【文章內(nèi)容簡介】 結構簡單，調試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。(2)交/直流伺服電機驅動，光柵測量反饋的閉環(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，驅動執(zhí)行機構，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。閉環(huán)進給系統(tǒng)在結構上比開環(huán)進給系統(tǒng)復雜，成本也高，對環(huán)境室溫要求嚴。設計和調試都比開環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開環(huán)進給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度，更大的驅動功率。(3)交/直流伺服電機驅動，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上，間接測量執(zhí)行部件的位置。當前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國外著名公司有德國SIEMENS公司、日本FANUC公司；國內(nèi)公司有華中數(shù)控公司、廣州數(shù)控設備廠、中國珠峰公司、北京航天機床數(shù)控系統(tǒng)集團公司、南京新方達數(shù)控有限公司、上海開通數(shù)控有限公司、南京清華通用數(shù)控工程有限公司、南京大地數(shù)控有限公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心等。SINUMERIK 802S base line是專門為中國數(shù)控機床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型CNC控制系統(tǒng)。外觀如圖31所示。其結構緊湊，具有高度集成于一體的數(shù)控單元、機床操作面板和輸入輸出單元。機床調試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機床匹配快速、更容易。并具有簡單而友好的編程界面，保證了生產(chǎn)的快速進行，優(yōu)化了機床的使用。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。堅固而又節(jié)省空間的設計，使它可以安裝到最方便用戶的位置；操作面板提供了所有的數(shù)控操作，編程和機床控制動作的按鍵以及8英寸LCD顯示器，同時還提供12個帶有LED的用戶自定義鍵。工作方式選擇(6種)，進給速度修調，主軸速度修調，數(shù)控啟動與數(shù)控停止，系統(tǒng)復位均采用按鍵形式進行操作；SINUMERIK 8025 base line的輸入/輸出點為48個24V的直流輸入和16個24V的直流輸出。為了方便安裝，輸入輸出采用可移動的螺絲夾緊端子，該端子可用普通的螺絲刀來緊固；SINUMERIK 8025 base line可控制三個進給軸和一個伺服主軸或變頻器。提供脈沖及方向信號的步進驅動接口。除三個進給軸外，SINUMERIK 8025 base line還提供一個177。1OV的接口用于連接主軸驅動；SINUMERIK 8025 base line的控制軟件已經(jīng)存儲在數(shù)控部分的FlashEPROM(閃存)上，Toolbox軟件工具(調整所用的軟件工具)包含在標準的供貨范圍內(nèi)。系統(tǒng)不再需要電池，免維護設計。采用電容防止掉電引起的數(shù)據(jù)丟失。程序的變化和新程序軟件存儲。系統(tǒng)軟件面向車床和銑床應用，并可單獨安裝。在每一個工具盒中都包含有車床和銑床的PLC程序示例，以便用戶能很快地調試完畢。在設計電柜時應注意以下事項:(l)電柜應有冷卻或通風裝置，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)接地應遵守國標GB/:2000“機械安全機械電氣設備第1部分:通用技術條件”；(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。圖32控制變壓器7)現(xiàn)場沒有良好接地的情況下，控制變壓器必須為浮地設計，但此時任何與CNC控制器連接的外設(如PC等)，其220VAC電源必須連接到控制變壓器，如圖31所示。24VDC電源選用CNC控制器采用24V直流供電，系統(tǒng)可在24V15ry0到+2006之間正常工作。直流電源的質量是系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵，所以在選擇電源時，其輸出波形應如圖33所示。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。因此我們選用西門子配套的24V直流穩(wěn)壓電源。表31負載電源電氣參數(shù)參數(shù)最小值最大值單位條件電壓平均值V波動性V非周期性過壓35V500ms持續(xù)時間50s恢復時間額定消耗電流A啟動電流4A 數(shù)字輸入和輸出所需的24VDC用獨立的24V直流電源，而不能與CNC控器共用同一個24VDC穩(wěn)壓電源。所有輸入信號必須為電平信號，即“0”電平和“l(fā)” [11V30VDC]電平。懸空和高阻信號均為“O”電平。4數(shù)控系統(tǒng)各部分單元具體設計SINUMERIK 802S base line控制器與步進驅動STEPDRIVEC/C+和步進電的連接如圖41所示。連接電纜必須使用屏蔽電纜。在系統(tǒng)一側，電纜內(nèi)屏蔽層須與插頭中的金屬殼相連，為了使模擬量的指令值信號免受低頻信號的干擾，動一側的屏蔽不能接地。圖41數(shù)控系統(tǒng)接線圖 系統(tǒng)的接口布置如圖42所示。圖42數(shù)控系統(tǒng)接口布置圖l、CNC部分(1)Xl電源接口(DC24V):3芯孔式端子排，用于連接24VDC負載電源；(2)X2通信接口(RS232):9芯D型針式插座；(3)X6主軸接口(SPINDLE):巧芯D型孔式插座，用于連接一個主軸增量編碼器(RS422)；(4)X7驅動接口(AXIS)，50芯D型針式插座，用于連接具有包括主軸在內(nèi)多4個模擬驅動的功率模塊；(5)X10手輪接口(MPG)，10芯針式端子排，用于連接最多2個電子手輪；(6)X20高速輸入接口(BERO)，10芯針式端子排，用于連接NC~READY電器和BERO接近開關。DI/O部分:(l)XIOO到X105，各為10芯插頭，用于數(shù)字輸入；(2)XZOO到X201，各為10芯插頭，用于數(shù)字輸出；S2系統(tǒng)總清開關；調試開關S3保險絲；F1啟動方式選擇開關，4A保險絲，外部設計使用戶可以方便地更換。 D157字段LED顯示當前系統(tǒng)的工作狀態(tài)。 PLC輸入輸出接口定義SINUMERIK 802S base line 在出廠時已經(jīng)預裝了“SAMPLEPTP”—集成PLC實例應用程序，我們在定義系統(tǒng)輸入輸出接口的時候，可以與廠家提供的PLC實例程序中的接口定義保持一致，這樣在改造的過程中，我們就無需自編PLC程序，只需利用廠家提供的“”PLC實例程序就可以了，所要做的工作只是設定一下PLC機床參數(shù)。本次改造的輸入輸出接口定義如表41所示。表41 輸入輸出接口定義類別接口名稱說明輸入信號X100硬限位X+硬限位Z+X向參考點開關Z向參考點開關硬限位X硬限位Z過載急停按鈕X101刀架信號T1刀架信號T2刀架信號T3刀架信號T4 未定義就緒信號X102X105未定義輸出信號X200主軸正轉CW主軸反轉CW冷卻控制輸出未定義刀架正轉CW刀架反轉CCW，未定義X201 未定義主軸制動 未定義