### 西门子840D系统讲义
#### 第一章 SINUMERIK 840D系统的硬件构成
**一．SINUMERIK 840D系统的组成**
SINUMERIK 840D系统是西门子公司开发的一款高级数控系统，广泛应用于机床控制领域。该系统具有高度集成化的特点，能够提供高精度和高性能的加工解决方案。其硬件主要由以下几个部分构成：
1. **NCU数控单元(Numerical Control Unit)**：作为数字控制核心NCK的硬件装置，NCU集成了SINUMERIK 840D的数控CPU和S7-300的PLC CPU芯片，包括了数控软件和PLC软件。
2. **人机交互装置(MMC)**：用于建立SINUMERIK 840D系统与操作人员之间的交互界面。SINUMERIK 840D系统支持多种MMC型号，如MMC100.2、MMC103、PCU20和PCU50等。此外，还可以选择不同的操作面板如OP031、OP032等。
3. **可编程逻辑控制器(PLC)**：SINUMERIK 840D系统内置了基于S7-300-2DP的PLC，并可通过通信模块IM361扩展外部的输入输出(I/O)模块，实现更加灵活的控制系统设计。
4. **驱动装置**：SINUMERIK 840D系统支持使用全数字伺服驱动SIMODRIVE 611D，配合1FT和1FK系列进给电机以及1PH系列的主轴电机，确保了系统的高精度和高效能。
**二．SINUMERIK 840D系统的硬件安装**
SINUMERIK 840D系统的硬件安装需要遵循一定的布局原则，以便于维护和散热。一般来说，硬件模块按照以下顺序排列：
- 最左侧通常是电源模块，为其后的设备供电。
- 其次是NCU控制板，位于整个系统的核心位置。
- 接着是MSD主轴驱动模块，用于控制主轴电机。
- FDD进给驱动模块，根据功率大小排序，功率越大的模块越靠近左侧。
- 驱动模块与NCU之间通过电缆连接，形成一个紧凑而有序的结构。
图1-1给出了SINUMERIK 840D系统的典型连接图，其中包括了各个关键部件的位置关系及其相互间的连接方式。
**三．NCU数控装置**
**a) NCU的硬件版本**
NCU根据其处理能力和可控制轴的数量不同，有多种版本可供选择：
- **NCU 571.2**：采用486DX2处理器，具备最大1.5MB的CNC存储器和288KB的用户存储器，可控制最多十个坐标轴或主轴，支持一个通道。
- **NCU 572**：同样采用486DX2处理器，存储器配置与NCU 571.2相同，但支持两个通道。
- **NCU 573.2**：采用了更先进的奔腾级处理器，拥有最大1.5MB的CNC存储器和288KB的用户存储器，能够控制最多三十一个坐标轴或主轴，并支持多达十个通道或操作方式组。
**b) NCU的接口**
NCU提供了丰富的接口选项以满足不同的应用需求，例如：
- **X10接口**：用于连接各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机等，增强了系统的灵活性和可用性。
- **X130A/B接口**：用于连接MMC和其他外部设备。
- **X172接口**：提供与编程器(Programmer, PG)的连接，便于进行系统调试和维护。
- **MPI总线接口**：用于连接SIMATIC S7-300 PLC的I/O模块。
- **V.24数据输入/输出接口**：用于与其他设备的数据交换。
这些接口不仅提高了系统的可扩展性，还简化了系统配置和维护工作，使SINUMERIK 840D系统成为现代高精度机床的理想选择。
SINUMERIK 840D系统以其强大的硬件配置、高度集成化的结构设计及灵活的扩展能力，在工业自动化领域中占据着举足轻重的地位。通过对系统硬件组成部分的深入理解，可以帮助使用者更好地利用这一先进的数控平台，实现高效、精准的生产加工。
