Siemens 802D installation Guide

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 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
SINUMERIK 文献
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出版历史 
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版本 订货号 附注
2000.12 6FC5697-2AA00-0RP1 A
2002.10 6FC5697-2AA00-0RP2 C
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西门子股份公司版权所有 2002 年 
®
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
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
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
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
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
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××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
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(PP72/481,000mm) 
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 
H  15  24  30  V  UH 上的 Iin  2    15  mA  UL   -30  0  +5  V  U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 
H  CC3V    CC  V  U100%同时性因素下的 Iout
    250  mA  U  输出端断开  U 下 的 out( 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
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
009
A
A
7
?
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
4
Z
0
5
Z
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
8
A
?
A
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
0
控制系统的安装
2
+3
0.5
303.5
ø5(2x)
2)
295
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
连接插头
M5
1)
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
X333
X222
X111X1X2复位S1X1X2
就绪
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
X1202
X1201
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
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
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
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 
X14X15X16
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
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
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