图解SINUMERIK810D/840D系统调试与维修技巧
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1.3 810D系统接口及连接

810D CCU模块接口包括位置或速度测量反馈接口、多点接口MPI、电缆分配器接口、PLC I/O设备总线接口、611D驱动总线和设备总线接口等,除此之外,模块上还有驱动使能、启动停止控制端子,系统启动和复位按钮及开关。在CCU2和CCU3单元上还带有PROFIBUS-DP接口。

1.3.1 CCU模块接口

810D CCU1模块上的接口分布如图1-6所示。

1. X411~X416:测量系统接口

如图1-7所示,6路测量系统接口,25芯插座,连接编码器、光栅尺等位置或速度测量元件,用于系统的半闭环或全闭环控制,接口引脚定义见表1-2。一般情况下,X411~X413接第一测量系统,信号来自电机上的光电编码器,实现系统的半闭环控制,其中,X412~X413用于进给轴的位置反馈;X414~X416常用于扩展轴或其他用途,与X304~X4306对应。如果测量系统接口接第二测量系统,信号来自光栅尺,则可实现系统的全闭环控制。

表1-2 X411~416接口引脚分配

图1-6 CCU1模块接口分布

图1-7 810D测量接口与电缆分配盒接口

2. X121:电缆分配盒接口

该接口是37芯微型插座,连接电缆分配盒,通过电缆分配盒除连接两个电子手轮、两路传感器信号外,还利用该接口的数字量输入/输出接口,连接B-MPI手持单元、手持编程器或手持终端的急停/使能电路。X121接口引脚分配见表1-3。

表1-3 X121接口引脚分配

3. X102:PROFIBUS-DP现场总线接口

如图1-8所示,X102在CCU1模块上是备用接口,在CCU2和CCU3模块上定义为PROFIBUS-DP接口,使用9芯D型插头,最大传送距离200m,传送速率为9.6Kbps~12Mbps。接口采用电位隔离。表1-4给出了PROFIBUS-DP接口的引脚定义。

图1-8 DAC、MPI及DP接口

表1-4 X102接口引脚分配

4. X341、X342、X351、X352:模拟信号端子

3路模拟信号测量端子如图1-8所示,X351对应第一路模拟信号DAC1,标准设置为电流设定值信号;X352对应第二路模拟信号DAC2,标准设置为速度设定值信号;X341对应第三路模拟信号DAC3,标准设置为速度实际值信号;X342是接地公共端。

5. X122:MPI接口

如图1-8所示,MPI接口使用9芯微型插座,无电位隔离,最大传送距离为200m,传送速率为187.5Kbps,内部与PLC的K总线连接。该接口用于人机对话单元的通信连接,如操作面板、机床控制面板、PLC编程器等。X122接口引脚分配见表1-5。

表1-5 X122接口引脚分配

6. X111:PLC I/O设备总线接口

该接口又称P总线接口,用于S7-300系列PLC的信号I/O接口模块IM、单I/O模块EFP或分配板的连接,25芯D型插座,电缆长度最大10m,该接口没有电位隔离。

7. X113、X114、X131:备用接口

8. X130:驱动总线接口

611D驱动总线接口,36芯插头,最大传送距离为10m,无电位隔离,用于轴的扩展连接。如果CCU模块上集成的轴数不能满足要求,需要增加扩展轴驱动模块时,就利用该接口与扩展驱动模块上的驱动总线接口X141相连。

9. X151:设备总线接口

611D设备总线接口,34芯插座,最大传送距离10m,用于NCK连接611D电源模块上的设备总线接口X351。

10. X304~X306:轴扩展接口

这3个接口用于连接轴扩展模块,如连接轴扩展功率模块的X301、X302,X301为第1轴功率模块接口,X302为第2轴功率模块接口。

11. X431:611D驱动控制端子

用于驱动模块的启停、脉冲使能及外部标志检测等,各端子的定义见表1-6。

表1-6 X431端子定义

1.3.2 CCU模块控制开关

810D CCU模块上有两个选择开关S3和S4,还有按钮S1,如图1-9所示。S1是复位按钮,使系统软硬件复位,然后系统重新引导。S3是NCK启动开关,在不同位置其作用不同,一般在NCK数据总清和重新设置时使用。S4是PLC运行方式选择开关,也可实现PLC总清,在输入PLC用户程序时需要设置开关位置。正常运行时,S3、S4均应在位置0。表1-7给出了开关在不同位置的作用。

图1-9 CCU模块控制开关

表1-7 CCU模块上的开关作用

1.3.3 CCU模块LED显示

CCU模块上有两组LED指示灯和一个7段LED数码管,如图1-10所示,分别显示NCK和PLC的工作信息。左列H1是系统的状态信息显示,右列H2是PLC的状态信息显示,7段LED数码管H3显示NCK自检的状态信息。各个LED所表示的含义详见表1-8。

图1-10 CCU模块上LED指示灯

表1-8 CCU模块工作状态显示

在启动过程中,系统进行自诊断,并通过LED指示灯或7段数码管显示诊断结果。正常工作时,系统启动开关S3和PLC运行开关S4均设定在0位置。系统启动后,经过大约几十秒钟,7段数码管显示6时,表明NCK上电正常。如果此时+5V和SF灯亮,表明数控系统正常,但驱动系统尚未使能。驱动系统启动正常后,SF灯应灭掉。PLC运行状态指示灯PR亮时,表明PLC运行正常。

进行NCK总清后,由于没有调用引导文件给伺服驱动系统设置数据,驱动系统处于无效状态,这时CCU模块上的SF亮。

PLC状态显示中的PR和PS不同的组合,表明PLC不同的工作状态,表1-9给出了它们的组合含义,调试人员从中可以了解PLC当前所处的状态。如果更换CCU模块后,4个LED同步闪动,需再初始化NCK,如有必要应对PLC进行总清。

表1-9 PR与PS组合状态意义

1.3.4 810D系统连接

电源模块与CCU模块的连接如图1-11所示,仅有设备总线和直流母线的连接。CCU模块的外部连接如图1-12所示,810D系统接口连接及用途如图1-13所示。

图1-11 电源模块与CCU模块的连接

图1-12 CCU模块的外部连接

图1-13 810D系统接口连接及用途