西门子840D调试知识

机床调试步骤： 1. 到现场先验货。 2. 标记各轴电缆。 3. 更换电机及编码器

4. 检查电柜外观及重要的接线，如动力回路，24V等 坐标系 FRAME CHAIN 序名称 号 MCS(machine coodinate system） BCS(basic coodinate system) Home position offset 描述 Kinematic transformation(运动变 换)，机床坐标系经过运动变换叠加形成BCS DRF offset,superimposed movment,(zero offset external)。手轮偏置或附加移动 Chained system frames for Frame chain PAROT,PRESET,scratching,zero offset external Chained field of basic Frame frame,chanel spec. and/or NCU chain global

BZS(basic G54-G599settable frame,chanel Frame chain Frame chain zero system) spec.and/or NCU globle System frame(torot toframe) Frame cycle,programmable Frame chain frame,transfomation WCS 最终的坐标是由上向下一级级叠加

1. MCS(Machine Coordinate System):由机床物理轴构成的坐标系。 2. BCS(Basic Coordinate System)：由3个垂直轴和其他指定轴组成。如果没有运动变换，BCS=MCS;如果有运动变换，几何轴和机床轴名称一定要不一样

3. additive offset,是轴方向的平移偏置，没有旋转镜像缩放功能。由PLC激活 db3x.dbx3.0上升沿（自动模式下生效），PLC激活后，在下一个motion block 执行完后，偏置生效。Md28082可以配置Chanel spesific system frame；编程$AA_ETRANS[axis]=xx。DRF偏置；superimposed movement只能用同步功能通过$AA_OFF[axis]实现。重新上电后，最后一次生效的additive offset不生效，除非用PLC重新激活，可以在MD24008修改。MD24006 bit1=1复

位后external zero offset还生效。执行SUPA是不受zero offset external影响。

4. BZS(Basic Zero system),BZS is the basic coordinate system with basic offset.BZS=BCS+zero offset external或DRF或superimposed motion或Chained system frames或Chained basic frame。

5. SZS(Settable Zero system) is the workpieace coordinate system with a programmable frame from the viewpoint of the WCS.The workpiece zero is defined by the settable frame G54 to G599.SZS=WCS(由G54-G599定义)+programmable frame。MD9424默认=0系统只显示WCS值，如果改为1，则显示SZS。如$P_PFRAME[X,10],在WCS里看不到多出的10。

6. WCS里各轴组成的坐标系都是可编辑的，WCS由几何轴和其他轴组成，几何轴互相垂直组成笛卡尔坐标系，工件坐标系可以平移旋转放大缩小或镜像。

7. 18601为NCU全局settable frame个数，如果大于0，则28080不起作用。占用static memory修改此参数backup data会丢失，请注意。需重启HMI才能观察到

8. 28080为通道指定Settable zero frame个数，默认5个（G54-G57和G500），每打开一个Settable zero frame占用约400byteBackup memory。占用static memory修改此参数backup data会丢失，请注意。需重启HMI才能观察到

9. G53：非模态，Deactivation of current settable zero offset and programmable zero offset 10.

18602为NCU全局base frame个数，如果大于0，28081不起

作用。 11. 12.

28081为通道指定基本零点个数默认为1

MD9248为1，在JOG对刀小界面默认显示G500基本偏置。

MD9248为0，在JOG对刀小界面默认显示G54设定偏置。 13.

MD42440 =1默认，表示在设定零点(如G54)里，走的位置=设

定零点+G91的编程值。=0，走的位置=G91编程值。 14. 15.

预定义框架变量：$P_BFRAME

关于G54偏置等对应的系统变量。$P_UIFR[f,x,TR]f是frame

号（如G54是1，G56是3）x是通道轴名字如X Y Z A等.TR代表平移（trans） 用OPI总线连接840D

1. 首先保证用MPI方式连接正常，并把硬件组态和netpro的组态下载到PLC里

2. 更改PGPCMPI，速率改为1.5M。

3. 更改netpro里，把840DMPI接口地址改为13。

4. 连接OPI，读一下网络状态和总线上所有地址，正常的话就可以用OPI总线调试PLC。 基本功能调试：

1. 前提是把所有的接线都接好，包括电机 手轮 等

2. PCU50的开关打到Operating硬盘可以启动，打到Non Operating可以运输PCU50。

3. NC总清(S3打到“1”，然后按复位，再打回“0”)+PLC总清（S4打到“2”，再打到“3”，等ps红灯亮后快速打“2”“3”“2”，然后打回“0”

4. 最好在下载PLC程序和修改NC参数及调试驱动之前，把轴通道方式组分配好。

5. 新建PLC项目，把对应版本TOOLBOX里的程序和符号表考到新建项目里。调用FC19或FC25，下载PLC程序到840D，此时机床操作面板灯不闪了。

6. PLC程序里编写各轴使能。DB3x.dbx1.5(测量系统1有效)；DB3x,dbx1.6(测量系统2有效)，如果断掉测量系统有效，那么还需要重新回零；DB3x,dbx2.1(轴伺服使能)；DB3x,dbx21.7(轴脉冲使能)。注意DB3x可能需要设定19100(系统最大轴数),同时和20070激活几个轴有关。 7. 此时轴可以点动了。

8. 如果修改HMI上的INI文件，最好把对应文件拷到uesr文件夹，然后编辑，保留修改的部分即可。这样可以保持原ini文件的完整性

9. 定长润滑，33050设置每个轴的定长润滑长度，接口为db3x.dbx76.0(到设定长度状态反向)，每个轴独立润滑。但如果机床是集中润滑，可以把12300改为1，这样每次润滑后，所有轴

就将该处的问题加以分析，看看是否是造成故障的主要矛盾，直至将每一个可能产生故障的因素都查到。最后再统筹考虑，提出一个综合性的解决问题方案，将故障排除。 排除数控机床进给系统爬行与振动故障的具体方法如下：2.1 对故障发生的部位进行分析 爬行与振动故障通常需要在机械部件和进给伺服系统查找问题。因为数控机床进给系统低速时的爬行现象往往取决于机械传动部件的特性，高速时的振动现象又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关。另外，爬行和振动问题是与进给速度密切相关的，因此也要分析进给伺服系统的速度环和系统参数。 2.2 机械部件故障的检查和排除 造成爬行与振动的原因如果在机械部件，首先要检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副，如果导轨副的动、静摩擦系数大，且其差值也大，将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨，如果调整不好，仍会造成爬行或振动。静压导轨应着重检查静压是否建立；塑料导轨应检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动，滚动导轨则应检查预紧是否良好。 导轨副的润滑不好也可能引起爬行问题，有时出现爬行现象仅仅就是导轨副润滑状态不好造成的。这时采用具有防爬作用的导轨润滑油是一种非常有效的措施，这种导轨润滑油中有极性添加剂，能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜，从而改善导轨的摩擦特性。 其次，要检查进给传动链。在进给系统中，伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿

轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。有效提高这一传动链的扭转和拉压刚度，对于提高运动精度，消除爬行非常有益。引起移动部件爬行的原因之一常常是因为对轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧或预拉不理想造成的。传动链太长、传动轴直径偏小、支承和支承座的刚度不够也是引起爬行的不可忽略的因素，因此在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷。 另外机械系统连接不良，如联轴器损坏等也可能引起机床的振动和爬行。 2.3 进给伺服系统故障的检查和排除 如果爬行与振动的故障原因在进给伺服系统，则需要分别检查伺服系统中各有关环节。应检查速度调节器、伺服电机或测速发电机、系统插补精度、系统增益、与位置控制有关的系统参数设定有无错误、速度控制单元上短路棒设定是否正确、增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好等环节，逐项检查分类排除。

5． MD1200电流滤波器个数，0没有1第一滤波器激活2第二滤波器激活，以此类推一共4个电流setpoint滤波器。

6． MD1201为0-3对应1-4个滤波器的配置。位=0代表低通滤波，位=1代表带阻滤波器，

7． 32200[0]为轴的位置环，调的太大轴会震动。

龙门轴

1. 龙门轴由两个轴组成，一个为主一个为从。从轴不能是几何轴。 2. 龙门轴组，主从两个轴放到一个龙门轴组。主37100为1从37100为11，是第1组龙门轴；主37100为2从37100为22，是第2组龙门轴，依次类推，最多8个龙门轴组。

3. 37110龙门极限监控。龙门轴回零最后一步要同步主和从轴，如果2各轴的坐标差值小于37110，系统自动同步；反之，系统发出10654等待同步报警，此时只能通过PLC程序触发同步动作（需要PLC程序处理）。PLC应该做到如果龙门非同步状态（DB3x.DBX101.5=0 引导轴），只能在参考点方式下移动轴，其他操作方式禁止轴移动的保护。 4. 37120 同步状态，同步后龙门公差监控

5. 37130 非同步状态，龙门公差监控。推荐MD37110

6. 37140=1可以临时取消龙门轴同步动作，方便调试检修等。=0龙门功能生效。需要注意很可能造成横梁或龙门架倾斜或较劲等情况，非常危险，调试时需要注意。

7. 龙门轴在同步状态下如果主从轴的位置差大于37120的值，会报10653报警。

8. 增量式龙门回零。先激活龙门功能，第一步，主电机回原点。第二部，从电机回原点；第三部，如果此时主和从轴位置差<37110，则轴自动同步（从动轴自动移动，消掉与主动轴的位

置差）。否则，报10654报警，此时DB3x.DBX101.4变为1，表示龙门轴可以执行同步动作，置DB3x.DBX29.4，则从轴同步(最好修改从轴MD34090，使2根光栅0位对齐，则系统可以自动同步龙门)。

9. 例程，功能是增量式龙门轴回参考点后，激活自动同步动作。 A DB32.DBX 101.4 NCK to PLC Gantry synchronization ready to start

AN DB32.DBX 101.5 NCK to PLC Gantry grouping is synchronized

= DB32.DBX 29.4 PLC to NCK Start gantry synchronization

R DB32.DBX 29.5 PLC to NCK No automatic synchronization

AN DB32.DBX 101.4 A DB32.DBX 101.5 S DB32.DBX 29.5

10.龙门轴移动过程中如果超差>MD37110，则报警10652，但是轴还可以移动。如果超差>MD37120，则轴立刻停止，报警10653。

网上有关龙门轴: 检查动态反映适配功能

当轴以相同的速度运行时，它们在下列幅度中必须具有相同的错误。

为了转动，有必要稍微调整反馈速度参数的伺服增益以获得最优结果。

龙门轴回零：

主动轴和从动轴的回零点必须接近一直。

为了确保龙门轴的同步补偿运动不被自动运行，在第一次启动时，在回零前，必须设置MD 37120:GANTRY_POS_TOL_WARNING为零。这样可以防止在运动的过程中输出警告信息。

为了防止在主动轴和从动轴由于不共线而导致驱动轴上形成巨大的附加力矩，在轴运动之前两轴必须共线，并且两轴必须回零。 每个龙门轴的零标志和参考点之间的差值必须计算出来并在MD 34080:REFP_MOVE_DIST 和 MD 34090: REFP_MOVE_DIST_CORR中调整，这样在补偿运动执行之后，两轴的实际位置值是相同的。 龙门轴：

龙门轴同步过程必须由IS “Start gantrysynchronization”来激活。一旦轴同步， (DB31.DBX101 :IS“Gantry grouping is synchronized” = 1), 就必须检查两轴的尺寸偏差，从而确保此偏差为零。通过以上数据，可以做些适当的调整。一旦两轴的零点经过优化，龙门轴就能在同步后保持很好的共线性。轴的极限报警输入到37110: GANTRY_POS_TOL_WARNING中。为了作到这一点，必须不断增加数值一直到此数值刚刚低于警报值。检查加速度时段是非常重要的。这个极

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