【正文】 AO4）與變頻器V1相連；電流繼電器KAKA6 的常開(kāi)觸點(diǎn)分別將變頻器的FX、RX端與CM端相連。（I）主電路 （II）PLC輸如輸出電路圖313刀架控制原路圖c）PLC控制流程圖數(shù)控刀架換刀有兩種模式，一種是手動(dòng)換刀，另一種是通過(guò)T指令進(jìn)行自動(dòng)換刀。參考西門子PLC用戶報(bào)警技術(shù)手冊(cè)，本程序中使用了以下用戶報(bào)警：700023——編程刀號(hào)大于刀架刀位數(shù) 700024——找刀監(jiān)控時(shí)間超出 700025——無(wú)刀架定位信號(hào)c）所使用的變量：MD32——用于存儲(chǔ)當(dāng)前刀號(hào)值 MD36——用于存儲(chǔ)目標(biāo)刀號(hào)值d）在程序中所使用的中間狀態(tài)標(biāo)志位。如果有故障使總電源跳閘，排除故障后，也須按下電源總開(kāi)關(guān)上漏電保護(hù)器的黑色按鈕，使其復(fù)位，才能再次上電；否則，空氣開(kāi)關(guān)合不上。從課題的選擇到設(shè)計(jì)的最終完成，陳老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。參 考 文 獻(xiàn)[1] 夏田,陳嬋娟 ,祁廣利. PLC電氣控制技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012[2] 西門子（中國(guó)）有限公司編. 西門子802C操作與編程手冊(cè)，2003[3] 西門子（中國(guó)）有限公司編. 西門子802C簡(jiǎn)明安裝調(diào)試手冊(cè)，2007 [4] 西門子（中國(guó)）有限公司編. 西門子802C操作與編程手冊(cè)，2007 [5] 西門子（中國(guó)） 伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)調(diào)試手冊(cè)，2003 [6] 西門子（中國(guó)） ，2005[7] 董 [M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2005 [8] [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社 ，2010[9] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ，2011[10] [M].北京：電子工業(yè)出版社，2010[11] [J].機(jī)床電器，2008附 錄附錄I 802C數(shù)控系統(tǒng)的接線圖附錄II 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀過(guò)程流程圖附錄III 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的梯形圖程序網(wǎng)絡(luò)1：輸入初始化網(wǎng)絡(luò)2：復(fù)位鍵取消報(bào)警進(jìn)給保持網(wǎng)絡(luò)3：讀入當(dāng)前刀值網(wǎng)絡(luò)4：下聯(lián)情形下退出換刀程序，不允許換刀網(wǎng)絡(luò)5：（自動(dòng)方式或MDA方式下），讀入編程刀號(hào)網(wǎng)絡(luò)6：自動(dòng)或MDA方式下?lián)Q刀網(wǎng)絡(luò)7：換刀時(shí)間調(diào)整網(wǎng)絡(luò)8：刀架反轉(zhuǎn)延時(shí)網(wǎng)絡(luò)9：換刀輸出狀態(tài)。由于個(gè)人能力及知識(shí)水平所限，設(shè)計(jì)尚有諸多不足及有待改進(jìn)之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 數(shù)控車床的斷電過(guò)程a）按下停止按鈕SB1，把鑰匙開(kāi)關(guān)打倒OFF側(cè)；b）依次把QFQFQFQFQF5空氣開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；c）關(guān)閉所有連接插座上的儀器儀表和按鈕，拔下電源插頭；d）斷開(kāi)總電源開(kāi)關(guān)QF1，確保斷電；e）取下所有導(dǎo)線，整理好放到指定的位置。 a）在程序中所涉及的I/O信號(hào)含義。圖中的（I）是刀架控制的主電路圖，主要是通過(guò)控制刀架的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；圖（II）是刀架控制的PLC輸出控制回路。圖312 變頻器的基本配線圖表310 接口說(shuō)明符號(hào)功能R交流電壓輸入端子 (3 相, 200–230V 交流（2 單元）或380460V 交流（4 單元）) STG大地P正端直流總線端子DB單元（PP5）連接端子（當(dāng)要求完成制動(dòng)(30%ED),連接DB單元。X421信號(hào)端子：2芯的連接條，；接觸負(fù)載（30VDC）。表33 編碼器接口X3引腳分配（X4/X5/X6相同）引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明1.9M電壓輸出2.10Z輸入信號(hào)3.11Z_N輸入信號(hào)4P5EXT電壓輸出12B_N輸入信號(hào)5.13B輸入信號(hào)6P5EXT電壓輸出14A_N輸入信號(hào)7M電壓輸出15A輸入信號(hào)8.（4）驅(qū)動(dòng)器接口X7 驅(qū)動(dòng)器接口X7為SUB—D 50芯針插座，各引腳定義如表35所示：表35 驅(qū)動(dòng)器接口X7引腳分配引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明引腳信號(hào)說(shuō)明1AO118.O34AGND12AGND219.O35AO23AO320.O36AGND34AGND4AO21.O37AO4AO5.O22MVO38.O6.O23MVO39.O7.O24MVO40.O8.O25MVO41.O9.O26.O42.O10.O27.O43.O11.O28.O44.O12.O29.O45.O13.30.46.1431.471532.481633.4917k50K說(shuō)明：表中Aon指模擬指令值，AGNDn指模擬大地值，M指大地，—、Y、Z使能，VO指信號(hào)輸出，K指開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)。 802C Baseline系統(tǒng)可控制2～3個(gè)交流伺服電機(jī)軸和一個(gè)伺服主軸或變頻器主軸。表32 1LG00906AA電機(jī)的參數(shù)：電機(jī)型號(hào)1LG0 0906AA額定功率額定轉(zhuǎn)速910rpm額定電壓220VD/380VY效率69%功率因數(shù)額定電流額定轉(zhuǎn)矩 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)與各硬件之間的連接 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)的接口介紹數(shù)控系統(tǒng)由程序、輸入輸出設(shè)備、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制裝置、可編程邏輯控制器(PLC)、主軸驅(qū)動(dòng)裝置和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置等組成，習(xí)慣上稱為CNC系統(tǒng)。為使主軸軸系在極寬的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)正常平穩(wěn)工作，必須有合理完善的軸系結(jié)構(gòu)分析，使其工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離其固有頻率，否則會(huì)引起巨大的振動(dòng)，不利主軸的良好運(yùn)轉(zhuǎn)。在電機(jī)軸上所加的負(fù)載有兩種，即阻尼轉(zhuǎn)矩和慣量負(fù)載。其脈沖寬度 調(diào)制的開(kāi)關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的噪聲。監(jiān)視變頻器的工作狀態(tài)，提供保護(hù)功能；（2）變頻器的特點(diǎn)ａ）功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能無(wú)功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無(wú)功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無(wú)功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。通過(guò)開(kāi)關(guān)電源為各個(gè)控制線路供電； i）按鍵和LED燈； 上電復(fù)位按鍵/故障紅燈LED。當(dāng)最大功率大于200W時(shí)，建議使用隔熱板以阻止熱量從上面的模塊傳出來(lái)。 電源模塊可以分為非調(diào)節(jié)型電源模塊和調(diào)節(jié)型電源模塊。可以驅(qū)動(dòng)1FK7伺服電機(jī)和1PH7主軸電機(jī)。(3) 伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)電機(jī)的要求a) 從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)要小，仍有平穩(wěn)的速度而無(wú)爬行現(xiàn)象。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為核心設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)電路,IPM內(nèi)部集成了驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí)具有過(guò)電壓、過(guò)電流、過(guò)熱、欠壓等故障檢測(cè)保護(hù)電路,在主回路中還加入軟啟動(dòng)電路,以減小啟動(dòng)過(guò)程對(duì)驅(qū)動(dòng)器的沖擊。CNC系統(tǒng)的核心是CNC裝置。10）擴(kuò)展鍵：出現(xiàn)此符號(hào)表明同級(jí)菜單中存在其它菜單，按下擴(kuò)展鍵后可以選擇這些功能。2）程序狀態(tài)：程序停止；程序運(yùn)行；程序復(fù)位。23）快速運(yùn)行疊加鍵：在手動(dòng)方式下，同時(shí)按此鍵和一個(gè)坐標(biāo)軸點(diǎn)動(dòng)鍵，坐標(biāo)軸按快速進(jìn)給速度點(diǎn)動(dòng)。19）進(jìn)給軸倍率減少鍵（帶LED）：按動(dòng)此鍵，進(jìn)給軸倍率減少。13）主軸停止鍵：按此鍵，主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。該燈顯示不同的診斷狀態(tài)，正常狀態(tài)時(shí)閃爍頻率為1：14）急停開(kāi)關(guān)5）K1~K12用戶自定義鍵（帶LED）：用戶可以編寫PLC程序進(jìn)行鍵的定義。14）空格鍵：在編輯程序時(shí)，按此鍵插入空格。6）光標(biāo)向上鍵/向上翻頁(yè)（上檔）鍵。圖 22 面板劃分面板定義 LCD 顯示區(qū)： 8″液晶黑白顯示，640x320 象素點(diǎn)，VGA 顯示，CCFL 背光。在使用帶有刀庫(kù)和自動(dòng)換刀裝置的數(shù)控加工中心機(jī)床時(shí)，在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)了多道工序的連續(xù)加工，減少了半成品的周轉(zhuǎn)時(shí)間，生產(chǎn)效率的提高就更為明顯d）自動(dòng)化程度高數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工是按照事先編好的程序自動(dòng)完成的，操作者除了操作面板、裝卸零件、進(jìn)行關(guān)鍵工序的中間測(cè)量以及觀察機(jī)床的運(yùn)行之外，其他的機(jī)床動(dòng)作直至加工完畢，都是自動(dòng)化完成的，不需要進(jìn)行繁復(fù)的重復(fù)性手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度與緊張程度均可大為減輕，勞動(dòng)條件也得到相應(yīng)的改善。首先是在結(jié)構(gòu)上采用了滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)、各種消除間隙的結(jié)構(gòu)等，使機(jī)械傳動(dòng)誤差盡可能的減少；其次采用了軟件精度補(bǔ)償技術(shù)，是機(jī)械誤差進(jìn)一步減少；第三是用程序控制加工，減少了人為因素對(duì)加工精度的影響。數(shù)控車床都配有自動(dòng)換刀刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀，以提高生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度。 b）剛度大、轉(zhuǎn)速較高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。 數(shù)控機(jī)床的工作原理 用數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先應(yīng)將加工的零件的幾何信息和工藝信息編制成加工程序，由輸入部分送入數(shù)控裝置，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的處理、運(yùn)算，按照各坐標(biāo)軸的分量送到各軸的驅(qū)動(dòng)電路，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換、放大進(jìn)行伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)各軸運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)行反饋控制，是刀具與工件及其他輔助裝置嚴(yán)格的按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)順利的進(jìn)行，從而加工出零件的全部輪廓。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，一般由輸入裝置、控制器、運(yùn)算器、和輸出裝置等組成。 數(shù)控機(jī)床的組成和工作原理 數(shù)控機(jī)床的促成數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服機(jī)構(gòu)和機(jī)床本體組成，如圖1–1所示，其中實(shí)線部分表示開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化除進(jìn)一步提高其自動(dòng)編程、上下料、加工等自動(dòng)化程度外，還在自動(dòng)檢索、監(jiān)控、診斷等方面進(jìn)一步發(fā)展。（2）高速化提高生產(chǎn)率是數(shù)控機(jī)床追求的基本目標(biāo)之一。90年代以及接下來(lái)主要是向高檔數(shù)控機(jī)床發(fā)展。我國(guó)是從1958年開(kāi)始研究數(shù)控技術(shù)，一直到60年代中期處于研制、開(kāi)發(fā)時(shí)期。s builtin PLC, the design of automatic rotary turret PLC control procedures. In addition, some of the main parameters of CNC system setting. KEY WORDS: Siemens 802C, Servo system, Spindle control system, Electrical circuit drawingIII目 錄摘要 …………………………………………………………………………………ⅠABSTRACT ……………………………………………………………………………………Ⅱ1 概述 1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生于發(fā)展 1 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì) 1 數(shù)控機(jī)床的組成和工作原理 3 數(shù)控機(jī)床的促成 3 數(shù)控機(jī)床的工作原理 4 數(shù)控車床的特點(diǎn) 5 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 5 數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn) 52 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)的介紹 7 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)概述 7 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)的操作面板 7 面板的劃分 7 NC鍵盤區(qū) 8 MCP機(jī)床控制面板區(qū)域 9 屏幕劃分 11 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)的軟件功能 123 數(shù)控車床的硬件系統(tǒng)的選擇與連接 14 數(shù)控車床的硬件的選擇 14 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)伺服驅(qū)動(dòng)器的選擇 14 數(shù)控車床主軸系統(tǒng)變頻器的選擇 20 進(jìn)給軸的伺服電機(jī)的選擇 23 主軸電機(jī)的選擇 24 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)與各硬件之間的連接 25 西門子802C數(shù)控系統(tǒng)的接口介紹 25 29 334 西門子802C系統(tǒng)的數(shù)控車床的操作 36 數(shù)控車床的上電過(guò)程 36 數(shù)控車床的斷電過(guò)程 36 系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)的說(shuō)明 37總結(jié) 38致謝 39參 考 文 獻(xiàn) 40附 錄 41附錄I 802C數(shù)控系統(tǒng)的接線圖 41附錄II 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的換刀過(guò)程流程圖 42附錄III 自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的梯形圖程