【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)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(jī)驅(qū)動(dòng)，光柵測(cè)量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)與開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是:由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào)，隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大和變換，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高，對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度，更大的驅(qū)動(dòng)功率。(3)交/直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，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(cè)元件安裝在中間傳動(dòng)件上，間接測(cè)量執(zhí)行部件的位置。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國(guó)外著名公司有德國(guó)SIEMENS公司、日本FANUC公司；國(guó)內(nèi)公司有華中數(shù)控公司、廣州數(shù)控設(shè)備廠、中國(guó)珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、南京新方達(dá)數(shù)控有限公司、上海開(kāi)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?cái)?shù)控有限公司和沈陽(yáng)高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心等。SINUMERIK 802S base line是專門(mén)為中國(guó)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)而開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)型CNC控制系統(tǒng)。外觀如圖31所示。其結(jié)構(gòu)緊湊，具有高度集成于一體的數(shù)控單元、機(jī)床操作面板和輸入輸出單元。機(jī)床調(diào)試配置數(shù)據(jù)少，系統(tǒng)與機(jī)床匹配快速、更容易。并具有簡(jiǎn)單而友好的編程界面，保證了生產(chǎn)的快速進(jìn)行，優(yōu)化了機(jī)床的使用。圖31西門(mén)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(diǎn)SINUMERIK 8025 base line數(shù)控系統(tǒng)集成了所有的CNC，PLC，HMI，I/O于一個(gè)單一的部件，其主要特點(diǎn)如下:可獨(dú)立于其他部件進(jìn)行安裝。堅(jiān)固而又節(jié)省空間的設(shè)計(jì)，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(jī)床控制動(dòng)作的按鍵以及8英寸LCD顯示器，同時(shí)還提供12個(gè)帶有LED的用戶自定義鍵。工作方式選擇(6種)，進(jìn)給速度修調(diào)，主軸速度修調(diào)，數(shù)控啟動(dòng)與數(shù)控停止，系統(tǒng)復(fù)位均采用按鍵形式進(jìn)行操作；SINUMERIK 8025 base line的輸入/輸出點(diǎn)為48個(gè)24V的直流輸入和16個(gè)24V的直流輸出。為了方便安裝，輸入輸出采用可移動(dòng)的螺絲夾緊端子，該端子可用普通的螺絲刀來(lái)緊固；SINUMERIK 8025 base line可控制三個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)伺服主軸或變頻器。提供脈沖及方向信號(hào)的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)接口。除三個(gè)進(jìn)給軸外，SINUMERIK 8025 base line還提供一個(gè)177。1OV的接口用于連接主軸驅(qū)動(dòng)；SINUMERIK 8025 base line的控制軟件已經(jīng)存儲(chǔ)在數(shù)控部分的FlashEPROM(閃存)上，Toolbox軟件工具(調(diào)整所用的軟件工具)包含在標(biāo)準(zhǔn)的供貨范圍內(nèi)。系統(tǒng)不再需要電池，免維護(hù)設(shè)計(jì)。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(chǔ)。系統(tǒng)軟件面向車(chē)床和銑床應(yīng)用，并可單獨(dú)安裝。在每一個(gè)工具盒中都包含有車(chē)床和銑床的PLC程序示例，以便用戶能很快地調(diào)試完畢。在設(shè)計(jì)電柜時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):(l)電柜應(yīng)有冷卻或通風(fēng)裝置，在使用風(fēng)扇時(shí)必須在進(jìn)氣窗口安裝防塵過(guò)濾網(wǎng)；(2)電柜中的所有部件必須安裝在無(wú)油漆的鍍鋅金屬板上；(3)電柜的防護(hù)等級(jí)為IP54；(4)接地應(yīng)遵守國(guó)標(biāo)GB/:2000“機(jī)械安全機(jī)械電氣設(shè)備第1部分:通用技術(shù)條件”；(5)電柜中布線時(shí)，交流電源線(如85VAC，22OVAC，380勸、C以及變頻器到主軸電機(jī)的電纜)必須與24VDC電纜和信號(hào)線電纜分開(kāi)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(chǎng)沒(méi)有良好接地的情況下，控制變壓器必須為浮地設(shè)計(jì)，但此時(shí)任何與CNC控制器連接的外設(shè)(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(zhì)量是系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，所以在選擇電源時(shí)，其輸出波形應(yīng)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(mén)子配套的24V直流穩(wěn)壓電源。表31負(fù)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(dòng)性V非周期性過(guò)壓35V500ms持續(xù)時(shí)間50s恢復(fù)時(shí)間額定消耗電流A啟動(dòng)電流4A 數(shù)字輸入和輸出所需的24VDC用獨(dú)立的24V直流電源，而不能與CNC控器共用同一個(gè)24VDC穩(wěn)壓電源。所有輸入信號(hào)必須為電平信號(hào)，即“0”電平和“l(fā)” [11V30VDC]電平。懸空和高阻信號(hào)均為“O”電平。4數(shù)控系統(tǒng)各部分單元具體設(shè)計(jì)SINUMERIK 802S base line控制器與步進(jìn)驅(qū)動(dòng)STEPDRIVEC/C+和步進(jìn)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(cè)，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(hào)免受低頻信號(hào)的干擾，動(dòng)一側(cè)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(fù)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(gè)主軸增量編碼器(RS422)；(4)X7驅(qū)動(dòng)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(gè)模擬驅(qū)動(dòng)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(gè)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(kāi)關(guān)。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(kāi)關(guān)；調(diào)試開(kāi)關(guān)S3保險(xiǎn)絲；F1啟動(dòng)方式選擇開(kāi)關(guān)，4A保險(xiǎn)絲，外部設(shè)計(jì)使用戶可以方便地更換。 D157字段LED顯示當(dāng)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(shí)已經(jīng)預(yù)裝了“SAMPLEPTP”—集成PLC實(shí)例應(yīng)用程序，我們?cè)诙x系統(tǒng)輸入輸出接口的時(shí)候，可以與廠家提供的PLC實(shí)例程序中的接口定義保持一致，這樣在改造的過(guò)程中，我們就無(wú)需自編PLC程序，只需利用廠家提供的“”P(pán)LC實(shí)例程序就可以了，所要做的工作只是設(shè)定一下PLC機(jī)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(shuō)明輸入信號(hào)X100硬限位X+硬限位Z+X向參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)Z向參考點(diǎn)開(kāi)關(guān)硬限位X硬限位Z過(guò)載急停按鈕X101刀架信號(hào)T1刀架信號(hào)T2刀架信號(hào)T3刀架信號(hào)T4 未定義就緒信號(hào)X102X105未定義輸出信號(hào)X200主軸正轉(zhuǎn)CW主軸反轉(zhuǎn)CW冷卻控制輸出未定義刀架正轉(zhuǎn)CW刀架反轉(zhuǎn)CCW，未定義X201 未定義主軸制動(dòng) 未定義