SINUMERIK MD10000 Maschinenachsen-Namen einrichten

Einleitung

Ein unkontrolliertes Auffahren eines Werkzeugs auf eine Spannbacke (**vise jaw**), das gewaltsame Rammen einer schweren Spannvorrichtung (**clamp**) oder ein verheerender Crash in ein starres Ausgleichsfutter (**chuck**) während eines G331-Gewindebohrzyklus sind die unmittelbaren Folgen, wenn eine SINUMERIK-Steuerung durch fehlerhafte Konfigurationen der Maschinenachennamen die räumliche Orientierung verliert. Solche kritischen Fehler entstehen typischerweise bei unsachgemäßen Änderungen im allgemeinen Maschinenparameter MD10000 ($MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB), welcher Teil der allgemeinen md-machine-data-structure ist und die physischen Achsen des Antriebs mit der Steuerungssoftware verbindet. Ohne ein verifiziertes SRAM-Backup führt der nächste Neustart nach der Parameteränderung zu einer Speicherreorganisation (Alarm 4400), die alle Programme, Offsets und Spindelsteigungsfehler-Kompensationen löscht. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl, schützt vor unvorhergesehener Toleranzüberschreitung und sichert die Prozesszuverlässigkeit bei der Bahnsteuerung nachhaltig.

Technische Übersicht

Technisches Attribut	Spezifikation
Befehlscode / Parameter	MD10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[n]
Modale Gruppe / Klasse	Machine Data / Allgemein / PowerOn
Unterstützte Marken	Siemens (SINUMERIK)
Kritische Parameter	MD10000 (Machine Axis Name), MD20070 $MC_AXCONF_MACHAX_USED[n]
Hauptbeschränkung	Das Ändern von MD10000 markiert das SRAM für eine Restrukturierung, wodurch alle nicht gesicherten Anwenderdaten beim Neustart gelöscht werden.

Schnellleser

Erstellen Sie vor dem Ändern von MD10000 immer eine vollständige Systemsicherung auf einer CF-Karte oder einem USB-Stick.
Stellen Sie sicher, dass die Namen der Maschinenachsen mit zwei beliebigen Großbuchstaben beginnen und kein Dollarzeichen ($) enthalten.
Überprüfen Sie, ob die Indizes von MD10000 in streng aufsteigender Reihenfolge geschrieben sind, um den Alarm 4310 zu verhindern.
Ordnen Sie physische Achsen über MD20070 kanalspezifischen Achsen zu, um die aktive Kanalkinematik zu definieren.
Vermeiden Sie die Verwendung reservierter NC-Schlüsselwörter wie POSA, DEF oder SPOS als Achsnamenkennungen.
Verwenden Sie die Systembildschirme, um die logische Verbindung zwischen MD10000 und MD20070 zu überprüfen, bevor Sie die Servoantriebe freigeben.

Grundlegende Konzepte

Die Festlegung der korrekten Maschinenachskennungen ist von entscheidender Bedeutung, da sie als grundlegende Namen für alle physikalischen Maschinenaktoren dienen. Diese Namen bilden die physische Logikverknüpfung, die die physischen Servoantriebsmodule (servo drive modules) mit der internen Softwareumgebung der Steuerung verbindet. Sobald ein Name in der Tabelle der Maschinendaten MD10000 konfiguriert ist, wird er global referenziert, um achsspezifische Aktivitäten zu koordinieren.

So basieren beispielsweise Referenzpunktanfahrten wie G74, Testläufe, PLC-Verfahranweisungen und axiale Messzyklen direkt auf den in MD10000 festgelegten Bezeichnern. Bediener müssen äußerste Vorsicht walten lassen, um Namenskollisionen zu vermeiden. Bezeichnungen von Maschinenachsen dürfen sich niemals mit Euler-Winkeln, Zwischenkreiskoordinaten für die CIP-Interpolation (CIP interpolation), Richtungsvektoren oder benutzerdefinierten Systemparametern überschneiden.

Befehlsstruktur

Der Parameter MD10000 ist als globales Maschinendaten-Array strukturiert, das die auf der Steuerung verfügbaren physischen Achsenslots darstellt. Der Array-Index beginnt bei Null, was dem ersten Hardware-Achs-Kanal auf dem Antriebsbus entspricht. Der Zugriff auf dieses Array erfordert höhere Berechtigungsstufen über Schlüsselschalter (keyswitches) oder Systempasswörter, um unbefugte Änderungen an der Kernkinematik der Maschine zu verhindern. Im Gegensatz zu transienten sd-setting-data-structure-Variablen erfordern Änderungen an den Maschinendaten höhere Berechtigungsstufen über Schlüsselschalter (keyswitches) oder Systempasswörter, was unbefugte Modifikationen der grundlegenden Kinematik verhindert.

Um die Achsen zu aktivieren, müssen sie über kanalspezifische Parameter den Kanalachsen zugeordnet werden. Diese Trennung von Hardware-Benennung und Kanalzuordnung ermöglicht flexible Maschinenkonfigurationen. Die Konfigurationssyntax muss strengen Namensregeln folgen, um die Prüfung des NC-Interpreters beim Booten zu bestehen.

Konfigurationssyntax

$MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[n] = "Name"

Parameter-Mapping

Parameter	Datentyp	Wertebereich	Beschreibung
MD10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[n]	STRING	Zwei Großbuchstaben, gefolgt von optionalen alphanumerischen Zeichen. Darf das Längenlimit für Zeichenketten nicht überschreiten und nicht mit $ beginnen.	Definiert den physischen Namen der Maschinenachse bei Index n. Beispiele sind „MX1“, „MY1“, „MZ1“, „MSP1“.
MD20070 $MC_AXCONF_MACHAX_USED[n]	BYTE	1 bis zur maximalen Anzahl physischer Achsen.	Ordnet die in MD10000 konfigurierte physische Maschinenachse einem Kanalachsenslot zu.
MD20060 $MC_AXCONF_GEOAX_NAME_TAB[n]	STRING	Typischerweise „X“, „Y“, „Z“.	Definiert die Geometrieachsnamen im Kanal für Werkstückkoordinatensysteme.
MD20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[n]	STRING	Benutzerdefinierte alphanumerische Namen.	Legt den Namen der Kanalachse fest, der auf dem Bildschirm der Steuerung angezeigt wird.

Markenanwendungen

Siemens

Siemens SINUMERIK-Systeme zeichnen sich durch ein hochgradig modulares Design aus, bei dem physische Achsen von den Kanalprogrammiernamen getrennt sind. Die in MD10000 konfigurierten Maschinenachsen fungieren als Hardware-Pool. Diese werden über MD20070 den aktiven Kanälen zugeordnet. Diese entkoppelte Struktur ermöglicht es Mehrkanalmaschinen, physische Achsen während der Ausführung dynamisch auszutauschen oder gemeinsam zu nutzen.

Das Ändern der Achsnamen in MD10000 markiert sofort den statischen Puffer (SRAM) für eine Neustrukturierung. Beim nächsten Einschalten des Systems führt die NC eine Speicherreorganisation durch, wodurch alle nicht gesicherten Anwenderdaten gelöscht werden. Entwickler müssen vor dem Neustart eine Serienarchivsicherung durchführen.

Markenvergleich

SINUMERIK 828D Systemstufe	Maximale Maschinenachsen	Typische Standard-Achskonfiguration	Typische mechanische Anwendung
Einstiegssysteme (828D-me42, 828D-gce42, 828D-te42, 828D-gse42)	8 Achsen	„MX1“, „MY1“, „MZ1“, „MSP1“, „MA1“	Standard-3-Achs-Fräsmaschinen oder einfache 2-Achs-Drehmaschinen mit angetriebenen Werkzeugen.
Mittelklassesysteme (828D-me62, 828D-te62, 828D-gce62, 828D-gse62)	11 Achsen	„MX1“, „MY1“, „MZ1“, „MSP1“, „MB1“, „MC1“	4-Achs-Bearbeitungszentren oder Zweikanal-Drehzentren mit einfachen Hilfsachsen.
Fortgeschrittene Konfigurationen (828D-te82, 828D-gce82, 828D-gse82)	18 Achsen	„MX1“, „MZ1“, „MC1“, „MSP1“, „MQ1“, „MY1“, „MZ2“, „MC2“	Mehrkanalige, mehrrevolvrige Dreh-Fräszentren mit komplexer Robotik oder Portalstaplern.

Technische Analyse

Siemens zeigt einzigartige Softwareverhaltensweisen, die im Vergleich zu starren Systemen eine hohe Flexibilität bieten. Die Unterstützung vollkommen freier alphanumerischer Bezeichner (wie „WZM“ oder „MSP1“) direkt in MD10000 ermöglicht es Maschinenherstellern, beschreibende Namen basierend auf mechanischen Funktionen zu vergeben. Diese Anpassungsstufe verbessert die Lesbarkeit sowohl für die PLC-Diagnose als auch für die NC-Programmierung. Beispielsweise kann eine Spindel (spindle) anstelle von „S1“ oder „AX4“ als „MSP1“ für die Hauptspindel (Main Spindle) benannt werden, was sie sofort erkennbar macht.

Darüber hinaus behandelt der NC-Interpreter führende Nullen als transparent. Die Programmierung eines Achsindexes als „X01“ wird vom Parser als exakt gleichbedeitend mit „X1“ interpretiert. Diese Funktion vereinfacht das Portieren älterer Teileprogramme über verschiedene Maschinengenerationen hinweg, ohne dass manuelle Suchen-und-Ersetzen-Edits erforderlich sind. Die modulare Entkopplung stellt zudem sicher, dass physische Achskonfigurationen nicht das Layout der Benutzeroberfläche diktieren. Stattdessen definieren kanalspezifische Anzeigeparameter wie MD20080, wie die Namen dem Bediener präsentiert werden, sodass der physische Hardware-Pool von der Anzeigeebene isoliert bleibt.

Programmbeispiele

; Siemens Konfigurationsbeispiel für Maschinendaten
$MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[0]='X1'   ; Physischen Namen 'X1' dem Index 0 zuweisen
$MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1]='Y1'   ; Physischen Namen 'Y1' dem Index 1 zuweisen
$MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2]='Z1'   ; Physischen Namen 'Z1' dem Index 2 zuweisen
$MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[5]='SP1'  ; Physischen Namen 'SP1' dem Index 5 zuweisen
$MA_JOG_VELO[X1]=2000                 ; JOG-Geschwindigkeit für X1 auf 2000 mm/min setzen

Überprüfung im Trockenlauf (dry run)

Um diese Maschinendatenzuweisungen ohne das Risiko von Hardwarebewegungen sicher zu überprüfen, befolgen Sie dieses Trockenlauf-Verfahren:

Navigieren Sie zum Systemdiagnose- oder Parameteranzeigebildschirm auf dem Bedienfeld.
Geben Sie die Werte unter Passwortschutzstufe in die Indizes des Maschinendaten-Arrays für $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB ein.
Führen Sie einen NCK-Reset durch oder schalten Sie den Hauptschalter aus und wieder ein. Überwachen Sie beim Neustart des Systems die Startsequenz auf Interpreter-Stopp-Warnungen.
Stellen Sie sicher, dass der Alarm 4400 (Reorganisation des gepufferten Speichers) quittiert wird und Ihre Kanalzuweisungen in MD20070 verifiziert sind, bevor Sie die Servoantriebe freigeben.

Fehleranalyse

Marke	Alarmcode	Auslösebedingung	Bediener-Symptom	Ursache / Abhilfe
Siemens	Alarm 4310	Änderung der Maschinendatenwerte außerhalb der aufsteigenden Reihenfolge im Array $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB.	Betriebsartengruppe nicht bereit; NC-Start ist gesperrt und die Steuerung zeigt eine Konfigurationswarnung an.	Stellen Sie sicher, dass alle Achsnamen im Maschinendaten-Array in streng aufsteigender Indexreihenfolge eingetragen sind. Korrigieren Sie die Reihenfolge des MD-Arrays.
Siemens	Alarm 4400	Ändern von MD10000-Parameterwerten, was eine Rekonfiguration des statischen Speicherlayouts (SRAM) erzwingt.	Die Steuerung rekonfiguriert den gepufferten Speicher beim nächsten Start, wodurch alle aktiven Teileprogramme, Werkzeugverschleiß-Offsets und GUDs gelöscht werden.	Erstellen Sie vor dem Neustart ein Serieninbetriebnahme-Archiv (.arc oder .ard) auf einem USB-Stick oder einer CF-Karte. Stellen Sie das Anwenderdatenarchiv nach der Speicherreorganisation wieder her.
Siemens	Interpreter-Stopp / NC nicht bereit	Eingabe eines ungültigen Achsbezeichners, wie z. B. die Verwendung eines reservierten NC-Schlüsselworts oder das Starten mit einem „$“-Symbol.	Die Steuerung startet nicht in den bereiten Zustand, sperrt den NC-Start, zwingt das System in den Nachlaufmodus und zeigt einen Syntaxfehler an.	Korrigieren Sie die Syntax des Namens. Achsnamen müssen mit zwei Großbuchstaben beginnen, dürfen keine NC-Schlüsselwörter (z. B. POSA, DEF, SPOS) sein und dürfen nicht mit einem Dollarzeichen beginnen.

Anwendungshinweis

Ein verheerender Maschinencrash, unbrauchbarer Ausschuss und abrupte Not-Stopps wie der Alarm 700022 (Turret motor overload) oder Alarm 700013 (Operation while chuck is not locked) sind die direkten Konsequenzen, wenn eine SINUMERIK-Steuerung mit fehlerhaften Achszuweisungen gestartet wird. Wenn die Achsnamen in MD10000 geändert werden und nach der SRAM-Reorganisation unter Alarm 4400 kein Backup eingespielt wird, fehlen der Steuerung jegliche Geometrieachsentabelle-Referenzen. Insbesondere bei der simultanen Bearbeitung mit einem Doppel-turret (G68/G69) sendet das NC-Programm Werkzeuge an falsche Motoren, was dazu führt, dass die Spindel (spindle) unkontrolliert in ein vise jaw fährt oder bei einem g331-g332-rigid-tapping-Gewindebohrzyklus mit einem starr kompensierenden chuck kollidiert. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Bevor die Servoantriebe (servo drives) freigegeben werden, muss die logische Verbindung zwischen MD10000 und MD20070 über die Diagnoseanzeigen verifiziert werden, um Toleranzüberschreitung und schwerwiegende Kollisionen im Schlichtprozess auszuschließen.

Fazit

Die prozesssichere Inbetriebnahme und Konfiguration der SINUMERIK-Steuerung steht und fällt mit der präzisen Definition der physikalischen Achsnamen in MD10000. Programmierer und Instandhalter müssen zwingend vor jeder Parameteränderung ein vollständiges SRAM-Backup anlegen, um dem zerstörerischen Datenverlust durch eine Speicherreorganisation (Alarm 4400) vorbeugen zu können. Wird dieser Parameter nicht verifiziert, liegt das Ergebnis außerhalb der Toleranz — und der Fehler zeigt sich erst bei der Endmessung. Korrekte Konfiguration eliminiert die häufigste Ursache für Maßabweichungen bei diesem Befehl. Die abschließende Prüfung der Zuordnungen zu den Kanälen in MD20070 gewährleistet maximale Prozesssicherheit, verhindert Werkzeugkollisionen und schützt die Produktion vor ungeplanten Stillstandszeiten und Ausschuss.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie verhindere ich Maßabweichungen und Toleranzüberschreitungen nach einer Änderung von MD10000 an einer SINUMERIK-Steuerung?

Eine Änderung der Achsnamen in MD10000 erzwingt eine Neustrukturierung des SRAM, was zum Verlust aller Kalibrierdaten, Nullpunktverschiebungen und Spindelsteigungskompensationswerte führt. Ohne diese Kompensationen weicht die Bahngenauigkeit ab und führt zu Maßfehlern. Praktische Maßnahme: Erstellen Sie vor dem NCK-Reset ein vollständiges Serieninbetriebnahme-Archiv und spielen Sie die Kompensationsdaten nach der Reorganisation wieder ein.

Was tun, wenn die SINUMERIK-Steuerung nach der Konfiguration von MD10000 mit dem Alarm 4310 abbricht?

Der Alarm 4310 signalisiert, dass die Achsnamen im Tabellen-Array nicht in aufsteigender Reihenfolge eingetragen sind, was den Bootvorgang der Steuerung stoppt. Dies gefährdet die Prozesssicherheit der gesamten Werkzeugmaschine. Praktische Maßnahme: Rufen Sie die Parameterliste auf und ordnen Sie die Indizes von MD10000 lückenlos und in exakt aufsteigender Reihenfolge an.

Wie wird die logische Zuordnung zwischen physikalischen Achsantrieben und Programmierkanälen prozesssicher überprüft?

Die Entkopplung von physischer Hardware und Kanalprogrammierung ermöglicht flexible Maschinenkonfigurationen, birgt aber das Risiko falscher Motorzuordnungen. Eine fehlerhafte Verknüpfung von MD10000 und MD20070 führt zu unkontrollierten Achsbewegungen und Kollisionen. Praktische Maßnahme: Vergleichen Sie auf der Diagnoseoberfläche der Steuerung die aktiven Kanalachsen mit der Hardware-Buskonfiguration, bevor Sie die Servoantriebe einschalten.

Siemens MD10000 Achsnamen: Maschinendaten prozesssicher konfigurieren