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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。第二代：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
第三代：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教授首次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极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：
西门子ncu572.5数控主板西门子pcu50数控主板6fc5210-0df22-2aa0
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。第二代：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。
西门子ncu571.2数控模块
第三代：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教授首次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。
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，若机床移动部件超出其运动的极限位置 ( 软件行程限位或机械限位 ) ，则系统出现超程报警，蜂鸣器尖叫或报警灯亮，机床锁住。
处理方法一般为：
1、 手动将超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，以达到优秀的切削效果。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
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西门子s7-300安装注意事项七) 不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏plc;西门子s7-300安装注意事项八) 接地端子应接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2;西门子s7-300安装注意事项九) 输入、输出
线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现，产生误;传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地;为保证 可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电，应远离动力线、高压设备等。 一、问题提出可编程控制器技术主要是应用于自动化控制工程中，如何综合地运用前面学过知识点，根据实际工程要求合理组合成控制， 在此介绍组成可编程控制器控制的一般。二、可编程控制器控制设计的基本步骤1 ．设计的主要内容（ 1 ）拟定控制设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书
的形式来确定，它是整个设计的依据；（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；（ 3 ）选定 plc 的型号；（ 4 ）编制 plc 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；（ 5 ）根据设计的要求编写规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；（ 7 ）设计操作台、电气柜及非电器元部件；（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；根据具体任务，上述内容可适当。2 ． 设计的基本步骤
可编程控制器应用设计与调试的主要步骤，1 可编程控制器应用设计与调试的主要步骤（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产。b ．控制要求主要指控制的基本、应完成的、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制，还可将控制任务分成几个部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。（ 2 ）确定 i/o 设备根据被控对象对 plc 控制的功能要求，确定所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电
器、器、指示灯、电磁阀等。（ 3 ）选择的 plc 类型根据已确定的用户 i/o 设备，统计所需的输入和输出的点数，选择的 plc 类型，包括机型的选择、容量的选择、 i/o 模块的选择、电源模块的选择等。（ 4 ）分配 i/o 点分配 plc 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 plc 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（ 5 ）设计应用梯形图程序根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用设计的核心工作，也是比较困难的
一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践。（ 6 ）将程序输入 plc当使用简易编程器将程序输入 plc 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 plc 中去。（ 7 ）进行程序输入 plc 后，应先进行工作。因为在程序设计中，难免会有疏漏的地方。因此在将 plc 连接到现场设备上去之前，必需进行，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。（ 8 ）应用整体调试
在 plc 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个的联机调试，如果控制是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。（ 9 ）编制技术文件技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 plc 梯形图。三、 plc 硬件设计1 ． plc 型号的选择在作出控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 plc 进行控制。在控制逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、
时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较、需要进行数据处理和信息（有数据运算、模拟量的控制、 pid 调节等）、要求有较高的可靠性和性、实现工厂自动化联网等情况下，使用 plc 控制是很必要的。目前，众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 plc 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。（ 1 ）对输入 / 输出点的选择盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。要先弄
控制的 i/o 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为的改造等留有余地）后确定所需 plc 的点数。另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％； plc 每个输出点的驱动能力（ a/ 点）也是有限的，有的 plc 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 plc 的允许输出电流随温度的升高而有所等。在选型时要考虑这些问题。plc 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 plc 平均每点的价格
较高。如果输出之间不需要隔离，则应选择前两种输出的 plc 。（ 2 ）对存储容量的选择对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对的设计
者，选择容量时留有裕量要大些。（ 3 ）对 i/o 响应时间的选择plc 的 i/o 响应时间包括输入电路、输出电路和扫描工作引起的时间（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的， plc 和 i/o 响应时间一般都能实际工程的要求，可不必考虑 i/o 响应问题。但对模拟量控制的、特别是闭环就要考虑这个问题。（ 4 ）根据输出负载的特点选型不同的负载对 plc 的输出有相应的要求。例如，通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 plc 有许多优点，如导通压降小，有隔
离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以不的交、直流负载可以选择继电器输出型的 plc 。（ 5 ）对在线和离线编程的选择离线编程示指主机和编程器共用一个 cpu ，通过编程器的选择开关来选择 plc 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时， cpu 只为编程器服务，而不对现场进行控制。专用编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个 cpu ，主机的 cpu 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行。
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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。西门子拥有全球驱动系统领域全面、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全球全面、性能好的高质量驱动组件。作为工业自动化和驱动技术的市场先驱，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卓越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完美集成到整个系统中，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，完美协同。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。
第二，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，独树一帜。
第三，生命周期层面。涵盖整个生命周期的丰富软件工具和专家服务：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，实现高生产力、可靠性和效率。
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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
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profibus dp连接。这种新的驱动接口连接技术只需要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极大的灵活性。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，卓越的产品可靠性，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，因而无需任何维护。
各种功能体现了西门子公司新的产品创新技术，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，使其在模块加工中独显威力。
sinumerik 810d nc软件选件的一系列突出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。固定点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：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程序能以极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有特点，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)
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，极为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：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。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。
siemens 公司的数控装置采用模块化结构设计，经济性好，在一种标准硬件上，配置多种软件，使它具有多种工艺类型，满足各种机床的需要，并成为系列产品。随着微电子技术的发展，越来越多地采用大规模集成电路(lsi)，表面安装器件(smc)及应用先进加工工艺，所以新的系统结构更为紧凑，性能更强，价格更低。采用simatics系列可编程控制器或集成式可编程控制器，用syep编程语言，具有丰富的人机对话功能，具有多种语言的显示。
siemens公司cnc装置主要有sinumerik3／8／810／820／850／880／805／802／840系列。
在数控机床上，将回转运动与直线运动相互转换的传动装置一般采用滚珠丝杠螺母副。
滚珠丝杠螺母副的特点是：传动效率高，一般为η=0.92～0.98；传动灵敏，摩擦力小，不易产生爬行；使用寿命长；具有可逆性，不仅可以将旋转运动转变为直线运动，亦可将直线运动变成旋转运动；轴向运动精度高，施加预紧力后，可消除轴向间隙，反向时无空行程；但制造成本高，不能自锁，垂直安装时需有平衡装置。
1．滚珠丝杠螺母副的结构和工作原理
滚珠丝杠螺母副的结构有内循环与外循环两种方式。图1为外循环式，图2为内循环式。
2．滚珠丝杠螺母副间隙的调整方法
为了保证滚珠丝杠螺母副的反向传动精度和轴向刚度，必须消除轴向间隙。常采用双螺母预紧办法，其结构形式有三种，基本原理都是使两个螺母产生轴向位移，以消除它们之间的间隙和施加预紧力。须注意预紧力不能太大，预紧力过大会造成传动效率降低、摩擦力增大，磨损增大，使用寿命降低。
闭环伺服系统和半闭环伺服系统均装有位置检测装置，常用的有旋转变压器、光栅、感应同步器、编码盘等。位置检测装置的主要作用是检测位移量，并将检测的反馈信号和数控装置发出的指令信号相比较，若有偏差，经放大后控制执行部件，使其向着消除偏差的方向运动，直到偏差为零。
为提高数控机床的加工精度，必须提高测量元件和测量系统的精度。不同的数控机床对测量元件和测量系统的精度要求、允许的高移动速度各不相同。一般要求测量元件的分辨率（测量元件能测量的小位移量）在0.0001～ 0.01mm之内，测量精度为0.001～ 0.02mm，运动速度为0～24 m / min。
数控机床对位置检测装置的要求如下：
（1）工作可靠，抗干扰性强
（2）满足精度和速度的要求
（3）便于安装和维护
（4）成本低、寿命长。
cnc系统由硬件和软件组成。cnc系统的硬件从电路板结构来分，有大板结构和模块化结构两种，从使用的微机结构来分，有单微机结构和多微机结构。为了完成控制机床的任务，cnc系统都有一套专用软件，即系统软件，它一般包括输入数据处理、插补计算、位置控制、速度控制、管理和诊断等软件。输入数据处理软件包括程序段的输入、存储、译码及预计算（如刀补计算）等内容。插补计算是cnc系统的一项重要任务，cnc系统的插补算法有逐点比较法、数字积分法、数据采样法等。cnc系统常见的软件结构有前后台型和中断型两种。
数控机床的进给伺服系统有开环伺服系统、闭环伺服系统、半闭环伺服系统和cnc伺服系统。数控机床的进给系统的机械结构与普通机床有很大的区别，体现在采用了精密的滚珠丝杠副、消除间隙机构、精密的导轨（如直线导轨、液体静压导轨、贴塑导轨等）。位置检测装置是保证闭环和半闭环伺服系统精度的关键，常用的位置检测装置有旋转变压器、感应同步器、光栅、磁栅等。
数控机床的主轴驱动方式有变速齿轮传动、带传动、用两个电动机分别驱动主轴、内装主轴电动机等。主轴调速有电动机调速和机械齿轮变速。为满足数控机床低速强力切削的需要，常采用分段无级变速的方法。
plc在数控机床中得到了非常广泛的应用，如采用plc作为开关量控制的控制器。
profibus是德国标准(din19245)和欧洲标准(en50170)的现场总线标准，1999年成为国际标准（iec61158-3） 。 以siemens公司为主要支持，由profibus－dp 、profibus－fms、profibus－pa系列组成。dp用于分散外设间高速数据传输，适用于加工自动化领域。fms适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。pa用于过程自动化的总线类型，服从iec1158－2标准。profibus支持主-从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。profibus的传输速率为9.6kbit/s至12mbit/s，大传输距离在9.6kbit/s下为1200m，在12mbit/s小为200m，可采用中继器延长至10km，传输介质为双绞线或者光缆，多可挂接127个站点。 profinet由profibus国际组织（profibus international，pi）推出，是新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，profinet为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，其功能包括8个主要的模块，依次为实时通信、分布式现场设备、运动控制、分布式自动化、网络安装、it标准和信息安全、故障安全和过程自动化。并且，作为跨供应商的技术，可以完全兼容工业以太网和现有的现场总线（如profibus）技术，保护现有投资。
profinet的网络结构
profinet的分时通信系统
? 相互独立的时域控制，满足 实时通信和tcp/ip通信的不同要求。
? 精确的控制周期和同步周期（抖动<1μs）