840D sl. SINUMERIK 840D sl et SINAMICS Une plate-forme système performante pour les applications les plus exigeantes. Brochure Janvier 2006

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1 et SINAMICS Une plate-forme système performante pour les applications les plus exigeantes Grâce à sa modularité, son ouverture, sa flexibilité et sa structure homogène, la nouvelle SINUMERIK 840D sl simplifie la commande, la programmation et la visualisation et s intègre de manière optimale dans une architecture réseau. Cette plate-forme système dotée des fonctions les plus évoluées répond aux exigences de la quasi-totalité des applications. Intégrée au puissant système d entraînement modulaire SINAMICS S120 et complétée par le système d automatisation SIMATIC S7-300, la SINUMERIK 840D sl constitue un nouveau système numérique complet qui apporte une réponse idéale aux applications moyennes à haute performance. Les SINUMERIK et SINAMICS S120 sont complétés par une large gamme de moteurs. Qu ils soient synchrones ou asynchrones, tous sont commandés de manière optimale par le SINAMICS S120. La SINUMERIK 840D sl peut être utilisée dans le monde entier pour le tournage, le perçage, le fraisage, la rectification, l usinage laser, le grignotage, le poinçonnage, la fabrication de moules et d outils, la découpe à grande vitesse, le traitement du bois et du verre, les opérations de manipulation, les machines à transfert rotatif ou linéaire ou encore la fabrication en grande série et en îlot. La SINUMERIK 840D sl est également proposée en version export pour les pays exigeant une homologation. Brochure Janvier D sl

2 Une plate-forme système performante Structure Réseau usine La SINUMERIK 840D sl réunit dans une même unité de commande numérique (NCU) les fonctions CNC, IHM, API, régulation et communication. Si vos exigences en matière de communication homme-machine sont plus élevées, vous pouvez faire appel au PC industriel SINUMERIK PCU 50. Périphérie Vous pouvez commander à partir d une NCU/PCU jusqu à 4 pupitres opérateur décentralisés jusqu à 100 m de distance. Vous pouvez également installer le puissant module multiprocesseur NCU jusqu à 100 m du SINAMICS S120. Filtre réseau Self réseau Servomoteurs Filtre réseau Self réseau Servomoteurs Fonctions Performance et flexibilité La modularité matérielle et logicielle, qui se manifeste aussi bien au niveau CNC qu IHM, multiplie les possibilités d utilisation de la SINUMERIK 840D sl. Son domaine d application s étend ainsi de la tâche de positionnement simple à la gestion multi-axes complexe. Pour répondre à tous vos besoins d usinage, nous vous proposons différents types de NCU. Ouverture sur toute la ligne L ouverture des systèmes IHM, CNC et API vous permet d intégrer votre propre savoir-faire afin d obtenir une solution sur mesure. La SINUMERIK 840D sl vous garantit une ouverture totale jusqu au noyau CN. Grâce à cette architecture ouverte et à la puissance de calcul élevée de la SINUMERIK 840D sl, vous pouvez adapter de manière flexible, rapide et économique les fonctions CN aux cinématiques machines les plus innovantes. Fonctions de sécurité intégrées Avec l option Safety Integrated, vous disposez de fonctions de sécurité qui vous permettent de réaliser une protection des personnes et des machines hautement efficace (essai de modèle type en préparation). Les fonctions de sécurité satisfont aux exigences de la catégorie 3 selon EN et au niveau de sécurité SIL2 selon IEC Cela vous permet de répondre de manière simple et économique aux principaux impératifs de sécurité fonctionnelle. Un logiciel de conduite et de programmation éprouvé Pour la conduite et la programmation optimale de votre machine-outil, vous disposez des logiciels : HMI-Embedded ou HMI-Advanced, les logiciels de commande opérateur multicanaux ouvert à toutes les technologies ou ShopMill ou ShopTurn pour la commande et la programmation en atelier. 2

3 Des potentiels d innovation pour une efficacité accrue en fonctionnement Fonctions (suite) HMI-Embedded/HMI-Advanced Le logiciel de commande opérateur multicanaux ouvert à toutes les technologies permet une conduite confortable et complète de la machine à l aide de fenêtres. L établissement des programmes pièces s effectue à l aide d un éditeur de texte faisant appel à des masques et un puissant calculateur de contours permet de programmer et de représenter graphiquement les contours de pièces complexes. Les programmes pièces peuvent être rapidement vérifiés à l aide de la simulation intégrée. ShopMill et ShopTurn sont des logiciels de conduite et programmation qui vous permettent de piloter votre machine de manière confortable et de programmer simplement vos pièces. Ces deux conversationnels font de la CN une solution complète pour l atelier. ShopMill est destiné au fraisage et s utilise sur les fraiseuses verticales et universelles. ShopTurn est conçu pour le tournage. Outre un ensemble complet de cycles, ces deux logiciels offrent de multiples fonctions auxiliaires, comme la mesure de pièce ou d outil, le traitement des données ou encore la gestion conviviale d outils. Fabrication de moules et d outils Pour pouvoir développer des produits et des systèmes sur mesure, il faut connaître parfaitement les exigences pratiques du secteur. Forte de son expérience et fidèle à sa devise «Productivity in Motion», Siemens offre des solutions innovantes et spécifiquement adaptées au secteur de la fabrication de moules et d outils. Les impératifs dans ce domaine sont : rapidité, précision et qualité de l état de surface sans retouche coûteuse. La technologie de fraisage à grande vitesse, connue sous le nom de Usinage Grande Vitesse (UGV), apporte une réponse particulièrement performante aux tâches d usinage complexes et exigeant une haute précision. Notre solution de commande englobe tout ce qui est nécessaire à une fabrication optimisée de moules et d outils. Une plaque signalétique électronique dans tous les composants Tous les composants du variateur SINAMICS S120 équipés d une interface DRIVE-CLiQ disposent d une plaque signalétique électronique. Celle-ci contient toutes les données importantes liées au composant. Lors d une mise en service ou d un remplacement, ces données sont automatiquement envoyées au système de commande de niveau supérieur et mises à jour. Cette identification univoque des composants utilisés dans la machine simplifie considérablement la maintenance. eps Network Services - des potentiels d innovation pour l assistance et la maintenance eps Network Services gère en ligne les processus d assistance et de maintenance. Pour prévenir les défaillances et les arrêts intempestifs, eps Network Services propose aux utilisateurs finaux et aux constructeurs de machines un ensemble de services permettant une évaluation cyclique de l état de la machine et de ses divers composants. Parmi eux figurent des procédures de test standardisées comme le test de circularité ou de synchronisme. Grâce à l analyse de tendance, les résultats des tests peuvent faire l objet d une évaluation sur l ensemble du cycle de vie d une machine. Ce suivi permet une planification ciblée des mesures d entretien préventif et une optimisation de l inspection et de la maintenance. Motion Control Information System (MCIS) - pour booster votre productivité La gamme des logiciels Motion Control Information System (MCIS) vous offre des modules puissants destinés à une intégration optimale des machines de fabrication dans votre environnement informatique. Vous augmentez ainsi considérablement la productivité et la fiabilité de vos machines. Concrètement, cela se traduit par : Une coordination parfaite entre la planification, l ordonnancement et l exécution ; Des temps de changement d outils plus courts et une efficience accrue ; Une réduction des temps d immobilisation des machines ; Une simplification de l analyse de défauts. Ethernet Industriel Machine DNC SINUMERIK Systèmes CAO/FAO systèmes de programmation CNC sur PC Machine DNC SINUMERIK G_NC01_EN_00248a 3

4 Prototypage virtuel pour une mise sur le marché plus rapide Prototypage virtuel - Combiner les compétences pour accélérer et optimiser le développement des machines et des pièces Support mécatronique Notre approche mécatronique permet d accélérer considérablement le développement de machines efficaces. Elle contribue à réduire les temps de mise sur le marché et à accroître la compétitivité des fabricants de machines comme des utilisateurs finaux. Machine Simulator Avec SINUMERIK Machine Simulator, vous utilisez pleinement le potentiel offert par la simulation moderne sur ordinateur. Dès les premières phases de développement, vous pouvez exploiter toutes les possibilités d optimisation sur le modèle de votre machine. SIZER pour une configuration intelligente SIZER est un outil confortable destiné à la configuration des variateurs de la gamme SINAMICS et des systèmes à commande numérique. Il vous aide à définir les composants matériels et logiciels nécessaires aux tâches d entraînement et de commande. Virtual Production Avec Virtual Production, l usinage virtuel et l optimisation par simulation remplacent les tests d usinage répétés sur la machine réelle. Vous disposez ainsi d une possibilité d optimisation dès la phase de préparation de la production. 4

5 Des caractéristiques techniques convaincantes Fonctions CN comprises dans l équipement de base Options ou accessoires Commande CN modulaire pour le tournage, le perçage, le fraisage, la rectification, l usinage laser, le grignotage, le poinçonnage, la fabrication d outils et de moules, la découpe à grande vitesse, le traitement du verre et du bois, la manipulation, les transferts linéaires ou rotatifs dans la fabrication en grande série ou de petits lots. La commande se compose d un module de 50 mm de largeur et de pupitres de commande intelligents optionnels externes permettant de répondre aux différents niveaux de confort requis. Solution numérique globale et optimale avec SINAMICS S120 Jusqu à 10 groupes de modes de fonctionnement, 10 canaux et 31 axes/broches Structure des canaux : simultanée, traitement asynchrone de programmes pièces Fonctions de commande d axes Nombreuses fonctions de commande d axes, comme accélération avec limitation des à-coups, mode poursuite, avance séparée pour arrondi et chanfrein, accostage de butée fixe, entraînement d axes (TRAIL) Avance et vitesse rapide : 10-3 mm/min 999 m/min Axes rotatifs sans fin Vitesse max. 300 m/s Accélération programmable Entraînement d axes (TRAIL) Accostage de butée fixe avec contrôle de l effort Axes synchronisés (gantry) Maître-esclave pour entraînements Commutation de valeur de consigne Commande tangentielle Signaux de commutation de position/contrôleur à cames Fonctions de commande de broches Nombreuses fonctions de commande de broches, comme différentes fonctions de filetage, sélection automatique des rapports, arrêt de broche orienté, synchronisation d axe à la volée. Broches synchrones/tournage polygonal Interpolations Axes à interpolation linéaire Interpolation circulaire avec point central et point final Interpolation circulaire avec point intermédiaire Interpolation hélicoïdale Interpolateur universel NURBS (non uniform rational B-splines) Commande de contournage avec distance de transition programmable Interpolation multi-axes (> 4 axes) Interpolation spline (splines A, B et C/compresseur) pour 3/5 axes Interpolation polynomiale Couplage à valeur pilote et interpolation par table Interpolation spirale Engrenage électronique Couplage axial dans le système de coordonnées de machine (couplage MCS) Réaccostage du contour (Retrace Support) Transformations Déplacement point-à-point cartésien (PTP) Transformations concaténées Transformations génériques Nombreuses autres transformations (par ex. TRANSMIT, axe oblique, progiciel de transformation Handling, transformation d une cinématique cisaille 2 axes ) Fonctions de mesure/cycles de mesure Mesure niveau 1 : 2 palpeurs avec/sans suppression de course résiduelle Mesure niveau 2 : Consignation des résultats des mesures, fonctions de mesure par actions synchrones, mesure cyclique Cycles de mesure pour perçage/fraisage et tournage : Calibrage du palpeur, mesure pièce, mesure outil Technologies Fonctions d oscillations (par ex. pour la rectification) (liées à un bloc, modales et asynchrones) Avances multiples dans le bloc (par ex. pour calibres) Superposition de la manivelle Manivelle de contournage Transfert électronique Pack d usinage 5 axes contenant l option interpolation multi-axes Pack d usinage fraisage contenant les options : pack d usinage 5 axes, interpolation multi-axes, interpolation spline (splines A, B et C/compresseur) pour usinage 5 axes et correction de rayon d outil 3D Actions de déplacement synchrones Entrées/sorties CN rapides Actions synchrones (16 max.) et sortie de fonctions auxiliaires avec 3 fonctions synchrones Actions synchrones niveau 2 Positionnement d axes et broches par actions synchrones (axes de commande) Régulation de distance : 1D à la fréquence de l interpolation via des actions synchrones Régulation de distance 1D/3D à la fréquence de l interpolateur de position quelque soit la direction Evaluation des variables d entraînement internes (condition nécessaire à la commande adaptative) Dressage continu (dressage parallèle, modification en ligne de la correction d outil) Sous-programmes asynchrones ASUP Actions dans tous les modes (ASUP et actions synchrones dans tous les modes) Architecture ouverte Interface utilisateur configurable Ouverture OEM de l IHM SINUMERIK (contrat OEM nécessaire) Option Sinumerik pour WinCC flexible (contrat OEM nécessaire) Logiciel NCK, architecture ouverte OEM 5

6 Des caractéristiques techniques convaincantes Fonctions CN comprises dans l équipement de base Options ou accessoires Programmation Langage de programmation CNC Langage de programmation confortable (DIN ISO et extension langage évolué) avec variables définies par l utilisateur, macro-instructions, sauts et branchements de programme, coordination de programmes avec WAIT, START, INIT, structures de contrôle IF-ELSE-ENDIF, WHILE, FOR, REPEAT, LOOP, fonctions STRING, etc. Etablissement du programme en parallèle avec l usinage Entrée des cotes en système métrique, anglo-saxon ou mixte Décalages d origine programmables (frames) Accostage du point de référence par programme Look Ahead (pilotage de vitesse par anticipation) Usinage sur surface oblique par frames Prétraitement du programme Tampons dynamiques de blocs d exécution (FIFO) Interpréteur de dialecte ISO en ligne Gestion de programmes/pièces Mémoire CN utilisateur (RAM) 3 à 15 Mo pour programmes pièces, corrections d outils, décalages Mémoire utilisateur IHM 256 Mo sur la NCU Aides à la programmation Editeur de programme confortable Conversationnels Programmation séquentielle multicanaux Assistance à la programmation d axes géométriques et de cycles Cycles technologiques pour perçage/fraisage et tournage Assistance à la programmation et à la conduite des machines de tournage et de fraisage avec Shopturn et ShopMill CAD-Reader pour PC, conversion de fichiers DXF en contours et modèles de perçage SinuTrain pour PC, logiciel de formation Simulation Simulation de tournage et de fraisage Modes de fonctionnement AUTOMATIQUE JOG (réglage) TEACH IN (création de programmes en dialogue avec la machine) MDA (exécution de blocs introduits manuellement) Les modes de fonctionnement sont complétés par des fonctions machine : Repos (réaccostage du contour) PRESET pour définition d une nouvelle origine de système de coordonnées Déplacement simultané d axes par 1 à 2 manivelles électroniques Actualisation mémoire de fonctions machine en mode réglage et automatique Sélection de programmes par répertoire Outils Types d outils pour tournage, perçage/fraisage, rectification, rainurage Nombre configurable de blocs intermédiaire pour correction de rayon d outil Correction de rayon d outil par stratégies d approche et de dégagement Correction de longueur d outil Correction de rayon d outil 3D Outils (suite) Anticipation de violations de contours Correction d outil pour rectification Interpolation de l orientation de l outil Correction de longueur d outil en ligne Gestion d outils avec nombreuses fonctionnalités comme recherche d emplacement vide et positionnement à un emplacement, chargement et déchargement d outils, surveillance de durée de vie et de quantités TDI : fonctions de gestion des outils Raccordement du système d identification d outils MOBY E Communication/gestion des données Mémorisation des données par interface USB (par ex. lecteur de disquettes, clé USB) et sur la carte CompactFlash de la NCU Enregistrement des données sur disque dur Enregistrement des données sur le réseau via Ethernet DNC (Direct numeric Control) : transmission des programmes CNC par réseau, comparaison de programmes CNC, archivage de programmes CNC RPC SINUMERIK : échange de données entre CNC et calculateur maître (couplage calculateur) A&D Data Management (ADDM) : systèmes de gestion des données Evaluation des données de production MDA Machine Data Acquisition (acquisition de données de machine et de service) PMT IFC (suivi des pièces) PDA IFC (gestion des données de production) Commande opérateur Grande convivialité de l interface utilisateur par division en groupes fonctionnels avec 8 touches logicielles verticales et 8 horizontales Gestion des pupitres opérateur : même image sur tous les pupitres opérateur déportés grâce à la TCU, verrouillage de commande simultanée, activation/désactivation des MCP, jusqu à 4 tableaux de commande reliés à une PCU/NCU Verrouillage du tableau de commande Protection d accès hiérarchisée orientée utilisateur Interface utilisateur ouverte OEM configurable sous Windows Textes d écran en plusieurs langues (anglais, allemand, espagnol, français, italien, chinois simplifié) Autres langues sur demande Fenêtre de programme pour affichage de blocs Valeurs réelles de position en tailles de caractères x 2 à x 5 Economiseur d écran Affichage en clair des états de fonctionnement Quick View pour visualisation des programmes de fabrication de moules HMI-Embedded, logiciel de conduite multicanaux pour machines-outils ouvert à toutes les technologies ShopTurn, logiciel de conduite et de programmation conversationnelle pour le tournage et le fraisage ShopMill, logiciel de conduite et de programmation conversationnelle pour le fraisage et le perçage Cycles de mesure, mesure en manuel (JOG) HMI-Advanced, logiciel de conduite multicanaux pour machines-outils ouvert à toutes les technologies 6

7 Des caractéristiques techniques convaincantes Fonctions CN comprises dans l équipement de base Options ou accessoires Composants de commande opérateur Pupitres opérateur (largeur 310 mm) OP 08T (afficheur 7,5, touches à membrane) OP 010S (afficheur 10,4, touches mécaniques) Tableaux de commande (largeur 310 mm) MCP 310C (touches à membrane) Clavier ASCII CNC (largeur 310 mm) KB 310C (touches mécaniques) Pupitre opérateur (largeur 365 mm) OP 012T (afficheur 12,1, touches à membrane) Pupitres opérateur (largeur 19 pouces) OP 010 (afficheur 10,4, touches à membrane) OP 010C (afficheur 10,4, touches mécaniques) OP 012 (afficheur 12,1, touches à membrane) OP 015 (afficheur 15, touches à membrane) OP 015A/015AT (afficheur 15, touches à membrane) TP 015A/015AT (afficheur 15, tactile, touches à membrane) Clavier ASCII CNC KB 483C (largeur 19, touches mécaniques) Clavier PC standard KBPC USB US Tableaux de commande (largeur 19 ) MCP 483C, MCP IE (touches mécaniques, touches personnalisables, ) MCP 483 (touches à membrane, touches personnalisables, ) Pupitre à boutons-poussoirs (largeur 19 ) MPP 483, MPP 483H, MPP 483A Terminaux de dialogue Terminal portable HT 8 SINUMERIK PCU 50.3 PC industriel avec 1,5 GHz/512 Mo ou 2,0 GHz/1024 Mo Disque dur 40 Go : 12 Go pour applications, 15 Go pour sauvegardes locales et logiciels Système d exploitation Windows XP ProEmSys SP2 Connexions : 2 x Ethernet, 4 x USB, 1 x PROFIBUS Emplacements d extension : 2 x PCI, 1 x carte CF Mémoires/appareils de mémorisation Lecteur de disquette 3,5 USB Carte CompactFlash 512 Mo Clé USB FlashDrive 512 Mo Fonctions de surveillance Limitation de la zone de travail Surveillance des fins de course logiciels et matériels Surveillance de position Surveillance d arrêt Surveillance de blocage Zones de protection 2D/3D Surveillance de contour Limitation d axe par l API Limitation de la vitesse de broche Surveillance de contour par fonction tunnel Evaluation de longueur de déplacement Surveillance d outil et de processus via PROFIBUS Routines de sécurité toujours actives pour surveillance d échauffement, de batterie, de tension, de mémoire, de ventilateur Compensations Commande anticipatrice en fonction de la vitesse Compensation de température Compensation par interpolation du pas de la vis et d erreur du système de mesure Compensation de jeu Compensation d erreur au changement de quadrant Contrôle graphique de la compensation des défauts aux changements de quadrants par test de circularité Compensation de flèche multidirectionnelle Compensation des erreurs dans l espace pour transformations cinématiques (Space Error Compensation SEC) Commande anticipatrice en fonction de l accélération Automate programmable CPU 317-2DP intégrée compatible SIMATIC S7 Langage de programmation STEP 7 Jusqu à mémentos, 512 temporisateurs, 512 compteurs, 2048 FB-FC et 2047 DB Périphérie décentralisée via PROFIBUS-DP : jusqu à 128 esclaves DP décentralisés Mémoire programme et données extensible jusqu à 768 Ko Périphérie d entrée/sortie extensible jusqu à 4096 entrées/sorties tout-ou-rien Programmation par S7-HiGraph Programmation et test de programme par PG/PC Fonctions de sécurité Fonctions «Arrêt sûr» et «Commande de frein sûre» intégrées au variateur Safety Integrated (vitesses sûres, cames sûres, ) Entraînement SINAMICS S120 est un variateur compact et modulaire basé sur une architecture système révolutionnaire. Les unités fonctionnelles sont clairement séparées en parties intelligence et puissance. La communication homogène entre tous les composants du système, y compris les moteurs et les capteurs, est assurée par l interface numérique DRIVE-CLiQ. Modularité au niveau puissance, fonctionnalités et structure mécanique Puissances assignées supérieures à 200 kw Courants assignés des modules moteur A Niveaux de tension réseau 3 AC 380 V 3 AC 480 V Système homogène de produits et services pour l automatisation grâce au concept «Totally Integrated Automation» de Siemens 7

8 Des caractéristiques techniques convaincantes Fonctions CN comprises dans l équipement de base Options ou accessoires Moteurs Moteurs d avance pour applications dynamiques haute précision Moteurs synchrones à aimant permanent 1FT6, 1FK Couples à l arrêt 0,4 300 Nm, vitesses nominales tr/min Moteurs linéaires 1FN Poussées nominales N, Vitesses m/min Moteurs couple 1FW Couples à l arrêt Nm Vitesses tr/min Moteurs de broches principales Moteurs synchrones compacts à entraînement direct à intégrer 1FE Couples assignés Nm Vitesses jusqu à tr/min Moteurs asynchrones refroidis par air ou eau disponibles selon modèle dans les plages de puissance de 5 à 100 kw Moteurs asynchrones - 1PH en moteurs complets - 1PM avec arbre creux pour alimentation en matières, blocage et refroidissement - gamme de moteurs à entraînement direct refroidis par eau Mise en service Logiciel de mise en service intégré dans HMI-Advanced : paramétrage et optimisation Logiciel de mise en service sur PC/PG SinuCom NC : paramétrage par dialogue des données machine, gestion de fichiers de mise en service de séries, aides intégrées, enregistrement dynamique de variables et signaux, optimisation, création d une image pour la carte CF, lecture, effacement, insertion et modification de fichiers de mise en service de séries. Les descriptions et spécifications contenues dans cette brochure n ont qu un caractère général et sont susceptibles de ne pas correspondre aux cas d application concrets. Elles peuvent être modifiés à tout moment. Seules nous engagent les spécifications qui ont été expressément définies par contrat. Fonctions de diagnostic Alarmes et signalisations Enregistreur de déplacements activable à des fins de diagnostic Etat de l API SIMATIC STEP 7 pour matériel SINUMERIK (pour dépannage) RCS (Remote Control System) Télédiagnostic Dépannage et maintenance eps Network Services : Commande à distance et télésurveillance de machines, analyse et traitement de défauts de machines, maintenance préventive TPM Total Productive Maintenance (assistance à l entretien et la maintenance) Explication des abréviations IHM Interface Homme-Machine MPI Multi Point Interface CNC Computerized Numerical Control (commande numérique) DNC Direct Numerical Control API Automate Programmable Industriel MCP Machine Control Panel (tableau de commande) MPP Pushbutton Panel (pupitre à boutons-poussoirs) KB Clavier Vous trouverez sur Internet des informations sur ce produit à l adresse : Vous trouverez les coordonnées de vos interlocuteurs à l adresse : N de commande : 6ZB5411-0BR03-0BA0 - Sous réserve de modifications - Imprimé en France. Siemens Automation & Drives 9, boulevard Finot Saint-Denis Cedex 2 Tél. : * automation@siemens.fr *0,51 TTC/mn