6FC5357-0BA20-0AE0技术新闻

上海晋营自动化科技有限公司

我们**的产品SINUMERIK 840D，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SIMATIC 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。
标准控制系统的特征是具有大量的控制功能，如钻削、车削、铣削、磨削以及特殊控制，这些功能在使用中不会有任何相互影响。由于开放的结构，这个完整的系统也适于其它技术如剪切、冲压和激光加工等。
SINUMERIK 840D的**之处在于其不断扩展的特性。
SINUMERIK 840D强大的网络功能，使其突现现代化管理成为可能。
例，NC现在包括神经网络，其自学习、自优化系统使系统的调整时间大为缩短。精调也可按机床用户的要求简单自动地进行。
另外在SINUMERIK 840D和SIMODRIVE 611的基础上，只需较少的硬件和软件投资，即可生成易于使用的仿形数字化系统。
较大限度集成是我们的一贯作风，SINUMERIK 840D集成在与SIMODRIVE 611控制模块相同的50mm宽框架中，将SINUMERIK 840D，SIMODRIVE 611D，加上先进的SIMATIC S7系统，即为机床的自动化提供了*的解决方案：全数字化的系统、革新的系统结构、更高的控制品质、更高的系统分辨率以及更短的采样时间，确保了*的工件质量。6FC5357-0BB11-0AE0 NCU571.2数控主板
6FC5357-0BB11-0AE1 NCU571.3数控主板
6FC5357-0BB12-0AE0 NCU571.4数控主板
6FC5357-0BB13-0AA0 NCU571.3数控主板
6FC5357-0BB13-0AA1 NCU571.3数控主板
6FC5357-0BB14-0AA0 NCU571.4数控主板
6FC5357-0BB15-0AA0 NCU571.5数控主板
6FC5357-0BB21-0AE0 NCU572.2数控主板
6FC5357-0BB21-0AE1 NCU572.2数控主板
6FC5357-0BB22-0AE0 NCU572.3数控主板
6FC5357-0BB23-0AA0 NCU572.3数控主板
6FC5357-0BB23-0AA1 NCU572.3数控主板
6FC5357-0BB23-0AE0 NCU572.4数控主板
6FC5357-0BB24-0AA0 NCU572.4数控主板
6FC5357-0BB25-0AA0 NCU572.5数控主板
6FC5357-0BB31-0AE0 NCU573.2数控主板
6FC5357-0BB33-0AA0 NCU573.3数控主板
6FC5357-0BB33-0AA1 NCU573.3数控主板
6FC5357-0BB33-0AE0 NCU573.2数控主板
6FC5357-0BB33-0AE1 NCU573.2数控主板
6FC5357-0BB33-0AE2 NCU573.3数控主板
6FC5357-0BB33-0AE3 NCU573.3数控主板
6FC5357-0BB34-0AA0 NCU573.4数控主板
6FC5357-0BB34-0AE0 NCU573.4数控主板
6FC5357-0BB34-0AE1 NCU573.4数控主板
6FC5357-0BB35-0AA0 NCU573.5数控主板
6FC5357-0BB35-0AE0 NCU573.5数控主板
6FC5357-0BB52-0AE0 NCU572.2数控主板
6FC5357-0BB53-0AE1 NCU573.2数控主板
6FC5410-0AA01-0AA0 CPU 810D CCU2
6FC5410-0AX02-0AA0 CPU 810D CCU2
6FC5410-0AX02-1AA0 CPU 810D CCU2/DP
6FC5410-0AY00-0AA0 CCU0 810DE-L-CPU
6FC5410-0AY01-0AA0 CPU 810DE CCU1
6FC5410-0AY01-0AA1 CPU 810DE CCU1
6FC5410-0AY03-0AA0 CPU 810D CCU3
6FC5410-0AY03-0AA1 CPU 810D CCU3
6FC5410-0AY03-0AA2 CPU 810D CCU3
6FC5410-0AY03-1AA0 CPU 810D CCU3.4
6FC5210-0DF00-0AA2 PCU20 西门子数控主板
6FC5210-0DF00-1AA0 PCU20 西门子数控主板
6FC5210-0DF00-1AA1 PCU20 西门子数控主板
6FC5210-0DF00-1AA2 PCU20 西门子数控主板
6FC5210-0DF01-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF02-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF03-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF04-0AA0 PCU70 西门子数控主板
6FC5210-0DF05-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF20-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF21-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF21-2AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF22-0AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF22-1AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF22-2AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF23-2AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF24-0AA0 PCU70 西门子数控主板
6FC5210-0DF24-2AA0 PCU70 西门子数控主板
6FC5210-0DF25-2AA0 PCU50 西门子数控主板
6FC5210-0DF31-2AA0 PCU50.3西门子数控主板
6FC5210-0DF33-2AA0 PCU50.3西门子数控主板

西门子数控伺服系统：802C/S/D系统 802D/SL系统 810D/DE系统 820D/SL系统 840D/DE系统 840D/SL系统 840Di系统 S120数控伺服系统，数控伺服驱动器/控制模块/电源模块/备品备件等。
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NCU盒用于安装NCU573.5/573.4/573.3/573.2/572.5/572.4/572.3/572.2/571.5/571.4/571.3/571.2/561.5/710.2/720.2/720.2PN/730.2/730.2PN/6FC5357/6SN1118/6SN1124/6SN1123/6SN1145/6SN1146/1FK/1FT/数控主板/控制模块/驱动模块/电源模块/伺服电动机/进口低压电动机等系列。
西门子全集成驱动系统，不仅仅是一个驱动系统：西门子全集成驱动系统是市场上一一个真正涵盖整个驱动链的“一站式”解决方案。西门子拥有**驱动系统领域较全面、较一致的产品线，其提供的解决方案能够满足日益复杂的驱动技术需求，使客户、机械制造商以及用户和工厂显着获益，创造令人羡煞的价值增值。
西门子一直致力于提供**较全面、性能较好的高质量驱动组件。作为工业自动化和驱动技术的市场**，以及旗下所拥有的弗兰德机械传动产品线，西门子可“一站式”提供完全集成的驱动系统。凭借着多年为客户提供**工程服务的丰富经验，全集成驱动系统理念的推出既是自然，又是必然。西门子全集成驱动系统正在书写着成功路上的新篇章。
西门子驱动系统的应用非常广泛：从传送带、粉碎机驱动，到兆瓦级泵、风机和压缩机，以及包装机械等。
通过西门子全集成驱动系统，不管是何种驱动应用，都能实现快捷方便地设计、采购、实施、操作和维护，为客户提供实实在在的价值增值：更高可靠性、更高效率、更高生产力、更短产品上市时间和产品获利时间。
西门子全集成驱动系统实现了三个维度集成：横向集成、纵向集成和生命周期集成。每个驱动系统组件都能**集成到整个系统中，集成到 TIA 自动化环境中，涵盖整个生命周期，实现从工程到服务的优化使用。
**，横向集成，即驱动链产品线层面。全集成驱动系统，意味着可"一站式"提供变频器、电机、联轴器以及齿轮箱，实现无缝集成，**协同。涵盖所有功率范围和性能等级。既可提供标准解决方案，也可进行定制。
*二，纵向集成，即 TIA 集成层面。全集成驱动系统能够无缝适用于任何自动化环境：从现场层到控制器层，再到 MES 层，适用于各种应用，*树一帜。
*三，生命周期层面。涵盖整个生命周期的丰富软件工具和*服务：从产品设计、生产规划、生产工程，到生产实施，直到服务。从而可确保优秀的性能和更佳投资保护，实现较高生产力、可靠性和效率。
覆盖全线驱动产品：可“一站式”提供变频器、电机、联轴器和齿轮箱。无缝集成，**协同。涵盖所有功率范围和性能等级。既可提供标准解决方案，也可进行定制。
客户获益
**的“一站式”产品线
确保驱动链兼容性
可靠的系统性能
可将具体应用或工厂的利用率提高至 99%*
*例如, 传送带应用
纵向集成
集成到全集成自动化系统：从现场层到控制器层，再到MES 层，都可集成到自动化环境：适用于各种应用。
客户获益
驱动链作为全集成自动化 (TIA) 的一部分
智能监控和控制
**协同自动化系统组件，包括控制系统、传感器、HMI 和通信
利用 TIA 博途，可将工程组态时间缩短30%
生命周期集成
涵盖整个生命周期的软件与服务：涵盖整个生命周期的丰富软件工具和*服务，从生产规划、生产工程，到生产实施，直到服务。可实现更佳性能，获得较大投资保护。
客户获益
涵盖从联轴器到控制系统的组态软件，可显着提高效率
涵盖从设计到调试的工程工具，可显着缩短产品上市时间
通过早期阶段的仿真，显着提高生产力
**的产品、生命周期和行业知识
利用全集成驱动系统，可将维护成本降低 15%
所配套的驱动系统接口采用西门子公司全新设计的可分布式安装以简化系统结构的驱动技术，这种新的驱动技术所提供的DRIVE-CLiQ接口可以连接多达6轴数字驱动。外部设备通过现场控制总线
西门子数控系统
西门子数控系统
PROFIBUS DP连接。这种新的驱动接口连接技术只需要较少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。SINUMERIK802D sl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能，其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了较大的灵活性。性能方面经过大大改进的工程设计软件（Sizer，Starter）可以帮助用户完成从项目开始阶段的设计选型，订货直到安装调试全部过程中的各项任务。售后服务中，西门子维修和保养对于系统的稳定运转起到非常重要的作用。
产品说明编辑
基本信息
相对于802D在性能上有许多的改进，为广大的客户在希望扩大应用领域和范围方面提供了更多的可能和受益，例如：可以方便的使用 DIN编程技术和 ISO 代码进行编程，**的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过DRIVE-CLiQ 接口实现的较新数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而*任何维护。
各种功能体现了西门子公司较新的产品创新技术，例如5个数字驱动轴，其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算，另一个作为定位轴使用，同时，还提供一个相应的数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用, 在带C 轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台SINAMICS S120伺服系统通过已经集成在元件级的DRIVE-CLiQ来对错误进行识别和诊断，从操作面板就可以进行操作，使用的标准闪存卡（CF）可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序，通过闪存卡（CF）可以对加工程序进行快速处理，通过连接端子使用两个电子手轮，216 个数字输入和144 个数字输出（0.25A），RCS802 - 远程诊断和远程控制（NC 和 PLC），RCS@Event（通过电子邮件进行远程诊断），USB口（即将推出）。
产品种类
西门子数控系统是西门子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在广泛使用的主要有802、810、840等几种类型。
用一个简要的图表对西门子各系统的定位作描述如下：
西门子各系统的性价比较
1) 802D
（请参阅：802D 简明调试指南）
具有免维护性能的SINUMERIK802D，其核心部件 - PCU （面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体。可靠性高、易于安装。
SINUMERIK 802D
SINUMERIK 802D
SINUMERIK802D可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴。通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来。
模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。
通过视窗化的调试工具软件，可以便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。
SINUMERIK802D集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制。采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计。并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。
2) 810D
（请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）
在数字化控制的领域中，SINUMERIK 810D**次将CNC和驱动控制集成在一块板子上。
快速的循环处理能力，使其在模块加工中*显威力。
SINUMERIK 810D NC软件选件的一系列**优势可以帮助您在竞争中脱颖而出。例如提前预测功能，可以在集成控制系统上实现快速控制。
另一个例子是坐标变换功能。固**停止可以用来卡紧工件或定义简单参考点。模拟量控制控制模拟信号输出;
刀具管理也是另一种功能强大的管理软件选件。
样条插补功能(A，B，C样条)用来产生平滑过渡；压缩功能用来压缩NC记录；多项式插补功能可以提高810D/810DE运行速度。
温度补偿功能保证您的数控系统在这种高技术、高速度运行状态下保持正常温度。此外，系统还为您提供钻、铣、车等加工循环。 SINUMERIK 840D
3) 840D
SINUMERIK 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、切割、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：较多可以控制31个进给轴和主轴．进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/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完全以标准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程序能以较高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。
显示部分
840D提供了多言种的显示功能，用户只需按一下按钮．即可将用户界面从一种语自转换为一种语言，系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语：显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。
2.1 西门子数控系统的基本构成
请参阅：SIEMENS数控系统操作部件
SIEMENS用于数控系统的HMI软件
西门子数控系统有很多种型号，首先我们来观察一下802D所构成的实物图，SINUMERIK 802D是个集成的单元，它是由NC以及PLC和人机界面（HMI）组成，通过PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板，完控制功能。
而在西门子的数控产品中较有特点，较有代表性的系统应该是840D系统。因此，我们可以通过了解西门子840D系统，来了解西门子数控系统的结构。首先通过以下的实物图观察840D系统。
2.2西门子810D系统的结构组成 （请参阅：SINUMERIK 810D 840D 简明调试手册 - 2006版本）
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(Man Machine Communication)包括：OP(Operation panel)单元，MMC,MCP(Machine Control Panel)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。
（1）MMC(Man Machine communication)
较常用的MMC有两种：MMCC100.2和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较新的操作面板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WINDOWS 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。
（2）OP(Operation pannel)
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。
（3）、MCP(Machine control pannel)
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. NCU(Numerical control unit)数控单元
SINUMERIK840D的数控单元被称为NCU（Numenrical Controlunit）单元（在810D中称为CCU（compact control unit））：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接口，RS232接口，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。
数字驱动
（请参阅：Simodrive 611 Universal 产品介绍）
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，较为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。
4. 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），CPU模块，接口模块（Interface Module）及信号模块（Signal Module）。PLC模块的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。
元件
系统集成和连接以下元件：较大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通过I/O 模块PP 72/48 或通过 MCPA模块控制的机床操作面板，MCPA 模块被插入安装在PCU 210的后背板。MCPA 模块可以连接机床控制面板，同时具有用于模拟主轴的模拟接口。较大可以连接3个I/O模块PP 72/48。
发展历史编辑
在1960-1964，西门子的工业数控系统在市场上出现。这一代的西门子数控系统以继电器控制为基础，主要以模拟量控制和**编码器为基础。在1964年，西门子为其数控系统注册品牌 SINUMERIK.
在1965-1972，西门子以上一代的数控系统为基础，推出用于车床，铣床，和磨床的基于晶体管技术的硬件。
SINUMERIK 550系统
SINUMERIK 550系统
在1973-1981，西门子推出在SINUMERIK 550系统。这一代系统开始应用微型计算机和微处理器。在此系统中，PLC（可编程逻辑控制器）集成到控制器。
西门子NCU572.5数控主板西门子PCU50数控主板6FC5210-0DF22-2AA0控制方式：低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。#代：1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式：其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显着，使输出#大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。*二代：电压空间矢量(SVPWM)控制方式：它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。需履行一定的手续
如何探索中职电工电子中考虑线电阻的教学
西门子NCU572.5数控主板西门子PCU50数控主板6FC5210-0DF22-2AA0
*三代：矢量控制(VC)方式：矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行#控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。首先要从读懂线路图开始然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。#：直接转矩控制(DTC)方式：1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授**提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。避免因不了解而导致误操作现象发生。
另外
2.磁性开关接触不良 当出现推料到位后,磁性开关不得电现象时,检查磁性开关接线是否正确,若接线正确不接通可能是磁性开关里面电阻可能损坏,此外注意不得直接不得直接供给磁性开关24V电,否则损坏传感器。
西门子NCU572.5数控主板西门子PCU50数控主板6FC5210-0DF22-2AA0矩阵式交—交控制方式：VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。利用物料介电常数恒定时较间电容正比于料位的原理进行工作的。
电容式料位传感器的特点是无可动部件该技术虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：1、控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；2、自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM#，对逆变器开关状态进行控制。矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(<2ms)，很高的速度精度(±2%，无PG反馈)，高转矩精度(<+3%)；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150%～200%转矩。将MATLAB平台和虚拟实验融入到教学过程中
课程设置改革的思路、方向、主线：社会需求 就业 培养目标 培养方案 课程体系 课程设置 教学方法与模式一教学评价 结果(毕业生) 符合社会需求，根据这一思路进行课程设置时，应遵循下述原则：
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VVC的控制原理：VVC的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上，该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的，控制电压矢量的角度可显着的改善0-12HZ范围内的动态性能，而在标准的PWM U/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。利用SF#M或60°#M原理来计算逆变器的开关模式，可使气隙转矩的脉动很小（与使用同步PWM的变频器相比）。熟悉机械传动概念和基础知识
西门子NCU571.2数控模块控制方式：低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。#代：1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式：其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显着，使输出#大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。*二代：电压空间矢量(SVPWM)控制方式：它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。要按规定要求抓紧完成报告书
①职业基础能力，其主要能力包括英语能力、计算机应用能力和绘图能力，专项能力包括一定的英语笔译和口译能力、看懂英文机床说明书能力、计算机基础及应用能力与运用网络收集信息能力、机械识图能力与手工及计算机绘图能力（二维及三维图形）。相对应的课程有：公共英语、数控专业英语、计算机应用基础、机械制图、Auto CAD 绘图。
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*三代：矢量控制(VC)方式：矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行#控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。同心式绕组；②q=4然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。#：直接转矩控制(DTC)方式：1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授**提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。使学生在电工电子技术的教学中愉快地学习。
一、电子技术专业学生技能教学的现状分析：
由于中职生学习基础普遍较低
钳工技能的培养关键在于学生长期的练习，但这种练习绝不应是一种简单的机械重复，而应当是在科学的指导下的*优练习法，教师应对整个练习过程进行有效的控制。
西门子NCU571.2数控模块矩阵式交—交控制方式：VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。基本采用定期检修与校验方式该技术虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：1、控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；2、自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM#，对逆变器开关状态进行控制。矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(<2ms)，很高的速度精度(±2%，无PG反馈)，高转矩精度(<+3%)；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150%～200%转矩。应用几乎覆盖了所有工业企业
自然故障：机电一体化机床在运行过程中，其电气自动化设备常受到许多不利因素的影响，如电器动作过程中的机械振动和过电流的热效应将加速电器元件的绝缘老化变质、电弧的烧损、长期动作的自然磨损、周围环境的温度和湿度的影响、有害介质的侵蚀、元件自身的质量问题以及自然寿命等因素。

西门子NCU572.5数控主板西门子PCU50数控主板6FC5210-0DF22-2AA0给定方式：变频器常见的频率给定方式主要有：操作器键盘给定、接点#给定、模拟#给定、脉冲#给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点，须按照实际所需进行选择设置。
由于钳工实操存在着上述特点，加之目前学生吃苦少、身体素质差、*生子女多的现状，在钳工实操教学中**存着以下三个方面的问题：可编程控制器 [1] （Programmble Controller）简称PC或PLC是一种数字运算操作的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。*远距离受声功率限制可编程控制器是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业控制装置。目前，PLC已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中，成为一种#重要、#普及、应用场合#多的工业控制装置，被公认为现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。它不仅引导人们重新认识职业教育
项目二 偏心轮摆杆机构模块的装配与调整
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西门子数控主板6FC5357-0BB25-0AA0西门子PCU50主板6FC5210-0DF22-2AA0可编程逻辑控制器简称PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）。随着科学技术的发展，为适应多品种，小批量生产的需求而产生发展起来的一种新型的工业控制装置 。1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制#。教学效果一落千丈、收效不如人意常用的I/O分类如下：开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。模拟量：按#类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其#大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受#大的底板或机架槽数限制。1987年国际电工**（IEC）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种数字运算操作的电子的电子系统，专门在工业环境下应用而设计。它采用可以编制程序的存储器，用来在执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输入(I)和输出(O)接口，控制各种类型的机械设备或生产过程。”把电子技术分为两种类型：基础实验和设计实验。基础实验的目的是巩固学生的专业理论和知识基础
设备老化也是影响实验室安全的一个重要问题。比如在电源中，由于电压或者电流旋钮损坏，造成电压或者电流不匹配，或者时间继电器的老化造成控制电路无*常工作等。
西门子数控主板6FC5357-0BB25-0AA0西门子PCU50主板6FC5210-0DF22-2AA0#处理单元(CPU)：#处理单元(CPU)是PLC的控制**，是PLC的核心起#**的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。线路模型和电动机模型都能较典型的模拟工厂的现场状况当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，#后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，I/O数量及软件容量等，因此限制着控制规模。如频域分析、根轨迹法、状态空间法等。利用计算机强大的计算能力仿真能力和丰富的色彩
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西门子数控主板6FC5357-0BB25-0AA0西门子PCU50主板6FC5210-0DF22-2AA0存储器：系统程序存储器是存放系统软件的存储器；用户程序存储器是存放PLC用户程序应用;数据存储器用来存储PLC程序执行时的中间状态与信息，它相当于PC的内存。输入输出接口（I/O模块）：PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入#状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电#变换成数字#进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。通信接口：通信接口的主要作用是实现PLC与外部设备之间的数据交换（通信）。通信接口的形式多样，#基本的有UBS,RS-232,RS-422/RS-485等的标准串行接口。而且充分与气体接触。
5、为了使热电偶和热电阻的测量端与被测介质之间有充分的热交换可以通过多芯电缆，双绞线，同轴电缆，光缆等进行连接。电源：PLC的电源为PLC电路提供工作电源，在整个系统中起着十分重要的作用。一个良好的、可靠的电源系统是PLC的#基本**。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。电源输入类型有：交流电源（220VAC或110VAC），直流电源（常用的为24VDC）。作为职业院校的一名教师
机电一体化 一词的英文名词是 Mechatronics ，它是取Mechanics（机械学）的前半部分和Electronics（电子学）的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他**发展的基础，其发展依赖于其他相关技术的发展，因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程，涉及知识面广、容量大，这门课的教与学都不容易。
数控铣床手动控制操作视频教程
一、主轴控制
1、点动
在手动模式下，按下主轴点动键, 则可使主轴正转点动。
2、连续运转
在手动模式下，按下主轴正、反转键，主轴按设定的速度旋转，按停止键主轴则停止，也可以按复位键停止主轴。
在自动和 MDI 方式下编入 M03 、 M04 和 M05 可实现如上的连续控制。
二、坐标轴的运动控制
1、微调操作
（ 1 ）首先进入微调操作模式，再选择移动量和要移动的坐标轴。
（ 2 ）然后按正确的方向摇动手动脉冲发生器手轮。
（ 3 ）根据坐标显示确定是否达到目标位置。
2、连续进给
选择手动模式，则按下任意坐标轴运动键即可实现该轴的连续进给（进给速度可以设定），释放该键，运动停止。
3、快速移动
同时按下坐标轴和快速移动键，则可实现该轴的快速移动，运动速度为 G00 。
三、常见故障及处理
在手动控制机床移动（或自动加工）时，若机床移动部件**出其运动的极限位置 ( 软件行程限位或机械限位 ) ，则系统出现**程报警，蜂鸣器尖叫或报警灯亮，机床锁住。
处理方法一般为：
1、 手动将**程部件移至安全行程内；
2、 解除报警。
实验目的：
1、了解数控铣床的基本操作。
2、学习数控系统的基本操作方法。
实验仪器及设备：
配HNC—21M铣床数控系统的ZJK7532A正式数控钻铣床一台。
实验要求：
1、实验前，要求学生预习相关的知识内容，并作相关的实验准备。
2、为保证实验效果，将全班学生分为五组，每组3人，每组安排一名组长负责设备的维护及登记领用工具原材料，清理现场等。
3、实验完成后，要求写出实验总结并完成实验报告。
4、实验前，指导老师讲解本实验的要求及注意事项，并作示范操作，然后由学生按照实验指导书的要求完成该实验。
实验内容：
1、现场了解数控机床的组成及功能
2、接通电源，启动系统，进行手动“回零”、“点动”、“步进”操作。
3、用MDI功能控制机床运行（程序指令：G91　X-10-Y-10　Z-20），观察程序轨迹及机床坐标变化。
4、在数控铣床系统中输入以下程序，进行程．序校验和仿真加工。
实验报告：
1、数控铣床由哪几部分组成?
2、为什么每次启动系统后要进行“回零”操作?
3、执行程序段“G9l X-10 Z-20”过程中，机床进给速度是多少？为什么？
4、绘出运行程序的仿真轨迹，并标出轨迹各段所对应的程序段号。
不同档次的数控铣床的功能有较大的差别，但都应具备以下主要功能。
1．铣削加工
数控铣床一般应具有三坐标以上联动功能，能够进行直线插补和圆弧插补，自动控制旋转的铣刀相对于工件运动进行铣削加工，如图4-4所示。坐标联动轴数越多，对工件的装夹要求就越低，加工工艺范围越大。
2．孔及螺纹加工
可以采用定尺寸孔加工刀具进行钻、扩、铰、锪、镗削等加工，也可以采用铣刀铣削不同尺寸的孔，如图4-5所示。
3．刀具补偿功能
一般包括刀具半径补偿功能和刀具长度补偿功能。
4．公制、英制单位转换
可以根据图纸的标注选择公制单位（mm）和英制单位（inch）进行程序编制，以适应不同企业的具体情况。
5．**坐标和增量坐标编程
程序中的坐标数据可以采用**坐标或增量坐标，使数据计算或程序的编写更方便。
6．进给速度、主轴转速调整
数控铣床控制面板上一般设有进给速度、主轴转速的倍率开关，用来在程序执行中根据加工状态和程序设定值随时调整实际进给速度和主轴实际转速，以达到较佳的切削效果。一般进给速度调整范围在0%~150%之间，主轴转速调整范围在50%~120%之间。
7．固定循环
固定循环是固化为G指令的子程序，并通过各种参数适应不同的加工要求，主要用于实现一些具有典型性的需要多次重复的加工动作，如各种孔、内外螺纹、沟槽等的加工。使用固定循环可以有效地简化程序的编制。但不同的数控系统对固定循环的定义有较大的差异，在使用的时候应注意区别。
8．工件坐标系设定
9．数据输入输出及DNC功能
10．子程序
11．数据采集功能
12．自诊断功能