本文举某数控系统的电气改造案例，论证数控系统进行改造升级之后提高电气系统运行的应用效果。案例中的数控系统由西门子生产，型号为 SINUMERIK840C， 从德国引进。 该数控系统根据不同的配置在大板上安装不同的子板， 配备 S5 系列PLC 进行包括大板结构的构建和逻辑控制； 驱动为SIMODRIVE611D，长期使用后，为提高车铣加工中心的使用率做出贡献。该车铣中心进行各种车铣复合加工， 系统配有两个伺服轴和主轴，经过长期使用已经出现老化的迹象，系统故障时有发生，但是机械部分状态还比较稳定。经过论证，采用 840C 数控系统配备升级改造的方案，方案对于原有得 611D 驱动依然保留，同时对数控系统进行升级改造，而且选用 840D 数控系统作为升级改造的对象，经过实践证明不仅保证了通用性，而且还大大节省了升级改造费用。此项技术具有强大的全数字化功能，技术，成为主流数控系统之一。
1 电气系统的硬件升级改造设计思路
　　新的机床改造采用全闭环控制，设计工作中首先要了解各模块的功能和连接关系，根据机床控制系统中的应用系统硬件的安装与配线的结构做好硬件升级改造设计。西门子数控车铣加工中心由尾座、闭式中心架、床头箱、刀架构成机床的主体，具有数控全功能的特点， 属于卧式车铣加工中心。驱动沿用原来的 611D，机床的辅助设备包括冷却装置、液压油箱、切屑输送器、油温控制器。改造采用的硬件配置包括：1FK7 系列电动机，1PH7 系列主轴、西门子 S7-300 系列 PLC。根据原 840C 系统的电气原理，SINUMERIK840D 数控系统硬件连接对数字驱动模块进行了重新的设置，论证了电动机转速大小、定位控制的数据交换、设备总线接口X151 与 611D 驱动总线接口 X341 连接，精确定位和控制数控机床，采用检测元件的方式对接口 X421 和数字驱动模块 (611D) 位置接口 X411 构成的全闭环控制系统进行检测，通过伺服电动机编码器和光栅尺。
2 PLC 软件的安装与调试
　　随系统提供的 SINUMERIK840D Toolbox 软件， 数控系统包括基本 PLC 部分和追加部分。如 S7-300 可编程控制器以及编程软件、机床控制程序，根据机床控制规模，追加部分顺应控制需求进行控制。
SINUMERIK840D 的 PLC 存储区域对编程器与
SINUMERIK840D 之间的 PC 适配器及 MPI 通讯电缆进行清理步骤为以下几点。
　　（1）按一下 NCU 上 Reset 复位按钮，此时 NCU 上的数码管显示为 6，将 NCU 上 S4 旋钮开关设置为控制单元。
　　（2）NCU 上的两排 LED 中右边一排红灯应灭掉， 等若干秒后，将 NCU 上 S4 旋钮开关，由 3 拧到 2，再停若干秒。
　　（3）将 NCU 上 S4 缓慢拧动，右上的一个绿灯亮， 完成了 PLC 内存清理。
3 机床数据 MD 的安装与调试过程。
　　在搭建的一个简单的、小规模的机床数据平台上进行标准机床数据的装载、NCK 内存的清除，用户机床参数的设置过程中，标准机床数据装载的基础上，已装入标准MD，按 RESET 键，将 S3 拧到 1，完成清内存， 这样可保持正常工作状态。SIEMENS 公司为用户进行机床数据装载到 NCK 内的操作，根据的是被控制机床的特点，再开发设置被控制机床所需要的机床参数，从类型来看由于标准机床数据是 SINUMERIK840D， 机 床参数很多，因此要密切关注以下几个数据：特殊机床数据、主轴机床数据、通用机床数据、进给轴机床数据等。图 1 为车铣加工中心驱动模块。