西门子８４０Ｄ备份及恢复方法总结

西门子840D数控系统备份及恢复方法
1SINUMERIK 840D硬件说明
1.1 概述
SINUMERIK 840D是德国西门子公司上世纪九十年代推出的一种高档数控系统，其特点是计算机化，驱动的模块化，控制与驱动接口的数字化。

SINUMERIK 840D数控系统硬件上是由数控单元NCU，MMC及OP0xx或PCU，PLC 的I/O 模块三部分组成。

1.2NCU单元
NCU 单元中也集成SINUMERIK 840D 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。

1.3MMC及OP0xx
OP0xx（Operator panel）单元建立起SINUMERIK 840D与操作者之间的联系，常用的有OP030、OP031、OP032等；MMC实际上就是一台计算机，它有自己独立的计算机，带硬盘、软驱，OP0xx正是这台计算机的显示器，西门子MMC的控制软件也在这台计算机里，为SINUMERIK 840D配备MMC是MMC103。

1.4PCU
PCU(PC Unit)是专门为OP010、OP010s、OP012等最新操作面板而开发的MMC模块，为SINUMERIK 840D配备的是PCU50、PCU70，可以带硬盘，PCU的软件被称为HMI，是基于Windows 操作系统的。

1.5PLC模块
PLC部份使用的是西门子SIMATIC S7-300软件及模块，包括电源模块(Power Supply)、接口模块(Interface Module)及信号模块(Signal Module)。

2、SINUMERIK 840D数据管理
数据管理是数控系统维护与调试的一个重要方面，有效利用数控系统的数据管理功能，可以使用户在数控系统发生故障时，快速对系统进行安装与启动，提高数控机床的使用效率，同时，对机床制造商来说，可使数控系统批量安装调试
更为便捷。

2.1 SINUMERIK 840D数据类型
在西门子840D数控系统中，主要有三类数据需要管理, 分别为NCK (Numerical Control Kernel)、PLC(Program Logic Control)以及MMC(Man And Machine Communication)。

NCK为数控系统的核心，除了包含所有与加工程序相关的数据外，还包括机床参数、驱动参数以及丝杠螺距误差补偿等数据；PLC主要实现机床的各种逻辑控制以及实现各种操作方式之间的连锁、转换等功能。

西门子840D使用
S7-300的PLC，包括OB块、FC块、FB块以及DB块等用户数据，同时包括系统数据块SFB、SFC以及SDB块；MMC为机床人机接口,涵盖未装载过的NC程序、故障报警文本、备份数据以及驱动数据库等。

如图1所示:
图１SINUMERIK 840D系统数据结构
2.2 数据管理的方式
数据管理最简单的办法是通过OPI(Operator Panel Interface)网络将数据从RAM区备份到硬盘上，或者备份完后，再将数据通过多种途径传输、保存在各种存储数据的介质上，如图2所示:
图2 数据备份的方式
其中，PCMCIA存储卡必须用CARDWARE工具软件进行数据传输; 也可以借助于工具软件Win PCIN(二进制格式)，通过软驱或串口进行数据传输,将数据通过软盘保存或直接保存在外部计算机里; 也可以利用Ghost软件，通过并口或网口将数据传送到外部计算机。

2.3 利用系统自身进行数据备份的方法
在西门子840D系统中，我们可以利用系统自身的服务功能对上述的三大数据进行数据管理，包括数据的备份和恢复。

有两种方法：一种是系列备份(Series Startup Archive)，另外一种是分区备份(Area Specific Archive)。

两种方法各有特点：
（1）系列备份可以一次选择所有需要备份的数据(NCK/MMC/PLC)，备份
数据完整，文件个数少（*.arc），但文件都用PC格式, 备份数据不允许修改，也可以将每类数据单独存放，以便于后期数据的维护；
（2）分区备份只针对NCK中的数据，比如零件程序、R参数等。

传递数据时只能一个文件传输，数据允许修改，文件都用文本格式。

当数据回装时，根据需要可针对特定类型的数据单独进行数据回装，节省时间。

2.3.1 系列备份
我们知道，西门子840D系统主页面分为6个区，分别为Machine、Parameter、Program 、Service以及Diagnosis区，数据管理功能的各种操作主要位于Service区。

2.3.1.1 V24参数的设定
进行数据备份前首先应设定接口数据，对于PC格式文件接口设定的方法按图4步骤操作：
图4 V24接口参数设定步骤
设备RTS CTS
波特率9600(可选)
停止位 1
奇偶NONE
数据位8
XON 11
XOFF 13
传输结束1a
XON后开始N
确认覆盖N
CRLF为段结束N
遇EOF结束N
测DRS信号N
前后引导N
磁带格式N
说明：
XON/XOFF （握手）
对于传输 V24 ，可以在“接口”下设置用于接收的等待 Xon 方式以及用于发送的发送 Xon 方式。

预设置是 H11 或者 H13。

要进行传输控制，可以使用控制字符 XON （DC1，DEVICE，CONTROL 1）和 XOFF （DC3）。

如果外围设备缓冲器已满，只要一可以再次接收数据 XON（= 预设置）就发送 XOFF。

RTS/CTS （握手）
信号 RTS （Request to Send = 要求发送）控制数据传输装置的发送运行。

激活：可以发送数据。

未激活：信号 CTS （Clear to Send = 发送准备）表示作为
RTS 数据传输装置发送准备确认信号。

标准/已保存
对于所选择的接口，连同握手 RTS/CTS 一起设置保存的传输。

预设置是“标准传输”。

当以下情况下响应记录设置：
数据输入/输出
批处理开机调试/全装备
连同 V24 或者 PG。

在外部 PC/PG 上需要软件SinuCom PCIN 作为伙伴。

波特率输入：通过在画面“接口”中的“波特率”下用选择键选择
300 波特
600 波特
1200 波特
2400 波特
4800 波特
9600 波特
115200 波特
可以最大设置高达 115 K 波特的传输率。

可使用的波特率取决于连接的设备，导线长度和电气环境条件。

数据位在异步传输时数据位数目。

输入：通过在画面“接口”中的“数据位”下选择
7 数据位
8 数据位（预设置）
奇偶校验奇偶校验用于错误识别：
奇偶校验添加编码的字符，目的是使“1”设置位上的数目为一个奇数（奇数校验）或者为一个偶数（偶数校验）。

输入：通过在画面“接口”中的“奇偶校验”下选择
没有奇偶校验（= 预设置）
偶数校验
奇数校验
停止位在异步数据传输时的停止位数目。

输入：通过在画面“接口”中的“停止位”下选择
1 停止位（= 预设置）
2 停止位
另外，可以在画面“接口”中打开下列特殊功能。

画叉的栏表示：特殊功能激活。

通过传输结束符号停止
激活：文本模式：传输结束符号激活。

未激活：二进制模式：未评估传输结束符号。

传输结束符号标准值是十六进制 03（ETX）。

通过头部和尾部
激活：输入时浏览头部，
输出时输出 120x0（十六进制）
（数据前后进给）。

未激活：头部和尾部一起读入。

在输出时没有头部0（十六进制）。

读入自动识别。

存档格式 二进制格式（PC 格式） 穿孔带格式，带有 LF 穿孔带格式，带有 CR LF
供选择
时间监控（总是）
激活： 在传输出现问题或者传输结束时， （没有传输结束符号）按照规定的秒钟 中断传输。

通过一个计时器控制时间监控，该计时器 通过第一个符号启动并通过每个传输 符号复位。

未激活： 没有中断传输。

时间监控可调（秒钟）。

2.3.1.2 MMC103的数据备份
由于MMC103可带软驱、硬盘、ＮＣ卡等，可以选择不同的存储目标，具体步骤如图5：
图5 MMC103
数据备份操作步骤
2.3.1.3 PCU50的数据备份
由于PCU50可带软驱、硬盘、ＮＣ卡等，它的数据备份更加灵活，可选择不同的存储目标，具体步骤如图6：
图
6 PCU50数据备份操作步骤
需要注意的是系列备份保存的文件为 ．ARC 文件，不能够进行编辑，但是这对数据存储来说，具有一定的安全性。

2.3.2 分区备份
分区备份只能针对
NCK 中的数据进行备份，备份后的文件可以进行编辑。

2.3.2.1 V24参数的设定
进行数据备份前首先应设定接口数据，对于纸带格式文件接口设定的方法步骤如图7:
图7 V24接口参数设定的方法步骤
设备 RTS CTS 波特率 9600(可选) 停止位 1 奇偶 NONE 数据位 8 XON 11 XOFF 13 传输结束 1a XON 后开始 N 确认覆盖 N CRLF 为段结束 Y 遇EOF 结束 Y
测DRS 信号 N 前后引导 N 磁带格式 Y
2.3.2.2 分区备份方法及步骤
与系列备份不同, 数据源不再是“Start-up data ”而是“Data ”；具体操作
如下：
(1) 启动PCIN “Data In ”定目录，起文件名 (2) 在PCU 上的操作步骤如图8:
图8 分区备份操作步骤
2.3.3 系列备份与分区备份的区别
系列备份可以针对NCK 、PLC 、以及MMC 中的文件，且所备份的文件类型为 *．ARC 。

该备份文件不能进行编辑，而且当数据回装时，只能针对相同版本的数据进行回装。

分区备份只能针对NCK 中的文件进行备份，所备份的文件类型为*．INI 。

该备份文件能进行编辑、修改、保存，且不同版本的系统可以进行回装。

如对丝杠螺距误差补偿单个文件的传输，则能够节省时间，提高效率。

2.4 利用系统自身进行数据恢复的方法
对于西门子840D 系统进行数据回装或恢复时，最好先装NCK 数据，再装
PLC 数据。

(1)系列备份数据的回装
在进行系列备份数据回装时，首先正确选择系列备份文件，在硬盘上往往有几个不同时期所做的系列备份文件，通常可以选择设备安装调试完成后备份的文件或距现在时间最近的备份文件，还要注意文件是否完整。

图９ 系列备份数据回装操作步骤示意图 （2）分区备份数据的回装
进行分区备份数据回装时，需要进行两步工作，首先选择备份数据所在的文件夹，然后选择需要回装的文件。

具体方法与步骤如图9。

图10 分区备份数据的恢复操作步骤示意图
2.4 利用GHOST 软件进行数据备份
如上所述，利用西门子840D 数控系统内部服务功能备份的数据可以将NCK 、MMC 、PLC 三部份数据备份下来，实际上对于整个系统来说这些数据并不完整，因为SINUMERIK 840D 系统是PC —Based 的数控系统，本身相当于一台计算机，实行分区管理方式，其中还有部分软件及数据存贮在硬盘上，包括Windows 操作系统、西门子应用软件以及机床厂家开发OEM 软件等等，这些数据通过上面2.3节所述方法无法备份，而在实际应用中，经常遇到系统无法启动、
系统死机等问题，往往都与硬盘有关；另外我们知道，计算机中的硬盘在读取信息时是接触式的，每分钟几千转的转速，所以极易损坏，所以有必要对硬盘数据进行全盘复制、备份，避免因硬盘损坏等原因造成系统瘫痪而带来不必要的损失。

对于西门子840D系统硬盘备份与恢复的方法主要有以下几种途径：
(1)、利用系统自带GHOST软件进行机内备份
(2)、通过网口利用GHOST软件进行机外备份
(3)、将硬盘拆下，在外部计算机上利用GHOST软件进行备份
其中，方法一是在DOS下用系统自带GHOST软件进行分区备份,将备份文件放在D: Images\目录下, 通常情况下生成四个档案文件(***.GH1、***.GH3、***.GH4、***.INF)；方法二是通过交叉网线将系统与外部计算机连接成局域网，在DOS下用系统自带GHOST软件进行硬盘整盘备份，将备份文件传到外部PC的共享文件夹中；方法三是将系统硬盘拆下来，在台式计算机上使用GHOST 软件复制、备份。

下面以PCU50为例针对这三种方法分别加以说明：
2.4.1利用系统自带GHOST软件进行机内备份的方法:
1)开机系统上电，等待 SINUMERIK光标选项出现时，马上按下向下光标键，
再按输入键。

2)选择 7. Backup/Restore. 输入密码 Password: SUNRISE，再按输入键。

3)选择 4. Partitions Backup/Restore with GHOST (locally)。

4)选择 2. Partitions Backup, Mode LOCAL。

5)输入说明文字或文件名： Image Name or Description：xxxxxxx输入
键。

6)这时启动GHOST软件开始备份，其中光标条显示文件备份进度
GHOST备份文件保存在 D:\IMAGES\ 目录下（***.GH1、***.GH3、***.GH4、***.INF）, 可以进入WINDOWS系统下查看。

7)完成后，返回开始的服务菜单。

选择9 ，Reboot (Warm boot), 系统重新
热启动。

恢复方法:
1)开机系统上电，等待 SINUMERIK光标选项出现时，马上按下向下光标键，
再按输入键。

2)选择 7. Backup/Restore. 输入密码 Password: SUNRISE，再按输入键。

3)选择 4. Partitions Backup/Restore with GHOST (locally)。

4)选择 3. Partitions Restore, Mode LOCAL。

这时出现选择备份文件选项
页面，你可以选择要恢复的备份文件，再按输入键。

5)按“YES”
6)完成后，返回开始的服务菜单。

选择9 ，Reboot (Warm boot), 系统重新
热启动。

2.4.2 通过网口利用GHOST软件进行机外备份
备份方法:
1)首先要进行网络连接，用交叉网线将PCU50与个人PC机连接起来。

交叉网
线的制作很简单，即一端采用上述的568B标准不变，另一端在这个基础上将这八根线中的1,3号线和2,6号线互换一下位置，这时网线的线序就变成了：1、白绿、2、绿、3、白橙、4、蓝、5、白蓝、6、橙、7、白棕、8、棕。

这就是100M网线的568A标准。

2)网络的设置
在个人PC机上选定“网上邻居”，点右键打开其属性，选择网卡TCP/IP 协议，打开其属性，分别输入IP地址和子网掩码，注意：这里IP地址和子网掩码应根据PCU50中DOS下的IP地址和子网掩码来设定，例如：如果PCU50的IP地址为“192,168,0,1”，那么在个人PC上IP应设为“192,168,0,2”，然后点击“确定”，这时便可以建立网络连接了。

3)在个人PC机中，建立共享驱动器或文件夹，这时，驱动器或文件夹会出现
一个手掌，表示已经共享。

4)开机系统上电，等待 SINUMERIK光标选项出现时，马上按下向下光标键，
再按输入键。

5)选择 7，Backup/Restore. 输入密码 Password: SUNRISE，再按输入键。

6)选择 1， Hard-disk Backup/Restore with GHOST。

7)选择 1，Configure GHOST parameters。

8)选择 2， Set connection Mode local/ network。

这时要求输入备份文件
名：
Old backup Image filename：Z：\FTV0276.GH0
New backup Image filename：共享目录:\****.GH0
9)选择 4，Change network settings。

这时出现的页面要求输入计算机名（这
里是PCU50的计算机名）、用户名（是个人PC机的用户名，缺省的是AUDUSER）
10)选择6，输入IP地址，通常不需修改这里的地址，而是修改个人PC上的IP
就可以了。

11)完成了上述设置后就可以测试连接了，选择1，Connect to NETWORK
Drive，如果成功连接时，会提示输入连接的驱动器，按要求依次写入:\\个人PC的计算机名\共享文件夹名字, 最好将存放共享文件夹的驱动器也设置共享，再按输入键。

如果通讯正常的话则自动跳到上一个画面，表示可以进行备份了；
12)选择2, Backup with local images。

13)选择Y，再按输入键。

这时启动GHOST软件开始备份，其中光标条显示文
件备份进度：
这时备份文件便保存在个人PC机预先设定的共享文件夹的下面, 可以在这个文件夹下查看备份的档案文件。

14)等备份完成后, 返回开始的服务菜单, 选择9, Reboot (Warm boot), 系统
重新热启动。

2.4.3 将硬盘拆下，在外部计算机上利用GHOST软件进行备份
对于比较老的MMC版本(低于SW4.4), 以及需用磁带机的用户,或者在有些情况下我们无法在DOS下利用系统自带GHOST软件进行备份时, 可以采取将MMC硬盘拆下, 装在USB硬盘盒中, 在外部计算机上通过使用Ghost软件复制、备份装有西门子840D数控系统的硬盘的数据, 具体方法与备份通用硬盘一样, 这里不再赘述。

2.4.4 硬盘备份三种方法总结
上述三种硬盘备份方法经实践证明都是非常有效的备份方法, 具体在应用过程中应根据实际情况灵活使用。

方法一是对硬盘的分区备份，但通常不包含D盘，每一分区的文件是分别单独存放的，实际应用时如果系统某一部分数据损坏，在恢复时可以只选择相对应的某一分区的备份文件，这样可以大大节省时间，提高效率。

方法二是硬盘的整盘备份，备份数据完整，在恢复时只能整体恢复，不能分区恢复，由于备份文件较大，所以在制作成光盘保存时一定要注意文件的分割设
置。

方法三通常情况下不推荐使用，不是西门子标准的备份方法，在实际操作时会带来不安全因素，造成系统数据损坏，但在某些情况下可以作为应急措施，效果还是不错的。

3结语
西门子840D数控系统在数控系统中属于高端产品，在我公司的中、高档数控机床中广泛使用，由于840D是PC—Based的数控系统，系统数据备份和回装，都是以管理文件夹的形式进行。

对于维护、管理设备的部门来说，熟悉840D数控系统的数据管理与数据备份，具有一定的重要性和必要性。