
CNC
X1201
X1202
P R OC E S S F IE L D B U S
手轮
键盘
MCP
X111
X1
X2
SIMODRIVE 611U
X222
X333
X423
机床 I/O
图 2-13 SINUMERIK802D 电缆连接图
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-15
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控制系统的安装
2.3 各个部件的连接
注意:
只能使用屏蔽电缆,而且确保屏蔽层与控制器一侧的金属或有镀金层的插头盒相
连。
1. 按照图 2-13所示将电缆与组件相连。
2. 使用紧固螺钉将 D 型针型插头固定并安装电缆绷紧防护装置。
作为附件提供的电缆能提供最佳的抗干扰能力。
注意:
使用 Phoenix 的 MSTB2.5,MSTBP2.5 或者 MVSTBR2.5 插座时,最大扭距为 5-7 lb.
In;使用 Phoenix 的 MC1.5 插座时,最大扭距为 4 lb. In。
2.3.1 键盘的连接(KB)
使用提供的电缆将键盘与 PCU 连接。多脚插头必须插入键盘。
2-16 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10
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控制系统的安装
2.3.2 手轮与 PCU(X14,X15,X16)的连接
插头名称: 手轮1(X14)
手轮 2(X15)
手轮 3(X16)
插头型号: 15 芯 D 型孔型插头
最大电缆长度: 3m
表 2-1 孔型插头 X14,X15,X16的引脚的分配
X14,X15,X16
引脚 信号 型号 引脚 信号 型号
1 1P5 V 9 1P5 V
2 1M V 10 N.C
3 A 11 1M V
4 A 12 N.C
5 N.C 13 N.C
6 B 14 N.C
7 B 15 N.C
8 N.C
信号名称
A A 脉冲
A 负 A 脉冲
B B 脉冲
B 负 B 脉冲
1P5 5V 电源
1M 接地
信号类型
V 电压输出
手轮 可以连接三个电子手轮;但是必须符合以下要求:
传输方法: 5V方波信号(TTL 或 RS422)
信号: 信号 A,分基本信号和取反信号(Ua1,5a1)
信号 B,分基本信号和取反信号 (Ua2,5a2)
最大输出频率: 500kHz
信号 A 和信号 B 的相位差: 90°±30°
电源: 5V,最大 250mA
SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10 2-17
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控制系统的安装
2.3.3 PCU 上 RS232 接口(COM1)的连接配置
接口 RS232 COM1
插头名称: COM1(X6)
插头类型: 9芯 D 型插头
最大电缆长度: 15m
表 2-2 COM1(X6)插头引脚的分配
COM1(X6)
引脚 名称 型号 引脚 名称 型号
1 DCD I 6 DSR I
2 RxD I 7 RTS O
3 TxD O 8 CTS I
4 DTR O 9 RI I
5 1M V
信号说明:
DCD 载体检测
RxD 接收数据 V24
TxD 传输数据 V24
RTS 要求发送
CTS 清除发送
DTR 数据终端就绪
DSR 数据发送就绪
RI 响铃指示器
1M 信号接地
信号类型:
I 输入
O 输出
V 电压输出
RS232 接口的电缆配置
图 2-14 电缆配置:D 型插头的引脚配置
2-18 SINUMERIK 802D 安装调试 2002.10