第1章 西门子典型数控系统介绍 1
1.1 西门子典型数控系统 1
1.1.1 西门子801、802S/802C base line系统 1
1.1.2 西门子802D/802D base line系统 2
1.1.3 西门子802D solution line系统 3
1.1.4 西门子840D power line/810D power line/840Di系统 4
1.1.5 西门子828D系统 8
1.1.6 西门子840D solution line系统 9
1.2 西门子典型数控系统调试及故障诊断的软件与工具 10
第2章 802S/802C/802D系统的维护与调试 15
2.1 802S/C系统结构与连接 15
2.1.1 802S/C系列的基本结构与连接 15
2.1.2 802S/C的连接电缆 23
2.1.3 802S系统与步进驱动的连接 25
2.1.4 802C系统与SIMODRIVE驱动的连接 25
2.2 系统802S/C的机床参数设定与调整 29
2.2.1 机床显示参数 29
2.2.2 通用机床数据 30
2.2.3 轴机床数据 32
2.2.4 系统初始化操作与机床参数设置 33
2.3 802S/C系统的基本功能调试 36
2.3.1 轴速度 36
2.3.2 控制器的定位精度 37
2.3.3 设定值-实际值系统 37
2.3.4 反向间隙测量 39
2.3.5 进给轴回参考点 40
2.3.6 进给轴螺距误差补偿 41
2.3.7 驱动参数优化 43
2.3.8 西门子802C数控机床电气连接实例 45
2.4 802D的基本结构与连接 47
2.4.1 系统基本结构 47
2.4.2 系统连接与接口定义 49
2.4.3 驱动连接 53
2.5 西门子802D系统的NC调试 53
2.5.1 调试电缆 53
2.5.2 调试软件工具 54
2.5.3 NC初始化 58
2.5.4 NC基本参数设定 59
2.5.5 批量调试 61
2.5.6 数据备份 62
2.5.7 使用NC卡升级软件 63
第3章 802D solution line系统的维护与调试 65
3.1 SINUMERIK 802D solution line介绍 65
3.1.1 系统概述 65
3.1.2 SINUMERIK 802D solution line的功能特性 66
3.1.3 SINUMERIK 802D solution line学习流程 68
3.1.4 SINUMERIK 802D so1ution line常用工具 68
3.2 西门子802D solution line硬件系统 69
3.2.1 面板控制单元PCU 69
3.2.2 PCU单元的接口功能定义 70
3.2.3 MCPA模块及其接口 71
3.2.4 机床控制面板（MCP） 75
3.2.5 外设模块PP72/48 78
3.2.6 SINAMICS S120驱动 81
3.2.7 系统连接 83
3.2.8 PROFIBUS连接 85
3.3 STARTER与Start Up Tool驱动调试工具 89
3.3.1 STARTER调试工具的连接 89
3.3.2 STARTER建立离线项目 90
3.3.3 STARTER调试软件常用功能 92
3.3.4 Start Up Tool驱动调试工具 94
3.4 SINUMERIK 802D solution line启动与基本调试 95
3.4.1 系统调试准备 95
3.4.2 TOOLBOX工具盘 96
3.4.3 系统初始化 97
3.4.4 权限的建立 98
3.4.5 RCS802联机 98
3.4.6 RCS802数据管理 99
3.4.7 用CF卡进行工艺设定 103
3.4.8 设置PROFIBUS地址 104
3.5 802D solution line的PLC调试 105
3.5.1 联机设置 106
3.5.2 PLC用户程序的调试 111
3.5.3 PLC报警 112
3.6 SINAMICS S120驱动调试 113
3.7 数据备份与恢复 116
第4章 SINUMERIK 840D/810D硬件与驱动系统 118
4.1 数控系统总线连接规则 118
4.2 数控装置NCU/CCU 119
4.2.1 840D数控单元NCU 119
4.2.2 NCU模块接口 120
4.2.3 CCU模块接口 121
4.3 面板控制单元PCU 124
4.3.1 PCU50 124
4.3.2 PCU20 127
4.3.3 MMC 127
4.3.4 操作员面板OP 129
4.3.5 机床控制面板MCP 130
4.3.6 手持单元HHU 133
4.4 西门子611驱动系统概述 134
4.4.1 整流电抗器 135
4.4.2 电源滤波器 136
4.4.3 电容模块 138
4.4.4 电源模块 138
4.4.5 轴驱动模块 139
4.4.6 脉冲电阻模块 139
4.4.7 监控模块 139
4.4.8 过电压限制模块 140
4.5 电源模块 141
4.5.1 电源模块功能 141
4.5.2 电源模块的接口功能 145
4.5.3 电源模块的动作时序 148
4.5.4 电源模块监控功能 150
4.6 驱动模块 152
4.6.1 驱动模块接口 152
4.6.2 驱动模块连接 154
4.6.3 功率单元的检测方法 154
4.6.4 轴模块的监控功能 156
4.7 硬件连接实例 158
4.7.1 NCU的连接 158
4.7.2 驱动系统的连接 159
4.7.3 PLC信号模块的连接 162
第5章 SIEMENS电机与测量系统 164
5.1 概述 164
5.2 进给轴电机 165
5.2.1 典型工作制 165
5.2.2 进给电机的特性 166
5.2.3 西门子常用进给电机 168
5.2.4 1FT6/1FK6系列进给电机编码器安装与拆卸 182
5.3 直接驱动伺服电机与主轴电机 185
5.3.1 力矩电机 185
5.3.2 直线电机 189
5.3.3 主轴电机 193
5.4 测量元件 199
5.4.1 编码器测量系统 200
5.4.2 旋转变压器 206
5.4.3 光栅尺 208
第6章 西门子840D/810D系统的数据管理 210
6.1 数据与文件系统 210
6.2 数据备份与回装 213
6.2.1 数控系统的权限 214
6.2.2 系统内部的数据交换 214
6.2.3 系统和外设的数据交换 218
6.2.4 文件格式与接口设置 220
6.2.5 利用GHOST进行840D系统硬盘备份与回装 223
6.3 NCK/PLC总清 224
6.3.1 NCK总清 225
6.3.2 PLC总清 225
第7章 西门子840D/810D系统NC启动与调试 226
7.1 840D/810D的机床数据 226
7.1.1 机床数据概述 226
7.1.2 机床数据说明 226
7.1.3 特殊机床数据 228
7.1.4 机床数据查询 229
7.2 轴的启动与调整 229
7.2.1 坐标系与轴的概念 229
7.2.2 轴的配置 232
7.2.3 参数设置与监控功能 235
7.2.4 参考点调整 243
7.3 主轴运行 251
7.3.1 主轴运行模式 252
7.3.2 齿轮级与主轴换挡 253
7.3.3 齿轮级与主轴监控 254
7.3.4 主轴测量系统调整 256
7.4 数控系统补偿功能 257
7.4.1 螺距误差补偿 257
7.4.2 反向间隙补偿 259
7.4.3 垂度补偿 260
7.4.4 温度补偿 262
7.4.5 过象限误差补偿 264
第8章 840D/810D的PLC启动与调试 265
8.1 PLC启动 265
8.1.1 TOOLBOX的介绍 265
8.1.2 PLC基本程序 267
8.2 PLC启动 270
8.2.1 硬件组态 270
8.2.2 PLC基本启动 270
8.2.3 理解启动组织块OB100 272
8.3 PLC高级功能的应用 273
8.3.1 FB2的应用 273
8.3.2 FB3的应用 279
8.3.3 FB4/FC9的应用 282
8.3.4 FB5的应用 285
8.3.5 FB7的应用 286
8.3.6 PLC轴的控制 288
8.4 PLC机床数据的应用 291
8.5 840D/810D的接口信号及其应用 292
8.5.1 基本概念 292
8.5.2 接口信号构成 292
8.5.3 轴／主轴PLC使能 294
8.5.4 MCS/WCS切换显示 296
8.5.5 倍率调修接口信号 296
8.5.6 手轮激活接口信号 298
8.5.7 M代码及读入封锁功能 298
8.5.8 急停控制 301
8.6 PLC用户报警 302
8.6.1 PLC程序中评估报警 302
8.6.2 编写报警文本 304
8.6.3 关联报警文本 305
8.6.4 报警帮助文档 307
第9章 840D/810D中PLC程序调试与故障诊断 308
9.1 PLC程序运行 308
9.1.1 集成S7-300存储区域的概念 308
9.1.2 程序运行原理 308
9.1.3 数控系统中PLC单元的典型连接 310
9.2 PLC的通用诊断方法 311
9.2.1 硬件的LED诊断 311
9.2.2 STEP7软件的诊断功能 314
9.2.3 系统故障诊断的基本方法 315
9.2.4 利用堆栈调试系统故障 319
9.3 程序下载到设备调试 320
9.3.1 利用程序监视调试程序 320
9.3.2 利用变量表调试程序 321
9.3.3 利用参考数据调试程序 323
9.3.4 程序块的比较 328
9.3.5 利用断点调试程序 328
9.4 用户程序诊断PROFIBUS网络 330
9.4.1 OB86诊断从站故障 330
9.4.2 使用“SFC13 DPNRM”诊断指定的DP从站 334
9.4.3 使用SFC12激活及禁止从站 338
9.4.4 使用SFC51诊断DP从站 340
第10章 操作员扩展界面的编程与二次开发 344
10.1 功能概述 344
10.2 编程语法 345
10.2.1 登录软键与组态文件 345
10.2.2 窗体 345
10.2.3 软件菜单 348
10.2.4 窗体中的方法 349
10.2.5 功能 351
10.3 变量 356
10.3.1 变量属性 356
10.3.2 编程变量 357
10.4 应用实例分析 359
10.5 用户访问等级的界面扩展 366
第11章 故障诊断思路与典型维修实例 370
11.1 数控机床维修的常规思路 370
11.1.1 故障排除思路 370
11.1.2 故障排除的原则 371
11.2 数控系统的电磁兼容设计 371
11.2.1 电磁兼容的安装规范 371
11.2.2 保护接地技术 372
11.2.3 工作接地技术 374
11.2.4 屏蔽接地技术 376
11.3 SINUMERIK数控系统和驱动装置安装规范 377
11.3.1 电气控制柜中各元件的安装 377
11.3.2 电缆的安装 377
11.4 典型故障诊断 378
11.4.1 操作方式故障 378
11.4.2 系统软硬件故障 379
11.5 典型维修实例 380
参考文献 386