西門子數控主板NCU573.4

模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。

通過視窗化的調試工具軟件，可以便捷地設置驅動參數，并對      驅動器      的控制參數進行動態(tài)優(yōu)化。

SINUMERIK802D集成了內置PLC系統(tǒng)，對機床進行邏輯控制。采用標準的PLC的編程語言Micro/WIN進行控制      邏輯設計      。并且隨機提供標準的PLC子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設計過程，縮短了設計周期。

2) 810D

（請參閱：SINUMERIK 810D 840D 簡明調試手冊 - 2006版本）

在      數字化      控制的領域中，SINUMERIK 810D*次將CNC和驅動控制集成在一塊板子上。

快速的循環(huán)處理能力，使其在模塊      加工      中獨顯威力。

模塊化的驅動裝置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服電機，為機床提供了全數字化的動力。

西門子數控主板NCU573.4

西門子的工業(yè)      數控系統(tǒng)      在市場上出現。這一代的西門子      數控系統(tǒng)      以繼電器控制為基礎，主要以模擬量控制和編碼器為基礎。在1964年，西門子為其      數控系統(tǒng)      注冊品牌 SINUMERIK.

在1965-1972，西門子以上一代的      數控系統(tǒng)      為基礎，推出用于車床，銑床，和磨床的基于晶體管技術的硬件。

數字伺服：      運動控制      的執(zhí)行部分,由611D伺服驅動和1FT6(1FK6)電機組成。

SINUMERIK840D配置的驅動一般都采用SIMODRIVE611D.它包括兩部分：電源模塊+      驅動模塊      （功率模塊）。

電源模塊：主要為NC和給驅動裝置提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)。根據      容量      不同，凡小于15KW均不帶饋入裝置，極為U/E電源模塊；凡大于15KW均需帶饋入裝置，記為I/RF電源模塊，通過模塊上的訂貨號或標記可識別。

611D數字驅動:是新一代      數字控制      總線驅動的交流驅動，它分為雙軸模塊和單軸模塊兩種，相應的進給伺服電機可采用1FT6或者1FK6系列，編碼器信號為1Vpp正弦波，可實現全閉環(huán)控制。主軸伺服電機為1PH7系列。

4. PLC模塊

SINUMERIK810D/840D系統(tǒng)的PLC部分使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟件及模塊，在同一條導軌上從左到右依次為電源模塊（Power Supply），CPU模塊，接口模塊（Interface Module）及信號模塊（Signal Module）。PLC模塊的CPU與NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。

電源模塊（PS）是為PLC和NC提供電源的+24V和+5V。

接口模塊（IM）是用于級之間互連的。

信號模塊（SM）使用與機床PLC輸入/輸出的模塊，有輸入型和輸出型兩種。

元件

系統(tǒng)集成和連接以下元件：zui大可以連接2個電子手輪，小型手持單元，通過I/O 模塊PP 72/48 或通過 MCPA模塊控制的機床操作面板，MCPA 模塊被插入安裝在PCU 210的后背板。MCPA 模塊可以連接機床控制面板，同時具有用于模擬主軸的模擬接口。zui大可以連接3個I/O模塊PP 72/48。

伺服驅動系統(tǒng)（ServoSystem）簡稱伺服系統(tǒng)，是一種以機械位置或角度作為控制對象的自動控制系統(tǒng)，例如數控機床等。使用在伺服系統(tǒng)中的驅動電機要求具有響應速度快、定位準確、轉動慣量。（使用在機電系統(tǒng)中的伺服電機的轉動慣量較大，為了能夠和絲杠等機械部件直接相連。伺服電機有一種專門的小慣量電機，為了得到*的響應速度。但這類電機的過載能力低，當使用在進給伺服系統(tǒng)中時，必須加減速裝置。轉動慣量反映了系統(tǒng)的加速度特性，在選擇伺服電機時，系統(tǒng)的轉動慣量不能大于電機轉動慣量的3倍。）較大等特點，這類的電機稱為伺服電機。當然，其基本工作原理和普通的交直流電機沒有什么不同。該類電機的驅動單元稱為伺服驅動單元，有時簡稱為伺服，一般其內部包括電流、速度和/或位置閉環(huán)。

一概述：

伺服系統(tǒng)是以機械運動的驅動設備，電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構，在自動控制理論的指導下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)控制電動機的轉矩、轉速和轉角，將電能轉換為機械能，實現運動機械的運動要求。具體在數控機床中，伺服系統(tǒng)接收數控系統(tǒng)發(fā)出的位移、速度指令，經變換、放調與整大后，由電動機和機械傳動機構驅動機床坐標軸、主軸等，帶動工作臺及刀架，通過軸的聯(lián)動使相對工件產生各種復雜的機械運動，從而加工出用戶所要求的復雜形狀的工件。作為數控機床的執(zhí)行機構，伺服系統(tǒng)將電力電子器件、控制、驅動及保護等集為一體，并隨著數字脈寬調制技術、特種電機材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，經歷了從步進到直流，進而到交流的發(fā)展歷程。數控機床中的伺服系統(tǒng)種類繁多，本文通過分析其結構及簡單歸分，對其技術現狀及發(fā)展趨勢作簡要探討。

1伺服驅動系統(tǒng)的作用：

伺服驅動系統(tǒng)是CNC裝置和機床的環(huán)節(jié)。CNC裝置發(fā)出的控制信息，通過伺服驅動系統(tǒng)，轉換成坐標軸的運動，完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅動系統(tǒng)是數控機床的重要組成部分。伺服驅動系統(tǒng)作用有：
（1）伺服驅動系統(tǒng)具有放大控制信號的能力；（2）根據CNC裝置發(fā)出的控制信號對機床移動部件的位置和速度進行控制。2數控機床對伺服驅動系統(tǒng)的要求：數控機床集中了傳統(tǒng)的自動機床，精密機床和*機床三者的優(yōu)點，將高效率，高精度和高柔性集中于一體。
（1）可逆運行（2）速度范圍寬（3）具有足夠的傳動剛性和速度穩(wěn)定性（4）響應快速并無超調（5）高精度（6）低速度大轉矩

二伺服驅動系統(tǒng)的分類：

數控機床的伺服驅動系統(tǒng)按其用途和功能分為進給驅動系統(tǒng)和主軸驅動系統(tǒng)；按其控制原理和有無位置檢測反饋環(huán)節(jié)分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)；按驅動執(zhí)行元件的動作原理分為電液伺服驅動系統(tǒng)和電氣伺服驅動系統(tǒng)。電氣伺服驅動系統(tǒng)又分為直流伺服驅動系統(tǒng)和交流伺服驅動系統(tǒng)。

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1.進給驅動與主軸驅動進給驅動是用于數控機床工作臺或刀架坐標的控制系統(tǒng)，控制機床各坐標軸的切削進給運動，并提供切削過程所需的轉矩。主軸驅動控制機床主軸的旋轉運動，為機床主軸提供驅動功率和所需的切削力。一般地，對于進給驅動系統(tǒng)，主要關心它的轉矩大小、調節(jié)范圍的大小和調節(jié)精度的高低，以及動態(tài)響應速度的快慢。對于主軸驅動系統(tǒng)，主要關心其是否具有足夠的功率、寬的恒功率調節(jié)范圍及速度調節(jié)范圍。

NCU 572.4 6FC5357-0BB24-0AA0 *銷售維修而無需計算機知識，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現場調試容易。另外，可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件。

2.功能強，性能價格比高

一臺小型PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現非常復雜的控制功能。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。PLC可以通過通信聯(lián)網，實現分散控制，集中管理。

3.硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強

PLC產品已經標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強的帶負載能力，可以直接驅動一般的電磁閥和小型交流接觸器。

硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化。

4.可靠性高，抗干擾能力強

傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器，由于觸點接觸不良，容易出現故障。PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關的少量硬件元件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10-1/100，因觸點接觸不良造成的故障大為減少。

PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強的抗干擾能力，平均*時間達到數萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產現場，PLC已被廣大用戶*為zui可靠的工業(yè)控制設備之一。

5.系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少

PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。

PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設計法來設計。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，設計梯形圖的時間比設計相同功能的繼電器系統(tǒng)電路圖的時間要少得多。

PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現場的統(tǒng)調過程中發(fā)現的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。

6.維修工作量小，維修方便

PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機構發(fā)生故障時，可以根據PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故