湖南嘉普云自动化设备有限公司

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长沙嘉普云全制动化设备有限公司是一家专业从事数控模块销售及服务的企业,为客户提供全线的工业自动化控制与监控产品。长沙嘉普云全制动化设备有限公司秉承开放的思维理念，专业的技术素质，致力于引进工业自动化设备及仪器仪表、为广大客户提供专业的自动化产品销售和成套的系统解决方案。我们是专业的自动化产品和过程仪表服务商。   

主营产品：可编程序控制器:S7-300，S7-400，S7-1200，S7-200，S7-200CN，S7-288，S7-1500,ET200,，S5全系列可编程序控制器；人机界面6AV，网络通讯6GK，开关电源6EP，变频器6SL，伺服数控，低压电气，软启动，电机等系列.

西门子NCU数控伺服主板模块

西门子NCU数控伺服主板模块

西门子840D/DE数控伺服系统NCU主板代理商SINUMERIK 840D/DE NCU 572.4，400MHz，64MB 不带系统软件 存储器：NC 0.5MB，PLC 96KB PROFIBUS-DP 准备

西门子NCU数控主板6FC5357-0BB23-0AA0西门子NCU数控主板6FC5357-0BB23-0AA0---------------------------

840DSINUMERIK 840D数字NC系统用于各种复杂加工,它在复杂的系统平台上，通过系统设定而适于各种控制技术。840D与SINUMERIK_611数字驱动系统和SIMATIC7可编程控制器一起，构成全数字控制系统，它适于各种复杂加工任务的控制，具有优于其它系统的动态品质和控制精度。 产品功能

控制类型

采用32位微处理器、实现CNC控制，用于完成CNC连续轨迹控制以及内部集成式PLC控制。。机床配置可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制，备有全数字化的SIMDRIVE611数字驱动模块：多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为1009999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补，这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。

操作方式 其操作方式主要有AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教（TEACH IN） 手动输入运行（MDA） ，自动方式：程序的自动运行，加工程序中断后，从断点恢复运行；可进行进给保持及主轴停止，跳段功能，单段功能，空运转。轮廓和补偿840D可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、刀具半径补偿的进入和退出策略及交点计算、刀具长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等。NC编程840D系统的NC编程符合DIN 66025标准(德国工业标准)，具有高级语言编程特色的程序编辑器，可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程，程序编制与加工可同时进行，系统具备1．5兆字节的用户内存，用于零件程序、刀具偏置、补偿的存储。

PLC编程 840D的集成式PLC*以标准sIMAncs7模块为基础，PLC程序和数据内存可扩展到288KB，u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC程序能以*的采样速率监视数据输入，向数控机床发送运动停止/起动等指令。操作部分硬件840D系统提供了标准的PC软件、硬盘、奔腾处理器，用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外，2个通用接过RS232可使主机与外设进行通信，用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。

主要优势：

逻辑控制模块： LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL

SITOP直流电源： 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A可并联.

数控伺服停产备件：（6FC，6SN全系列）

全数字直流调速装置： 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70、6SE70系列

SIEMENS 数控 伺服

SINUMERIK:801、802S 、802D、802D SL、810D、840D、611U、S120

系统及伺报电机，力矩电机，直线电机，伺服驱动等备件销售

SIEMENS S7系列

S7-400（优势产品,库存量大）

S7-300（优势产品,库存量大）

S7-200 (优势产品，库存量大）

SIEMENS 其他产品

PLC周边产品（编程电缆，前连接器，导轨）

PLC编程软件

规 格：德国Siemens原产出品；凡所购公司产品，均按原厂质保一年。

一．西门子840D系统的组成

SINUMERIK840D是由数控及驱动单元（CCU或NCU），MMC，PLC模块三部分组成，由于在集成系统时，总是将SIMODRIVE611D驱动和数控单元(CCU或NCU)并排放在一起，并用设备总线互相连接，因此在说明时将二者划归一处。

1.人机界面

人机交换界面负责NC数据的输入和显示,它由MMC和OP组成：

MMC包括：

- OP单元

- MMC

- MCP三部分。

MMC实际上就是一台计算机，有自己独立的CPU,还可以带硬盘，带软驱；OP单元正是这台计算机的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。

a.MMC

我们较常用的MMC有两种：

MMCC100.2

MMC103

其中MMC100.2的CPU为486，不能带硬盘；而MMC103的CPU为奔腾，可以带硬盘，一般的，用户为SINUMERIK810D配MMC100.2，而为SINUMERIK840D配MMC103。

PCU(PC

UNIT)是专门为配合西门子的操作面板OP10、OP10S、OP10C、OP12、

OP15等而开发的MMC模块，目前有三种PCU模块——PCU20、PCU50、PCU70,

PCU20对应于MMC100.2，不带硬盘，但可以带软驱。PCU50、PCU70对应于MMC103，可以带硬盘，与MMC不同的是：PCU50的软件是基于WINOOWS

NT的。PCU的软件被称作HMI, HMI有分为两种：嵌入式HMI和高级HMI。一般标准供货时，PCU20装载的是嵌入式

HMI,而PCU50和PCU70则装载高级HMI。

b.OP

OP单元一般包括一个10.4〞TFT显示屏和一个NC键盘。根据用户不同的要求，西门子为用户选配不同的OP单元，如：OP030,OP031,OP032,OP032S等，其中OP031较为常用。

c.MCP

MCP是专门为数控机床而配置的，它也是OPI上的一个节点，根据应用场合不同，其布局也不同，目前，有车床版MCP和铣床版MCP两种。对810D和840D，MCP的MPI地址分别为14和6，用MCP后面的S3开关设定。

对于SINUMERIK840D应用了MPI（Multiple Point

Interface）总线技术，传输速率为187.5k/秒，OP单元为这个总线构成的网络中的一个节点。为提高人机交互的效率，又有OPI（Operator

PanelInterface）总线，它的传输速率为1.5M/秒。

2.数控及驱动单元

a.NCU数控单元

SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical

Controlunit）单元：中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑控制,还有和MMC的通讯 它由一个COM CPU板. 一个PLC

CPU板和一个DRIVE板组成.

根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2,NCU571.2,

NCU572.2,NCU573.2(12轴)，NCU573.2(31轴)等若干种，同样，NCU单元中也集成SINUMERIK840D数控CPU和SIMATIC

PLC

CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或Profibus借口，RS232借口，手轮及测量接口，PCMCIA卡插槽等，所不同的是NCU单元很薄，所有的驱动模块均排列在其右侧。

b．数字驱动

数字伺服：运动控制的执行部分,由611D伺服驱动和1FT6(1FK6)电机组成

SINUMERIK840D配置的驱动一般都采用SIMODRIVE611D.它包括两部分：电源模块+驱动模块（功率模块）。

电源模块：主要为NC和给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态。根据容量不同，凡小于15KW均不带馈入装置，极为U/E电源模块；凡大于15KW均需带馈入装置，记为I/RF电源模块，通过模块上的订货号或标记可识别。

611D数字驱动:是新一代数字控制总线驱动的交流驱动，它分为双轴模块和单轴模块两种，相应的进给伺服电机可采用1FT6或者1FK6系列，编码器信号为1Vpp正弦波，可实现全闭环控制。主轴伺服电机为1PH7系列。

c.PLC模块

SINUMERIK810D/840D系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC

S7-300的软件及模块，在同一条导轨上从左到右依次为电源模块（Power Supply），接口模块（Interface Module）机信号模块（Signal

Module）。的CPU与NC的CPU是集成在CCU或NCU中的。

电源模块（PS）是为PLC和NC提供电源的+24V和+5V。

接口模块（IM）是用于级之间互连的。

信号模块（SM）使用与机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。

二．硬件的接口

1.840D系统的接口

840D系统的MMC，HHU，MCP都通过一根MPI电缆挂在NCU上面，MPI是西门子PLC的一个多点通讯协议，因而该协议具有开放性，而OPI是840D系统针对NC部分的部件的一个特殊的通讯协议，是MPI的一个特例，不具有开放性，它比传统的MPI通讯速度要快，MPI的通讯速度是187.5K波特率，而OPI是1.5M。

NCU上面除了一个OPI端口外，还有一个MPI，一个Profibus接口，Profibus接口可以接所有的具有Profibus通讯能力的设备。Profibus的通讯电缆和MPI的电缆一样，都是一根双芯的屏蔽电缆。

在MPI，OPI和Profibus的通讯电缆两端都要接终端电阻，阻值是220欧，所有如果要检测电缆的好坏情况，可以在NCU端打开插座的封盖，量A，B两线间的电阻，正常情况下应该为110欧。

2．611系列驱动的组成与接口

611系列的驱动分成模拟611A，数字611D和通用型611U。都是模块化结构，主要有以下几个模块组成：

a.电源模块：电源模块是提供驱动和数控系统的电源，包括维持系统正常工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。根据直流电压控制方式，它又分为开环控制的UE模块和闭环控制的I/R模块，UE模块没有电源的回馈系统，其直流电压正常时为570V左右，而当制动能量大时，电压可高达640多伏。I/R模块的电压一直维持在600V左右

b.控制模块：控制模块实现对伺服轴的速度环和电流环的闭环控制功率模块，对伺服电机提供频率和电压可变的交流电源监控模块，主要是对电源模块弱电供电能力的补充。滤波模块对电源进行滤波作用。电抗对电压起到平稳作用。

3.

611电源模块的接口信号

611模块的接口信号有以下几组：

（1）电源接口

U1 V1 W1 主控制回路三相电输入端口 X181

工作电源的输入端口，使用时常常与主电源短接，有的系统为了让机床在断电后驱动还能正常工作一段时间，把600V的电压端子与P500

M500端子短接，这样由于600V电压不能马上放电完毕，还能维持驱动控制板的正常工作一段时间。P600M600是600V直流电压输出端子。

（2）控制接口

64控制使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消时，所有的轴的速度给定电压为零，轴以大的加速度停车。延迟一定的时间后，取消脉冲使能63脉冲使能输入，该信号同时对所有连接的模块有效，该信号取消后，所有56的轴的电源取消，轴以自由运动的形式停车。

48

主回路继电器，该信号断开时，主控制回路电源主继电器断开。

112调试或标准方式，该信号一般用在传输线的调试中，一般情况接到系统的24V上。

X121

模块准备好信号和模块的过热信号。准备号信号与模块的拨码开关的设置有关，当S1.2=ON时，模块有故障时，准备好信号取消，而S1.2=OFF时，模块有故障和使能(63,64)信号取消时，都会取消准备好信号，因此在更换该模块的时候要检查模块顶部的拨码开关的设置，否则模块可能会工作不正常。所有的模块过载和连接的电机过热都会触发过热报警输出。

NS1/NS2

主继电器闭合使能，只有该信号为高电平时，主继电器才可能得电。该信号常用来作主继电器闭合的连锁条件。

AS1/AS2

主继电器状态，该信号反映主继电器的闭合状态，主继电器闭合时为高电平。

9/19/R

9是24V输出电压，19是24V的地，R为模块的报警复位信号。 （3）其它辅助接口

X351 设备总线 ，为后面连接的模块供电用。

X141 电压检测端子，供诊断和其它用途用。

想知道今后几年制造业将发生什么样的变化？那就来看看位于德国安贝格的西门子电子工厂吧。在这里，产品已经在与生产机器进行通信，IT系统负责控制和优化所有工艺流程，以保证尽可能降低缺陷率。

西门子安贝格电子工厂利用Simatic可编程逻辑控制器（PLC）来管理PLC的生产。

这是一个清洁、无菌的环境。要在这里找到一粒灰尘，无异于大海捞针。员工身着蓝色工服，悄然无息地走在一尘不染的蓝白相间大理石花纹的PVC地板上。齐胸高的灰蓝色机柜排成一行。安置其间的显示器上，数据洪流仿佛瀑布一般倾泻而下。指示灯闪烁着红光和绿光，整个车间沉浸在长长的一排排卤素灯发出的明亮而又冰冷的光芒中。

透过几扇上接天花板、下连地板的缝隙状窗户，照进缕缕阳光。这阳光宣告着春天终于姗姗来临。装配线上传来劈啪声，叉车发出嗡嗡声，空气控制阀嘶嘶作响。这个乍看之下如同医院手术室一样整洁的地方，其实是西门子安贝格电子工厂（德文缩写：EWA）的生产车间。

西门子创建于1989年的这座工厂并不治疗患者，而是生产Simatic可编程逻辑控制器（PLC）。这种器件可用于自动化机器和设备，以节省时间和金钱，同时提高产品质量。它们可以控制上山吊椅和邮轮的船载系统，以及从汽车制造业到制药业等各行各业的工业生产过程。

西门子是的PLC供应商，EWA是西门子堪称*的PLC生产厂。其生产合格率高达99.9988%，一系列测试台可以检测出所发生的为数不多的缺陷。EWA负责人Karl-Heinz Büttner教授表示：“据我所知，世界上还没有哪家同类工厂具备如此之低的缺陷率。”这座工厂每年可生产1200万件Simatic产品。按每年230个工作日计算，这意味着EWA每秒钟可生产出一个控制单元。

生产自动化程度很高。整个生产过程中，机器和计算机自行处理75%的工作量；其余部分则由工人来完成。只有生产过程的开头部分，即员工将初始组件（裸电路板）放置到生产线上的环节，是人工执行的。此后的一切操作都是自动进行。值得一提的是，正是Simatic单元在控制Simatic单元的生产。从开始生产一直到发运，整个生产过程总共使用了1000个这样的控制装置。

每天，上千台扫描仪将从单件产品上采集约5000万条生产过程数据。

逾6万客户。在生产过程的起点，传送带将裸电路板输送至印刷机，后者采用照相平版印刷术，涂上无铅焊膏。接下来，贴装头将诸如电阻器、电容器和微芯片等单个元件贴装到电路板上。速度较快的生产线每小时可以贴装25万颗元件——这个过程是由Simatic单元控制的。当焊装过程完成后，印刷电路板将被送至一个光学测试系统，在这里，一个摄像头将检查所焊接元件的位置，同时，一台X光机则检查焊接点的质量。接着，每一张印刷电路板都被安装到一个外壳中。然后，再次执行测试，并运送至位于纽伦堡的交付中心。从这里，这些PLC将被发运给遍布的超过6万客户。其中20%左右是运往中国；其余则主要销售给德国、美国和意大利的客户。

安贝格工厂的生产工序有四分之三实现了自动化；其余25%的工序由人类来执行。

尽管安贝格工厂的生产过程实现了高度自动化，但终的决策者依然是人。譬如，现年26岁的Johannes Zenger负责监管对贴装完毕的电路板进行检测的测试台，尽管他并不亲自对元件和电路进行测试。他说：“我在计算机上工作。”与他的同事一样，Zenger可以在他的工作台上监视整个生产过程。这是因为每一张电路板都有其的条码，通过这个条码，它们可以与生产机器进行通信。1000多台扫描仪将实时记录每一道生产工序以及诸如焊接温度、贴装数据和测试结果等详细产品信息。在此过程中，Simatic IT生产执行系统每天将生成并储存约5000万条生产过程信息。Büttner解释道：“简而言之，我们可以细致入微地观察每一件产品的生命周期。”

软件定义了所有生产过程和指令，因此可以从始至终记录和控制生产。这个系统也与研发部门紧密联网。NX和Teamcenter——二者均为西门子PLM软件解决方案——直接为生产过程提供Simatic更新软件。由于安贝格工厂生产了上千种不同产品，因此与工厂的研发部门密切合作至关重要。

现在，西门子安贝格工厂的产品质量比25年前提高了40倍还多。