【正文】 為當P24端子到PLC的輸入點之間的線路出現(xiàn)開路或接觸不良時，該點被認為有效，機床會立即報警，這樣就保證了機床只有在電路連接良好的情況下才能正常運行，提高了機床的安全性。而SINUMERIK 802S base line系統(tǒng)的PLC輸入線是高電平輸入有效，由于系統(tǒng)內(nèi)有緩沖電路，可以定義為常開連接(輸入閉合有效)或常閉連接(輸入斷開有效)，故在每個刀位的霍爾元件輸出端接上一個“上拉電阻()”，輸入定義為常閉連接(輸入斷開有效)，這樣一來當某一刀位處于工作位置時，該刀位輸出的是低電平，相當于PLC輸入端沒有高電平輸入而處于斷開狀態(tài)，由于刀架輸入定義為斷開有效，所以該輸入點被激活有效。87圖49步進驅(qū)動器與步進電機的連接為了使系統(tǒng)在開機以后能夠立即精確地識別機床零點，必須使系統(tǒng)與進給軸的位置測量系統(tǒng)進行同步，該過程就是所謂的回參考點過程。為了提高返回參考點的速度、精度和可靠性，決定采用雙開關(guān)方式，如圖410所示。系統(tǒng)在采樣完上升沿后，系統(tǒng)控制坐標繼續(xù)運動，記錄上升沿參考脈沖后的運動距離，同時采樣接近開關(guān)的下降沿。設(shè)定方法如圖412所示。因此，就切削精度而言，選擇U/f控制方式是能夠滿足要求的。有反饋矢量控制方式雖然是運行性能最為完善的一種控制方式，但由于需要增加編碼器等轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)，不但增加了費用，而且編碼器的安裝也比較麻煩。而且無反饋矢量控制方式能夠克服U/f控制方式的缺點，因此可以說，是一種最佳選擇。其外形如圖414所示。3. 柔性PWM，實現(xiàn)更低噪音運行。當變頻器有故障時，B端觸頭斷開，KMI線圈失電，其常開觸頭斷開，變頻器自動斷電，同時A端觸頭閉合，報警燈HL顯示報警。執(zhí)行過程為:當PLC發(fā)出主軸正反轉(zhuǎn)信號時，KAI或KAZ的常開觸頭閉合，KMI線圈得電，KMI的常開觸頭閉合，變頻器開始工作，當PLC發(fā)出主軸制動信號時，KA6的常閉觸頭斷開，KMI線圈失電，KMI的常開觸頭斷開，變頻器停止工作，主電機停轉(zhuǎn)。圖417交流控制電路圖本章首先論述了SINUMERIK 802S base line數(shù)控系統(tǒng)特點，從安全性和可靠性出發(fā)，確立了電柜設(shè)計及電源選用原則，闡述了數(shù)控系統(tǒng)各部分的連接方法。結(jié) 論數(shù)控機床作為機電一體化典型產(chǎn)品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著越來越大的作用，它很好地解決了形狀結(jié)構(gòu)復雜、精度要求高、小批量及多變零件的加工問題且能穩(wěn)定產(chǎn)品的加工質(zhì)量，大幅度提高生產(chǎn)效率。因此，普通機床的數(shù)控化改造不但有存在的必要，而且大有可為。為使改造后的車床能夠加工螺紋，在改造時，在主軸端部加裝了主軸脈沖編碼器，本文對脈沖編碼器的安裝方法作了詳細論述。在電氣改造方面，設(shè)計了主控電路原理圖及數(shù)控系統(tǒng)PLCFO口接線圖，對步進電機的計算和選型作了詳細介紹。而且通過對改造前后車床加工同一工作軸的精度進行比較所得結(jié)果證明，數(shù)控化改造后車床加工精度明顯提高。為使數(shù)控系統(tǒng)中的設(shè)置參數(shù)與改造后車床實際情況相匹配，本文對PLC及機床參數(shù)設(shè)置作了研究。為了恢復導軌的精度，增加耐磨性，提高機床的穩(wěn)定性，提高機床的防爬行和吸振功能，對機床導軌選用填充聚四氟乙烯軟帶來改造。本次改造，對于資金并不充裕的企業(yè)，特別是中小型民營企業(yè)，具有一定的借鑒意義。從美國、日本等西方發(fā)達國家的工業(yè)現(xiàn)代化進程看，機床的數(shù)控化改造也必不可少，經(jīng)數(shù)控改造的機床占有較大比例。再接下來闡述了各軸接近開關(guān)的配置方法和步進電機驅(qū)動電流的設(shè)定方法以及主軸變頻器的選用原則，并且通過計算確定了主軸變頻器的型號—。M3為冷卻泵電機。L是為改善功率因素而使用的交流電抗器。端子接線圖如圖415所示:電氣控制線路主電路如圖416所示，QF1QF4為空氣開關(guān)，F(xiàn)U為熔斷器，對電路實現(xiàn)短路保護。由于在RISC處理器中采用了新的在線自動調(diào)整功能使得電機在不影響啟動速度的情況下，迅速得到調(diào)整，從而在不用PLG而低速運行時，達到高精度運行和高轉(zhuǎn)矩輸出。綜合以上分析計算，確定為三菱FRA54O系列變頻器，具體型號為FRA54O7，SKCH。目前。因此，從節(jié)能的角度看，并不理想。變頻器的控制方式主要有U/f控制方式、無反饋矢量控制方式和有反饋矢量控制方式。圖411采樣接近開關(guān)方式所選用的STEPDRIVEC可驅(qū)動不同扭矩的步進電機。圖410 回參考點配置示意圖系統(tǒng)在返回參考點時有兩種采樣接近開關(guān)的方式，如圖411所示。為了確定參考點位置，每個坐標軸必須配備一個接近開關(guān)(PNP型常開，即24VDC電平輸出)，用于產(chǎn)生返回參考點的零脈沖。圖47 X101接線圖數(shù)字輸出端的連接(XZOO和X201)X2OO和X2O1的接線如圖48所示，KAI、KAZ、KAKAKAS和KA6分別為主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)、刀架正轉(zhuǎn)、刀架反轉(zhuǎn)、冷卻泵和主軸制動用中間繼電器，VDZ一VD7為繼電器線圈兩端浪涌電壓吸收二極管。SQSQSQ3和SQ4為四個霍爾式接近開關(guān)，分別對應(yīng)于自動刀架的四個工位。若采用常開邏輯，則當P24端子到PLC輸入點線路接觸不良或開路時會造成SQ8等無效(即便是SQ8等閉合)，從而會導致機床出現(xiàn)重大事故。如圖45所示，sQll、SQ12分別為X軸、Z軸回參考點接近開關(guān)(霍爾式、PNP型常開、有效電平為DC24v)，分別接入高速輸入接口X20的3號管腳Hll和5號管腳HI3。圖44步進及主軸驅(qū)動器與802S base line的連接手輪接口(X10)通過手輪接口X10可以在外部連接兩個電子手輪。主軸測量系統(tǒng)的連接(X6)X6作為主軸編碼器接口使用，用于把主軸的旋轉(zhuǎn)角度反饋給8025baseline。其CNC一側(cè)端子分配如表42所示。 PLC輸入輸出接口定義SINUMERIK 802S base line 在出廠時已經(jīng)預裝了“SAMPLE圖41數(shù)控系統(tǒng)接線圖 系統(tǒng)的接口布置如圖42所示。懸空和高阻信號均為“O”電平。圖33電源波形24V直流電作為低壓電源必須具有可靠的電隔離特性(按照工EC204，PELV)，其電氣參數(shù)如表31所示。在設(shè)計電柜時應(yīng)注意以下事項:(l)電柜應(yīng)有冷卻或通風裝置，在使用風扇時必須在進氣窗口安裝防塵過濾網(wǎng)；(2)電柜中的所有部件必須安裝在無油漆的鍍鋅金屬板上；(3)電柜的防護等級為IP54；(4)接地應(yīng)遵守國標GB/:2000“機械安全機械電氣設(shè)備第1部分:通用技術(shù)條件”；(5)電柜中布線時，交流電源線(如85VAC，22OVAC，380勸、C以及變頻器到主軸電機的電纜)必須與24VDC電纜和信號線電纜分開走線；(6)系統(tǒng)直流穩(wěn)壓電源24VDC之前需接入隔離變壓器(控制變壓器38OVAC分220VAC，JBK34OOVA)，如圖32所示。采用電容防止掉電引起的數(shù)據(jù)丟失。提供脈沖及方向信號的步進驅(qū)動接口。圖31西門子SINUMERIK 802S base line數(shù)控系統(tǒng)外觀圖 SINUMERIK 802S base 1ine數(shù)控系統(tǒng)特點SINUMERIK 8025 base line數(shù)控系統(tǒng)集成了所有的CNC，PLC，HMI，I/O于一個單一的部件，其主要特點如下:可獨立于其他部件進行安裝。外觀如圖31所示。(3)交/直流伺服電機驅(qū)動，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是:由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等于零為止。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運動的位移量、速度和運動方向。左右時，裝上螺釘，然后固定刀架即可。拆除原手動刀架和小拖板，安