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SINUMERIK 840D sl

Overview

SINUMERIK 840D sl 为操作、编程和可视化提供了模块化的开放、灵活并且统一的结构。它提供了具有先进功能的系统平台，几乎可用于所有的工艺。

SINUMERIK 840D sl 通过与 SINAMICS S120 驱动系统的集成，并配合 SIMATIC S7-300 自动化系统构成了完整的数字化系统，非常适合中性能水平的应用。

SINUMERIK 840D sl 的特点：

• 灵活性高

• 动态响应和精度

• 佳的网络集成

Benefits

• 多轴系统具有突出的性能与灵活性，硬件和软件可以扩展，可实现中等复杂性到高复杂性的系统

• 用户界面、PLC 和 NC 内核具有通用开放性，用户可集成自己的专有技术

• 集成安全功能可保障人员和机器的安全SINUMERIK Safety Integrated

• 全面的产品系列可用于将机床集成到通信、工程组态和生产过程中：SINUMERIK Integrate

Area of application

SINUMERIK 840D sl 可在全球范围内使用，适用于以下工艺：

• 车削

• 钻削

• 铣削

• 磨削

• 激光加工

• 步冲

• 冲孔

• 刀具和模具制造

• 高速切削应用

• 木材和玻璃加工

• 搬运

• 输送线

• 旋转分度机床

• 大批量生产

• 车间生产

对需要认证的国家，可提供出口型 SINUMERIK 840DE。

Design

SINUMERIK 840D sl 将 CNC、HMI、PLC、闭环控制和通信任务组合在一个 SINUMERIK NCU（NCU 710.3 PN，NCU 720.3 PN，NCU 730.3 PN）上。

针对操作、编程和可视化，NCU 的数控软件中已集成相应的 HMI 软件，可在高性能 NCU 多处理器模块上运行。可以使用 SINUMERIK PCU 50.5 工业 PC 来提高操作性能。

一个 NCU/PCU 上可运行多 4 个分布式操作员面板。操作员面板可以作为瘦客户机安装在远 100 m (328 ft) 距离内。

高性能 NCU 多处理器模块可安装在 SINAMICS S120 变频器系统的整流装置左侧。必要时，NCU 可单独安装在远 100 m (328 ft) 距离处。西门子的 MOTION-CONNECT DRIVE-CLiQ 电缆用于连接。SINUMERIK 840D sl 提供了集成 PROFINET 功能，并支持 PROFINET CBA 和 PROFINET IO。

模块化数控系统 SINUMERIK 840D sl 为各种机床应用提供了的灵活性和开放性。*按照“混合搭配"(Mix and Match) 的原则，各系统组件能够相互匹配，既可根据机床制造商的要求进行量身定制，又能适应机床的后续运行环境。

Functions

不论是在数控系统领域还是操作领域，SINUMERIK 840D sl 在软硬件方面的可伸缩性为其在众多领域的应用奠定了优越条件。从简单的定位任务到复杂的多轴系统都可适用。我们为您的加工任务提供了多种类型的 NCU。

采用 NCU 710.3B PN 时，SINUMERIK 840D sl 支持总共 8 个轴，而采用 NCU 720.3 PN/NCU 730.3 PN 时支持的轴数可多达 31 个。配合 CBE30-2 链接模块使用时，可支持总共 3 x 31 根轴。

西门子已将其全部铣削技术整合为 SINUMERIK MDynamics 工艺包，以协助用户在铣削时取得佳的表面质量、精度、质量和速度：

• 强大的 CNC 硬件和智能的 CNC 功能

• 操作简单

• 统一的 CAD/CAM/CNC 过程链

• 所有领域内的工艺技术

在模具制造和高速切削（HSC：High-Speed-Cutting）领域对动态响应和精度有*的要求，因此建议使用 NCU 720.3 PN 或 NCU 730.3 PN。

PROFINET 是的工业以太网标准。PROFINET 基于久经考验的 IT 标准，*支持 TCP/IP - 针对公司内部跨所有层级的数据传输。它还具备集成诊断和故障安全通讯功能，地提升设备可用性，同时其模块化的机床方案实现了高度的灵活性，*的传输率和无线 LAN 应用又使其性能锦上添花。

PROFINET IO 是用于模块化分布式应用的通讯方案。PROFINET IO 基于工业以太网，可将分布式现场设备和 I/O 设备连接至 NCU。可以将 128 个 PROFINET IO 设备作为 IO 控制器运行。

用于机床对机床通讯的集成 PROFINET CBA（Component Based Automation：基于组件的自动化）功能可允许用户基于具体流程实现机床和系统的模块化并因此获益：系统的标准化、再利用或扩展变得更加简单。这使得对客户需求的响应更加快速灵活，并通过组件级的预测试简化和加速调试过程。

由于 HMI、NC 和 PLC 具有开放性，用户可以充分利用自己的知识设计帖近自身需求的控制方案。SINUMERIK 840D sl 提供一直到 NCK 层的开放性。SINUMERIK 840D sl 的开放式结构和高运算性能意味着能够根据各种先进的机床运动系统对 CNC 功能进行灵活快速且经济的匹配调整。附加的工艺专用功能可作为编译循环进行补充装载。

SINUMERIK 840D sl 内集成了 (SINUMERIK Safety Integrated) 安全功能。安全功能符合 Cat 3 以及 EN ISO 13849-1 标准的性能等级 PL d 和 EN 61508 标准的安全完整性等级 SIL 2 的要求。因此，可以轻松、经济地满足重要的功能安全要求。该安全功能可以简单、经济、实用地实现工作人员和机器的持续高效保护。

Integration

下列组件可连接到 SINUMERIK 840D sl：

• 带 TCU 的 SINUMERIK 操作面板

• SINUMERIK PCU 50.5 Windows 7

• SINUMERIK 机床控制面板 (MCP) 和按钮式机床面板 (MPP)

• SIMATIC 精智面板、SIMATIC 移动面板和 SIMATIC 瘦客户机面板

• SINUMERIK 手持单元

• 通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 实现分布式 PLC I/O

• SINUMERIK PP 72/48D PN 和 PP 72/48D 2/2A PN I/O 模块

• 用于 4 轴的 SINUMERIK 模拟驱动接口 ADI 4

• SINAMICS S120/S120 Combi 变频器系统

• SIMOTICS 进给电机和主轴电机

 输入/输出滞后时间又称为系统响应时间，是指plc的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的外部输出信号发生变化的时刻的时间间隔，它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成。

    数字量输入模块的RC滤波电路用来滤除由输入端引入的干扰噪声，消除因外接输入触点动作时产生的抖动引起的不良影响，滤波电路的时间常数决定了输入滤波时间的长短，有的输入模块的输入延迟时间可以用STEP 7设置。

    输出模块的滞后时间与模块的类型有关，继电器型输出电路的滞后时间一般在10 ms左右；双向晶闸管型输出电路在负载通电时的滞后时间约为1ms，负载由通电到断电的大滞后时间为10 ms；晶体管型输出电路的滞后时间一般在1 ms以下。

    由扫描工作方式引起的滞后时间长可达两三个扫描周期。

    PLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒到几十毫秒，对于一般的系统无关紧要。要求输入输出信号之间的滞后时间尽量短的系统，可以选用扫描速度快的PLC或采取中断等措施

下面用一个简单的例子来进一步说明plc的循环工作过程。开关K1和K2的常开触点分别接在输入模块上I0.1和I0.2对应的输入端，接触器KM的线圈接在输出模块上Q4.0对应的输出端。

    图1-5的梯形图中的I0.1是过程映像输入位，与接在对应的输入端的K1的常开触点相对应，梯形图中的Q4.0是过程映像输出位，与接在对应的输出端子的输出模块内的输出电路相对应。梯形图以指令的形式储存在PLC的用户程序存储器中，图1-5中的梯形图与下面的3条指令相对应，“//”之后是该指令的注释：

    A  I  0.1    //接在左侧“电源线”上的I0.1的常开触点

    AN  I  0.2    //串联的I0.2的常闭触点

    =  Q  4.0    //Q4.0的线圈

    A（And，与）指令表示常开触点串联，AN(And Not)指令表示常闭触点串联，赋值指令“=”表示将逻辑运算的结果传送给指定的地址。图中的梯形图完成的逻辑运算为

    在读取输入模块阶段，CPU将K1和K2的常开触点的ON/OFF状态读人对应的过程映像输入位，外部触点接通时将二进制数1存入过程映像输入位，反之存入0。

    图   PLC外部接线图与梯形图

    执行第1条指令时，从过程映像输入位I0.1中取出二进制数并暂时保存起来。

    执行第2条指令时，取出过程映像输入位I0.2中的二进制数，因为是常闭触点，首先对取出的二进制数作“非”运算，然后与I0.1对应的二进制数作“与”运算，触点的串联对应“与”运算。

    执行第3条指令时，将前面的二进制数运算的结果送给过程映像输出位Q4.0。

    在下一扫描周期的数据写入输出模块阶段，CPU将各过程映像输出位中的二进制数传送给输出模块，并由后者将数据锁存起来。如果过程映像输出位Q4.0中存放的是二进制数1，外接的KM的线圈将通电，反之将断电。

    图1-5的波形图中的高电平表示外部开关接通或KM的线圈通电，当t<t1时，读入的过程映像输入位I0.1和I0.2的值均为二进制数0，此时过程映像输出位Q4.0中存放的亦为0，在程序执行阶段，经过上述逻辑运算过程之后，运算结果仍为Q4.0=0，所以KM的线圈处于断电状态。t=t1时开关K1的外接触点接通，I0.1变为1状态，经逻辑运算后Q4.0也变为1状态。在输出处理阶段，将Q4.0对应的过程映像输出位中的1送到输出模块，输出模块中与Q4.0对应的物理继电器的常开触点接通，接触器KM的线圈通电