技术专家传经送宝丛书：西门子840D数控系统应用与维修实例详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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展宝成 著，中国第一汽车集团公司工会 编

图书标签:

• 数控系统
• 西门子840D
• PLC
• 维修
• 实例
• 编程
• 技术专家
• 工业自动化
• 数控机床
• 故障排除

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111427940

版次：1

商品编码：11287353

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： 技术专家传经送宝丛书

开本：16开

出版时间：2013-07-01

用纸：胶版纸

页数：320

正文语种：中文

内容简介

　　《技术专家传经送宝丛书：西门子840D数控系统应用与维修实例详解》内容翔实，图文并茂，包含大量源于生产一线的西门子840D数控系统应用与维修实例。《技术专家传经送宝丛书：西门子840D数控系统应用与维修实例详解》主要内容包括：操作和显示单元，编程指令简介及应用示例，西门子840D硬件连接及接口信号，NC和PLC的启动，常用功能块的解析及应用示例，人机界面的开发应用，故障分析方法以及常见故障维修实例。《技术专家传经送宝丛书：西门子840D数控系统应用与维修实例详解》既可供数控编程人员、数控机床维修人员使用，又可供职业院校相关专业师生参考。

目录

序
前言
第1章 操作和显示单元
1.1 简述
1.2 操作面板的组成
1.2.1 OP012操作面板的显示区域
1.2.2 OP012操作面板的NC键盘区软键
1.2.3 OP012操作面板上的附加软键
1.2.4 OP012操作面板的功能软键
1.3 基本操作区域
1.3.1 机床区
1.3.2 参数区
1.3.3 程序区
1.3.4 服务区
1.3.5 诊断区
1.3.6 启动区
1.4 机床控制面板
1.4.1 急停开关
1.4.2 机床的工作方式
1.4.3 机床功能软键
1.4.4 轴控制软键与坐标系切换软键
1.4.5 程序控制软键
1.4.6 进给控制软键
1.4.7 主轴控制软键
1.4.8 钥匙开关

第2章 编程指令简介及应用示例
2.1 机床运动方式
2.2 机床坐标系
2.2.1 直角坐标系
2.2.2 极坐标系
2.3 程序段和程序结构
2.3.1 主程序结构
2.3.2 子程序结构
2.3.3 程序段跳过
2.3.4 程序注释
2.3.5 程序信息
2.3.6 程序结束
2.3.7 辅助功能(M)
2.3.8 主轴功能（S）
2.3.9 进给速度（F）
2.3.1 0刀具功能（T）
2.3.1 1子程序的调用
2.4 基本编程指令
2.4.1 绝对坐标尺寸编程G90或AC
2.4.2 增量坐标尺寸编程G91或IC
2.4.3 旋转轴绝对尺寸编程DC、ACP、ACN
2.4.4 设置零点偏置
2.4.5 参考点返回指令G
2.4.6 快速移动指令G00/直线插补指令G
2.4.7 顺时针圆弧插补指令G02/逆时针圆弧插补指令G
2.4.8 暂停指令G
2.4.9 定导程螺纹切削指令G
2.4.10 刚性攻螺纹指令G331/G
2.4.11 限制工作区域编程指令G25/G
2.4.12 可编程零点偏置
2.4.13 可编程的旋转指令ROT、AROT
2.4.14 可编程的比例系数
2.4.15 可编程的镜像
2.5 高级编程指令简介
2.5.1 轴的获得指令GET、GETD和轴的释放指令RELEASE
2.5.2 宏程序的定义指令DEFINE AS
2.5.3 无条件程序跳转指令GOTO
2.5.4 有条件程序跳转指令IF
2.5.5 定义变量指令DEF
2.5.6 条件判断指令CASE、否则指令DEFAULT
2.5.7 LOOP循环
2.5.8 条件循环WHILE

第3章 西门子840D硬件连接及接口信号
3.1 西门子840D数控系统最基本的硬件组成
3.2 操作单元
3.3 MMC和PCU
3.3.1 PCU50的接口
3.3.2 OP与PCU的连接
3.4 机床控制面板 MCP
3.5 PP031�睲C/HR按钮控制面板
3.6 西门子840D的数控单元
3.6.1 NCU盒
3.6.2 NCU 控制板
3.7 驱动部件
3.7.1 电源模块
3.7.2 电源模块状态灯
3.7.3 拨码开关S
3.7.4 驱动模块
3.7.5 监控模块
3.7.6 终端模块
3.8 执行元件和反馈元件
3.9 PLC部分
3.9.1 PLC的基本组成
3.9.2 信号模块位置的地址对照表
3.9.3 电源模块
3.9.4 接口模块
3.9.5 信号模块
3.9.6 占位模块
3.9.7 功能模块
3.9.8 通信处理器
3.9.9 ET200模块
3.9.10 智能从站非西门子的现场设备
3.10 硬件连接
3.10.1 MPI/OPI网络连接规则
3.10.2 MPI总线和OPI总线
3.10.3 总线地址
3.10.4 硬件的连接
3.11 西门子840D数控系统的接口信号
3.11.1 MCP的接口信号
3.11.2 常用数据块功能（接口信号）

第4章 NC和PLC的启动
4.1 NCU的操作和显示元件
4.2 NC总清
4.2.1 通过NCU�睟OX模块的S3开关进行NCK总清
4.2.2 通过设置机床数据进行NCK总清
4.2.3 利用机床软键进行机床标准数据的装载
4.3 PLC的初始化
4.3.1 利用STEP7软件对PLC进行初始化
4.3.2 用NCU的启动开关S4进行初始化
4.4 机床数据的激活方法
4.5 PLC 程序的启动
4.5.1 西门子840D Toolbox的解压和安装
4.5.2 硬件组态和基本程序的编制
4.6 西门子840D机床数据的配置
4.6.1 通用数据的配置
4.6.2 通道数据的配置
4.6.3 轴数据的配置
4.6.4 驱动配置、功率模块、伺服电动机的选择和配置
4.7 用户报警文本的制作
4.7.1 用户报警文本的编写及应用
4.7.2 用户报警文本的存储位置以及文件名格式
4.7.3 用户报警文本的编写方法
4.7.4 用户报警文本的格式
4.7.5 用户报警文本的生效
4.7.6 报警配置文本MBDDE.INI的其他项设置

第5章 常用功能块的解析及应用示例
5.1 FB1 GP�睞NI（初始化的基本程序）
5.2 FC2 GP�睠YC（循环的基本程序）
5.3 FC3 GP�睞I（报警控制的基本程序）
5.4 FC7/FC8/FC22 WZV（刀具管理）
5.5 FC9 Asynchronous（启动异步子程序）
5.6 FC10 Error/Message（错误和操作信息）
5.7 FC12 AUXFU（用户帮助功能）
5.8 FC13 BHGD(手持单元的显示控制)
5.9 FC15 POS-AX(直线和回转轴的定位)
5.10 FC16 PART-AX(工件轴的定位)
5.11 FC17 YDelta(星�步瞧舳�)
5.12 FC18 SpinCtrl(主轴控制)
5.13 FC19/ FC24/ FC25（机床控制面板的信号传输）
5.14 FC21 PLC�睳CK（数据交换）
5.15 FC26 HPU-MCP(传输HPU的接口信号)
5.16 FB2 GET(读NCK变量)
5.17 FB3 PUT(写NCK变量)
5.18 FB4/FB7 PI-SERV(选择异步子程序)
5.19 FB5 GET GUD(读全局用户数据)

第6章 人机界面的开发应用
6.1 人机界面简介
6.1.1 西门子840D数控系统开发人机界面的常用方法
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
6.2 ProTool在西门子840D上的开发应用
6.2.1 软件运行环境
6.2.2 建立ProTool选项包及编译生成仿真文件
6.2.3 编辑硬件组态并下载
6.2.4 配置HMI的运行文件
6.3 Transline 2000 HMI在西门子840D中的应用
6.3.1 HMI PRO的软件安装及运行环境
6.3.2 工程文件的建立/升级、备份/导入及打开
6.3.3 运行环境和工程文件的下装
6.3.4 组态编辑方法
6.3.5 硬件连接
6.3.6 PLC组态
6.3.7 HMI的分析和编制方法

第7章 常见故障分析方法
7.1 维修人员需要具备的素质和技能
7.2 故障维修的思路及判断原则
7.3 故障判断的方法
7.4 西门子840D数控系统的故障分析
7.4.1 有报警信息故障的判断方法
7.4.2 西门子840D数控系统的故障分类
7.4.3 PLC报警的故障分析
7.4.4 数控系统的典型故障分析
7.4.5 西门子611D驱动模块的故障分析
7.4.6 无报警信息故障的判断方法
7.5 常用维修方法及技巧
7.5.1 西门子840D数控系统轴测量系统的切换
7.5.2 将全闭环控制轴转换为半闭环控制轴
7.5.3 查看当前测量系统生效的步骤
7.5.4 西门子840D数控系统屏蔽轴的方法
7.5.5 数据的备份与回装
7.5.6 使用GHOST软件进行西门子840D硬盘全盘备份的方法
7.5.7 绝对编码器的调整方法及经验
7.5.8 机床反向间隙和重复定位精度的检查方法
7.5.9 M/H辅助功能的使用技巧及范例
7.5.1 0将增量编码器设置为假绝对值编码器的方法
7.5.1 1NC变量选择器的使用技巧

第8章 常见故障维修实例
8.1 NC报警故障维修58例
8.2 PLC报警故障维修4例
8.3 驱动报警故障维修4例
8.4 无报警信息故障维修15例
8.5 其他故障维修9例
参考文献

前言/序言

现代机械制造中的数控技术前沿探索 本书导读： 在全球制造业向高端智能迈进的浪潮中，数控技术无疑扮演着核心驱动力的角色。本书旨在超越基础操作层面，深入剖析当前先进数控系统在复杂制造场景中的应用策略、优化算法以及系统级的故障诊断与维护前沿技术。我们聚焦于那些对精度、效率和柔性提出极高要求的现代加工任务，通过大量的工程实例和设计思路的探讨，为读者构建一个全面、深入且具有前瞻性的数控技术知识体系。 第一部分：新一代数控系统架构与高级编程范式 本部分将详细介绍当前主流高端数控平台在硬件架构上的革新，特别是关于高性能实时控制器的引入及其对多轴联动、高速高精加工的影响。我们将重点分析基于EtherCAT和PROFINET等工业以太网协议的分布式控制架构，探讨其在保证数据同步性与系统开放性方面的优势。 在软件层面，我们将深入剖析第五代数控编程语言的演进趋势，不再局限于G代码和M代码的简单应用，而是侧重于面向对象的宏编程（Macro Programming）和参数化编程（Parametric Programming）在实现刀具路径的动态生成和工件家族化加工中的关键作用。书中将详细讲解如何设计高效的自定义函数库，以解决特定复杂曲面或非标准特征的快速编程需求。 特别关注自适应控制（Adaptive Control, AC）技术的最新进展。这包括如何集成在线振动监测和切削力反馈，实现对进给率和主轴转速的实时闭环优化。我们将提供具体的案例分析，展示如何通过AC策略将加工表面粗糙度（Ra）降低20%以上，同时显著延长刀具寿命。 第二部分：五轴及以上联动复杂曲面加工的工艺优化 现代航空航天、模具制造对复杂自由曲面的加工精度要求达到了微米级乃至亚微米级。本部分将集中火力探讨五轴联动加工中的误差补偿机制与运动规划策略。 我们首先解析运动学误差的建模与后补偿技术。书中将详细介绍如何通过激光干涉仪和球杆仪等精密测量设备获取机床的几何误差参数，并将其植入控制器中进行实时补偿。重点讨论“刀具中心点（TCP）”运动控制算法在处理大角度倾斜和奇异点避免时的优化方案。 在工艺路线规划方面，本书将超越传统的等高线或扇区铣削，介绍基于T-Spline和NURBS曲面的直接驱动加工路径生成技术。探讨如何利用先进的CAM后处理器，实现高密度刀轨的平滑插补，减少因直线逼近带来的表面波纹（Scalloping Effect）。针对叶片、涡轮盘等典型回转体零件，本书提供了详细的多角度钻孔与重叠螺旋插补的编程实例。 第三部分：智能诊断、预测性维护与系统集成 面对高端数控机床日益复杂的集成度，传统的经验式维修方法已无法满足要求。本部分聚焦于数控系统的智能化维护与数据驱动的决策支持。 我们将深入探讨基于物联网（IoT）的数控系统健康管理（Health Management）架构。这包括如何采集和分析来自伺服驱动器、主轴单元、以及冷却润滑系统的高频运行数据（如电流波动、温度漂移）。重点介绍残差分析（Residual Analysis）和机器学习模型在早期故障预警中的应用，例如利用LSTM网络对电机轴承的微小振动模式变化进行预测，从而实现“在故障发生前”的停机维护。 此外，本书还将阐述数控系统与MES/ERP系统的深度集成。讨论如何通过OPC UA或定制化API接口，实现生产计划、工艺参数自动下发、加工过程实时监控以及加工结果的自动追溯。这对于构建柔性制造单元（FMS）和实现“黑灯工厂”目标至关重要。 第四部分：特殊材料加工与前沿应用案例 本章选取当前制造业中极具挑战性的加工领域进行深入剖析，展示数控系统如何应对极端工艺要求。 1. 难加工合金（如镍基高温合金、钛合金）的超精密加工： 重点讨论高强度、高刚度刀具在超高转速（HSC）下的刀具磨损模型，以及脉冲电流辅助加工（PECM）在提高材料去除率和降低刀具负荷方面的数控策略。 2. 增材制造（AM）与减材制造（CNC）的混合集成： 探讨如何将增材制造路径（如激光熔覆）与后续的高精度数控精加工路径无缝集成在一个控制平台下，实现“制造-检测-修正”的闭环流程。 3. 微纳加工技术中的系统刚度挑战： 针对电火花加工（EDM）和超精密研磨，分析伺服系统的纳米级定位精度如何受限于机床本体的静刚度、热漂移和电磁干扰，并介绍相应的结构优化与控制补偿技术。 本书特色： 本书内容紧密贴合工业4.0和智能制造的发展方向，强调理论深度与工程实践的紧密结合。它不仅是数控技术人员的进阶手册，也是从事高端设备研发、工艺流程优化的工程师不可或缺的参考资料。通过详尽的图示、逻辑清晰的算法解析和来自一线生产现场的真实数据案例，读者将能系统掌握驾驭下一代数控系统的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是其对“维修”环节的重视程度，这往往是其他书籍容易忽略的“实战末端”。它没有回避数控系统中最令人头疼的电子电气故障，比如驱动器报错、伺服回路异常反馈等硬性问题。书中对这些故障的分析，不仅仅是告诉你“更换某个模块”，而是详细拆解了如何使用万用表或示波器在不拔电的情况下，对关键电路上进行初步的电压和信号测试，从而区分是电源模块自身的故障，还是上位控制器发出的错误指令导致的。对于那些涉及昂贵部件的维修决策，这种预先的、基于诊断的判断能力是价值连城的。它教会的不是单纯的替换，而是“如何判断何时必须替换”。这种严谨的排故思维，是衡量一本维修书籍是否真正实用的黄金标准。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对排版和视觉呈现有较高要求的人，这一点常常是技术书籍的短板。但这套丛书在图文排版上确实下了功夫。它没有采用那种低劣的黑白打印风格，而是大量使用了高清彩色的截图，尤其是在展示HMI（人机界面）的操作步骤和参数界面时，色彩和对比度都做得非常到位，这对于避免在实际操作中看错数字或选项至关重要。此外，章节之间的逻辑过渡非常自然流畅，作者似乎深谙读者在不同学习阶段可能遇到的认知障碍，总能在关键转折点插入“专家提示”或“注意事项”的小方框，用一种近乎对话的语气来提醒读者，这种人性化的设计，让枯燥的学习过程变得相对轻松愉快。它不是那种硬邦邦的教科书，更像是一位资深导师精心制作的教学课件。

评分☆☆☆☆☆

整体来看，这本书的覆盖面非常广，从系统初始化设置到复杂的宏程序编程优化，再到后期的日常维护和故障预警机制的建立，都有详尽的论述。我尤其喜欢它在介绍系统维护策略时所展现的宏观视野。它不仅仅关注于单个机床的运行，而是将视野提升到了生产线整体的效率管理层面，探讨了如何通过合理配置系统数据管理和报告功能，实现对多台设备状态的集中监控和预测性维护。这种将技术细节与生产管理目标相结合的叙事方式，使得这本书的读者群体可以轻松地从操作层跨越到管理层，为制定更优化的车间运行策略提供了坚实的理论和案例支撑。可以说，这是一部面向未来数控技术应用与维护的宝贵参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本工具书的编排实在让人眼前一亮，它摆脱了传统技术手册那种枯燥、照本宣科的窠臼，更像是一位经验丰富的老工程师坐在你身边，手把手地教你如何应对实际生产线上的“疑难杂症”。我特别欣赏它对理论知识与实际操作的结合方式。比如，它在讲解某个复杂功能块的原理时，不会只停留在官方文档的晦涩描述上，而是立即配上一个在某特定行业（比如航空航天或高端模具加工）中遇到的真实案例，详细分析了参数设置的逻辑推导过程，以及故障发生时，如何通过诊断界面快速定位到是硬件问题还是软件逻辑冲突。这种“先理论，后实战，再反思”的结构，极大地提升了阅读的沉浸感和学习效率。对于我们这些长期在设备一线摸爬滚打的人来说，最怕的就是那种只有图表没有灵魂的书籍，但这本明显是倾注了大量心血的，每一个故障排除流程图都清晰得如同精密仪器的内部结构图，让人一看就明白该从哪个节点入手。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，初次翻阅时，我甚至有些怀疑它的实用价值，毕竟市面上关于主流数控系统的书籍汗牛充栋，很多都停留在停留在浅尝辄止的介绍层面。然而，当我真正遇到一个涉及多轴联动协调运动控制的棘手问题时，我才发现这本书的深度超出了我的预期。它不仅仅停留在基础的G代码或M代码层面的讲解，而是深入到了底层系统架构，比如如何理解和修改PLC程序中与CNC核心交互的部分，以及在进行系统版本升级或数据备份迁移时，需要注意的深层次兼容性陷阱。书中对特定诊断代码（D-codes）的解读尤为精辟，很多在官方维护手册中被含糊带过的代码，在这里都有非常贴合实际生产环境的解释和对应的修复建议。这种深入骨髓的细节处理，是那些初级参考资料望尘莫及的，它真正满足了高级用户对系统底层逻辑的探究需求。

评分☆☆☆☆☆

书不错，价格合理，京东送货速度快！

评分☆☆☆☆☆

买给男朋友的还不错吧，

评分☆☆☆☆☆

收到收到收到

评分☆☆☆☆☆

非常好！京东一直支持你！

评分☆☆☆☆☆

终于看见书了，历经周折啊

评分☆☆☆☆☆

书不错，适合维修的入门学习，建议想可解840D系统的可以入，不好的就是书里面的插图很模糊，看不清

评分☆☆☆☆☆

还行，还不错

评分☆☆☆☆☆

读了这本书之后， [SM]，超值。买书就来来京东商城。价格还比别家便宜，还免邮费不错，速度还真是快而且都是正版书。[BJTJ]，买回来觉得还是非常值的。我喜欢看书，喜欢看各种各样的书，看的很杂，文学名著，流行小说都看，只要作者的文笔不是太差，总能让我从头到脚看完整本书。只不过很多时候是当成故事来看，看完了感叹一番也就丢下了。所在来这里买书是非常明智的。然而，目前社会上还有许多人被一些价值不大的东西所束缚，却自得其乐，还觉得很满足。经过几百年的探索和发展，人们对物质需求已不再迫切，但对于精神自由的需求却无端被抹杀了。总之，我认为现代人最缺乏的就是一种开阔进取，寻找最大自由的精神。 中国人讲“虚实相生，天人合一”的思想，“于空寂处见流行，于流行处见空寂”，从而获得对于“道”的体悟，“唯道集虚”。这在传统的艺术中得到了充分的体现，因此中国古代的绘画，提倡“留白”、“布白”，用空白来表现丰富多彩的想象空间和广博深广的人生意味，体现了包纳万物、吞吐一切的胸襟和情怀。让我得到了一种生活情趣和审美方式，伴着笔墨的清香，细细体味，那自由孤寂的灵魂，高尚清真的人格魅力，在寻求美的道路上指引着我，让我抛弃浮躁的世俗，向美学丛林的深处迈进。合上书，闭上眼，书的余香犹存，而我脑海里浮现的，是一个“皎皎明月，仙仙白云，鸿雁高翔，缀叶如雨”的冲淡清幽境界。愿我们身边多一些主教般光明的使者，有更多人能加入到助人为乐、见义勇为的队伍中来。社会需要这样的人，世界需要这样的人，只有这样我们才能创造我们的生活，[NRJJ]我曾经属于后一类。那时，我处于极度危险的境地。”看薛老师这些话，你能觉得这是一个真实的老师，她说的话就象是邻居唠家常那样真诚自然。对于书中她大胆、直率的言辞，我很钦佩，不是每个人都有这种胆识、思维的。她能把一件看似简单惯常的事情剖析提头头是道，透过了表象看到了它的内在根源。她有勇气把一些不同与大家都说的话写在纸上，让别人看，虽然多数人心理或许也如她所想。但凭这一点儿，就让人佩服至极。比如，她对“老师象蜡烛、春蚕”，“没有教不好的学生，只有教不好的老师”这些话的评析，一针见血，道出了我们老师的共同心声。之所以造就了她感说真话，敢于抵制一切不利于学生成长和进步的制度。因为薛老师的人生信念就是：缺乏真诚、理性和趣味的日子是不值得过的。教育教学中有了平衡愉悦的心态，正确的定位和良好的策略，才能在饱满热情中，在正确策略中扶植学生向上。 薛老师在自序中写道，“我是特意捕捉了清风、乐声和野芳，录在这里，专门用于鼓励自己，就算是不定期地给自己献一小朵小花吧——真诚美丽的文字，正是心灵开出的花朵。”又一次阐述了她的人生信念——-真诚。读了全书，给我最深刻的感受也是她的真诚，我看到了一个真实的人，一个真诚的老师。当学生的时候，老师是权威，跟老师的交往总是处于向上看的状态，学生是一定要小心翼翼的，多数情况还是听老师说的多，自己发表意见少。现在当了家长，为了孩子跟老师也没少打交道，但是一直觉得自己好多真实的想法不敢说，老师呢，说出来的也有一些让人觉得是官话套话。看了这本书，我想我们也许都错了，老师跟学生、老师跟家长，平等地真诚的交流其实并不难。工作是艰辛——往往也是孤独的。可是，于飞尘的间隙也有清风，于喧嚷的中间也有乐声，于荆棘的丛中也有野芳。我是特意捕捉了清风、乐声和野芳，录在这里，专门用于鼓励自己，就算是不定期地给自己献一朵小花吧——真诚美丽的文字，正是心灵开出的花朵。也有沉重和迷惘。但我的文字，往往略掉了疲惫、沮丧和困苦——无涉乎诚实、全面与否，这是我的选择——有意的，我将目光投在了值得的地方，心得体会

评分☆☆☆☆☆

数控机床的书，学习学习。希望有收获