第1章 操作和显示单元 1
1.1简述 2
1.2操作面板的组成 2
1.2.1 OP012操作面板的显示区域 3
1.2.2 OP012操作面板的NC键盘区软键 4
1.2.3 OP012操作面板上的附加软键 6
1.2.4 OP012操作面板的功能软键 7
1.3基本操作区域 8
1.3.1机床区 8
1.3.2参数区 13
1.3.3程序区 19
1.3.4服务区 21
1.3.5诊断区 22
1.3.6启动区 23
1.4机床控制面板 24
1.4.1急停开关 24
1.4.2机床的工作方式 25
1.4.3机床功能软键 25
1.4.4轴控制软键与坐标系切换软键 26
1.4.5程序控制软键 27
1.4.6进给控制软键 28
1.4.7主轴控制软键 29
1.4.8钥匙开关 30
第2章 编程指令简介及应用示例 33
2.1机床运动方式 34
2.2机床坐标系 36
2.2.1直角坐标系 36
2.2.2极坐标系 36
2.3程序段和程序结构 36
2.3.1主程序结构 37
2.3.2子程序结构 37
2.3.3程序段跳过 38
2.3.4程序注释 38
2.3.5程序信息 38
2.3.6程序结束 38
2.3.7辅助功能（M） 39
2.3.8主轴功能（S） 39
2.3.9进给速度（F） 39
2.3.10刀具功能（T） 40
2.3.11子程序的调用 40
2.4基本编程指令 40
2.4.1绝对坐标尺寸编程G90或AC 40
2.4.2增量坐标尺寸编程G91或IC 41
2.4.3旋转轴绝对尺寸编程DC、 ACP、 ACN 42
2.4.4设置零点偏置 42
2.4.5参考点返回指令G74 43
2.4.6快速移动指令G00/直线插补指令G01 43
2.4.7顺时针圆弧插补指令G02/逆时针圆弧插补指令G03 43
2.4.8暂停指令G04 44
2.4.9定导程螺纹切削指令G33 45
2.4.10刚性攻螺纹指令G331/G332 46
2.4.11限制工作区域编程指令G25/G26 47
2.4.12可编程零点偏置 48
2.4.13可编程的旋转指令ROT、 AROT 49
2.4.14可编程的比例系数 50
2.4.15 可编程的镜像 51
2.5高级编程指令简介 52
2.5.1轴的获得指令GET、 GETD和轴的释放指令RELEASE 52
2.5.2宏程序的定义指令DEFINE AS 53
2.5.3无条件程序跳转指令GOTO 53
2.5.4有条件程序跳转指令IF 54
2.5.5定义变量指令DEF 56
2.5.6条件判断指令CASE、否则指令DEFAULT 56
2.5.7 LOOP循环 56
2.5.8条件循环WHILE 57
第3章 西门子840D硬件连接及接口信号 59
3.1西门子840D数控系统最基本的硬件组成 60
3.2操作单元 60
3.3 MMC和PCU 60
3.3.1 PCU50的接口 61
3.3.2 OP与PCU的连接 62
3.4机床控制面板MCP 62
3.5 PP031-MC/HR按钮控制面板 64
3.6西门子840D的数控单元 65
3.6.1 NCU盒 65
3.6.2 NCU控制板 65
3.7驱动部件 66
3.7.1电源模块 67
3.7.2电源模块状态灯 68
3.7.3拨码开关S1 68
3.7.4驱动模块 68
3.7.5监控模块 69
3.7.6终端模块 70
3.8执行元件和反馈元件 71
3.9 PLC部分 71
3.9.1 PLC的基本组成 71
3.9.2信号模块位置的地址对照表 72
3.9.3电源模块 73
3.9.4接口模块 73
3.9.5信号模块 73
3.9.6占位模块 74
3.9.7功能模块 74
3.9.8通信处理器 74
3.9.9 ET200模块 75
3.9.10智能从站非西门子的现场设备 75
3.10硬件连接 75
3.10.1 MPI/OPI网络连接规则 76
3.10.2 M PI总线和OPI总线 76
3.10.3总线地址 76
3.10.4硬件的连接 76
3.11西门子840D数控系统的接口信号 81
3.11.1 MCP的接口信号 81
3.11.2常用数据块功能（接口信号） 84
第4章NC和PLC的启动 99
4.1 NCU的操作和显示元件 100
4.2 NC总清 100
4.2.1通过NCU-BOX模块的S3开关进行NCK总清 101
4.2.2通过设置机床数据进行NCK总清 101
4.2.3利用机床软键进行机床标准数据的装载 103
4.3 PLC的初始化 106
4.3.1利用STEP7软件对PLC进行初始化 106
4.3.2用NCU的启动开关S4进行初始化 106
4.4机床数据的激活方法 107
4.5 PLC程序的启动 108
4.5.1西门子840D Too1box的解压和安装 109
4.5.2硬件组态和基本程序的编制 111
4.6西门子840D机床数据的配置 116
4.6.1通用数据的配置 118
4.6.2通道数据的配置 119
4.6.3轴数据的配置 120
4.6.4驱动配置、功率模块、伺服电动机的选择和配置 125
4.7用户报警文本的制作 130
4.7.1用户报警文本的编写及应用 130
4.7.2用户报警文本的存储位置以及文件名格式 131
4.7.3用户报警文本的编写方法 131
4.7.4用户报警文本的格式 132
4.7.5用户报警文本的生效 132
4.7.6报警配置文本MBDDE.INI的其他项设置 133
第5章 常用功能块的解析及应用示例 137
5.1 FB1 GP-ANI（初始化的基本程序） 138
5.2 FC2 GP-CYC（循环的基本程序） 141
5.3 FC3 GP-AI（报警控制的基本程序） 141
5.4 FC7/FC8/FC22 WZV（刀具管理） 142
5.5 FC9 Asynchronous（启动异步子程序） 144
5.6 FC10 Error/Message（错误和操作信息） 145
5.7 FC12 AUXFU（用户帮助功能） 146
5.8 FC13 BHGD（手持单元的显示控制） 146
5.9 FC15 POS_ AX（直线和回转轴的定位） 148
5.10 FC16 PART_ AX（工件轴的定位） 149
5.11 FC17 YDelta（星-角启动） 150
5.12 FC18 SpinCtrl（主轴控制） 151
5.13 FC19/FC24/FC25（机床控制面板的信号传输） 152
5.14 FC21 PLC-NCK（数据交换） 153
5.15FC26 HPU_ MCP（传输HPU的接口信号） 156
5.16 FB2 GET（读NCK变量） 156
5.17 FB3 PUT（写NCK变量） 162
5.18 FB4/FB7 PI_ SERV（选择异步子程序） 163
5.19 FB5 GET CUD（读全局用户数据） 165
第6章 人机界面的开发应用 169
6.1人机界面简介 170
6.1.1西门子840D数控系统开发人机界面的常用方法 170
6.1.2西门子840D数控系统开发人机界面方法的应用环境和特点 170
6.2 ProTool在西门子840 D上的开发应用 172
6.2.1软件运行环境 172
6.2.2建立ProTool选项包及编译生成仿真文件 172
6.2.3编辑硬件组态并下载 177
6.2.4配置HMI的运行文件 181
6.3 Transline 2000 HMI在西门子840D中的应用 183
6.3.1 HMI PRO的软件安装及运行环境 183
6.3.2工程文件的建立/升级、备份/导入及打开 183
6.3.3运行环境和工程文件的下装 184
6.3.4组态编辑方法 184
6.3.5硬件连接 185
6.3.6 PLC组态 186
6.3.7 HMI的分析和编制方法 187
第7章 常见故障分析方法 204
7.1维修人员需要具备的素质和技能 204
7.2故障维修的思路及判断原则 204
7.3故障判断的方法 205
7.4西门子840D数控系统的故障分析 206
7.4.1有报警信息故障的判断方法 207
7.4.2西门子840D数控系统的故障分类 207
7.4.3 PLC报警的故障分析 209
7.4.4数控系统的典型故障分析 212
7.4.5西门子611D驱动模块的故障分析 219
7.4.6无报警信息故障的判断方法 224
7.5常用维修方法及技巧 226
7.5.1西门子840D数控系统轴测量系统的切换 226
7.5.2将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴 227
7.5.3查看当前测量系统生效的步骤 227
7.5.4西门子840D数控系统屏蔽轴的方法 228
7.5.5数据的备份与回装 229
7.5.6使用GHOST软件进行西门子840D硬盘全盘备份的方法 240
7.5.7绝对编码器的调整方法及经验 240
7.5.8机床反向间隙和重复定位精度的检查方法 243
7.5.9 M/H辅助功能的使用技巧及范例 244
7.5.10将增量编码器设置为假绝对值编码器的方法 246
7.5.11 NC变量选择器的使用技巧 247
第8章 常见故障维修实例 251
8.1 NC报警故障维修58例 252
8.2 PLC报警故障维修4例 285
8.3驱动报警故障维修4例 288
8.4无报警信息故障维修15例 290
8.5其他故障维修9例 297
参考文献 306