基于西门子840D的数控系统教研机的构建与应用

2012-01-27刘斌

制造技术与机床 2012年11期

刘斌

（华意压缩机股份有限公司，江西景德镇 333001）

公司机加车间现有较多的从德国、意大利引进的西门子840D数控系统的机床，车间级维修技术人员的技能水平良莠不齐，为了在短时间内快速提高专业技能水平，为公司培养一批维修现场先进设备的高新技术应用型人才，以保障公司高产的有序进行，设备部门组织专门人员到北京西门子培训中心学习。学成回来之后，却又没有一个很好的技术交流平台，为此，车间维修组提出合理化建议，用二级库存的现有840D数控系统备件用来构建一台教研机，并安装在可移动机架上。

1 西门子840D数控系统简介

840D系统为先进的全功能数字式数控系统，整个CNC（包括集成式PLC）缩小为单个模块集成于驱动系统中，中英文操作显示，最多控制31个轴，PLC为S7－300，具有强大的插补功能可完成多轴非线形插补。

840D系统包括操作面板（OP）、机床控制面板（MCP）、NCU模块、驱动模块（611D）和可编程序控制器 S7－300。

（1）操作面板（OP）:包括彩显、字母键、数字键、功能键和人机通讯模块MMC，MMC模块运行在Windows95环境下，包含1个标准用户接口。

（2）机床控制面板（MCP）:包括与操作面板的接口、电源接口、急停按钮、开关S3和各种操作控制按键等，其中开关S3用于设定波特率、循环时间参考值和总线地址（包括OP、PLC、总线）。

（3）NCU模块:包含CNC的CPU、PLC的CPU以及完成通讯任务的微处理器。还有至OP和MCP的多点接口（MPI）、至可编程序控制器的I/O接口，编程器接口、至驱动模块611D和电源I/R模块的数字驱动总线、连接手轮及串行通讯的I/O接口。

（4）驱动模块611D:包括电源I/R模块、伺服轴模块、伺服电动机、主轴伺服模块及主轴电动机。

（5）可编程序控制器:可编程序控制器S7－300采用模块化设计，其总线集成在每块模板上，I/O配置灵活。包括:电源模块PS、中央处理器CPU、信号模块SM、功能模块FM和通讯处理器CP。

2 教研机构建和应用

2．1 教研机的构成

本教研机主要由人机通讯一体机MMC103、操作面板OP031、机床控制面板MCP、数控单元 NCU571．2、SIMODRIVE 611D的 U/E电源模块、双轴控制模块、两台1FT6系列伺服电动机和S7－300的PLC模块构成。

通过教研机的自主搭建，根据数控机床的装调理论，能够完整而清晰地亲历整个数控设备的装配和调试过程，并在构建每个装配和调试步骤中所涉及的技巧进行归纳、总结，有利于维修人员对整个840D数控系统配置的深入认识和装调技能的掌握。

2．2 教研机的应用

2．2．1 教学培训应用

针对SIEMENS－840D专项培训课程安排，公司可派出专人外出培训后，学成回来，在教研机上实践，巩固和提高自身所学知识，并以“传、帮、带”的形式，对其余电气维修人员进行教学培训，印制相关教材，资源共享，还可对现场操作人员进行岗前操作培训，达到理论和实践相结合的目的，更快更好地提升维修团队的整体服务技术水平。

2．2．2 技术交流应用

利用这个技术交流平台，班组经常开展岗位技术练兵活动，不断夯实业务基础。在2011年公司开展“比管理、比安全、比现场、比形象”的竞赛活动中，机加车间维修班组织开展了两次有关840D数控维修、编程等方面的技术比武活动，收效显著，逐步掀起了岗位“比学赶超、学技练兵”的新热潮。

2．2．3 板卡检测应用

日常维修更换下来的故障模块，在返修后，要进行模板上电检测，以前，必须放到生产线的相关设备上进行检测，这样势必会带来不利影响:一方面，停机检测模块会耽误生产;另一方面，可能会对现场设备产生衍生故障，导致停机维修。

现在有了教研机，可直接在上面检测模板的好坏，既方便又快捷，同时保障了生产线的有序、安全、高效运行。

2．2．4 程序校验应用

在教研机上还可以对设计的用户加工程序或PLC程序进行动态模拟运行演示，校验和调试应用程序的安全性、可靠性、正确性。对人机通讯一体机MMC硬盘故障导致的系统引导程序破坏后的修复工作，也可在教研机上进行，我们曾经在教研机上用CF闪存卡成功替代MMC103中的硬盘，以提高数控系统的稳定性、可靠性。从而，将此技术推广应用到车间所有840D数控系统MMC103上。

2．2．5 故障分析应用

为充分调动青年员工学习和工作的积极性，根据车间维修岗位特性，我们推出了“师带徒案例制”练功模式:即把员工练功的课堂搬到现场，面对国外进口的复杂数控设备的典型故障处理，组织员工进行现场分析、“解剖”、演练。通过在教研机上重复再现设备典型故障案例分析、排查的模拟实践操作训练，从而提高维修技术人员的整体技能水平，减少数控设备的故障停机时间，提升维修服务的生产效率。