【文章內(nèi)容簡介】 （ 3）數(shù)控磨床 ﹡外圓磨床 ﹡平面磨床 （ 4）數(shù)控沖床 ﹡機(jī)械沖頭沖床 ﹡液壓沖頭沖床 SINUMERIK 802D s1 提供全面的 OEM 解決方案讓機(jī)床制造商更具 競爭力。 創(chuàng)新性的 SINUMERIK 802D s1 數(shù)控系統(tǒng)具備了更高的性能價格比，可以讓機(jī)床制造商創(chuàng)造更大的效益。 系統(tǒng)內(nèi)置了多項標(biāo)準(zhǔn)功能，包括寬大，清晰可讀的丁 FT彩色液晶顯示器，刀具壽命監(jiān)控功能， C 軸加工 (TRANSMIT—— 端面加工 /TRACY—— 柱面加工 )，還有用于模具加工的程序壓縮器等。 S2 和 S3 還配有磨床與沖床版本 (G/N)，配備了諸如擺動功能、斜軸功能、多速度程序段進(jìn)給、手輪修正、沖壓圖形仿真、夾鉗保護(hù)等適合于磨削與沖壓應(yīng)用的功能，進(jìn)一步擴(kuò)展了 SINUMERIK 802D sl的應(yīng)用領(lǐng)域。 與新一代驅(qū)動系統(tǒng) SINAMICS s120 完美結(jié)合，提供了更為經(jīng)濟(jì)的系統(tǒng)連接方式，南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 采用工業(yè)現(xiàn)場總線 PROFIBUS 連接數(shù)字輸入輸出及其它總線外設(shè)，并且使用高速的驅(qū)動串行總線連接驅(qū)動系統(tǒng) SINAMICS s120。 可使系統(tǒng)自動識別電機(jī)及編碼器的電子銘牌功能， CF 卡的采用，無需 RS232 埠的調(diào)試方式大大提高了生產(chǎn)效率。對于機(jī)床制造商來說，簡便的機(jī)床調(diào)試服務(wù)無疑節(jié)省了大量的時間和人力。 更為重要的是，全新的產(chǎn)品加上西門子多年以來積累的豐富經(jīng)驗，能夠大大增強(qiáng)中國機(jī)床制造商的國際市場競爭力。 SINUMERIK 802D s1 提供了多國語言顯示，并通過語言及公英制的在線切換，為機(jī)床進(jìn)入國際市場創(chuàng)造了條件。西門子公司的全球服務(wù)網(wǎng)絡(luò)更是成功的最大保證。 SINUMERIK 802D s1 同樣關(guān)注廣大最終用戶的利益。 西門子 SINUMERIK 802D s1 數(shù)控系統(tǒng)強(qiáng)大的功能使之充分適于各種加工領(lǐng)域。程序預(yù)讀、前饋、加速度過沖限制等功能對于模具加工等應(yīng)用有著很大的幫助。系統(tǒng)中集成了大容量的的預(yù)讀緩沖區(qū)，豐富的、帶圖形支持的固定循環(huán)可用于車削、銑削和鉆削加工，支持輪廓元素和 ISO 語言編程，極大的方便了最終用戶的加工編程。 G/N 版本新增加的外圓磨削循環(huán)等磨削與沖壓循環(huán)也使得磨床和沖床的加工更為簡便。 西門子數(shù)控系統(tǒng)配備的新型 PCU 提供了更大的系統(tǒng)內(nèi)存和更快的程序處理速度，并且可以從 CF 卡直接運(yùn)行零件加項目序，突破了原有 RS232 埠的傳輸限制，更加有利于加快生產(chǎn)節(jié)奏，提高生產(chǎn)效率。 SINUMERIK 802D s1 提供的高生產(chǎn)效率必將為您的生產(chǎn)加工帶來更多的效益。 SINUMERIK 802D s1 友好的用戶操作接口使得機(jī)床操作不再困難。程序處理可以非常容易的進(jìn)行“拷貝”、“粘貼”，還集成了帶圖形支持的對刀和工件設(shè)置功能。RCS 802 通訊與調(diào)試工具提供了 PC 與數(shù)控系統(tǒng)之間穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)傳送。 同時，西門子公司還將為最終用戶提供全面的技術(shù)支持與服務(wù)，以保證西門子數(shù)控產(chǎn)品發(fā)揮出最大的系統(tǒng)效能。 適合各種應(yīng)用場合的數(shù)控系統(tǒng)。 ◆操作簡單，編程容易 ◆循環(huán)和輪廓支援 (基于 ShopMill/ ShopTurn) ◆所有 802D 用戶都可以方便地上手，并進(jìn)行數(shù)據(jù)移植 ◆對刀簡單，工件裝夾容易 (如 ShopMill/ShopTurn) ◆內(nèi)置以太網(wǎng)功能 ◆結(jié)構(gòu)清晰的程序管理系統(tǒng)可以對商用 CF 卡進(jìn)行管理 用于更高生產(chǎn)效率的全數(shù)字化數(shù)控系統(tǒng)。 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 ◆快 速、精確、可靠 ◆最多可以控制 4 個進(jìn)給軸、 1 個主軸和 1 個 PLC 軸 ◆可應(yīng)用于車、銑、鉆、沖、磨等多種加工領(lǐng)域，并適合小批量生產(chǎn) ◆完整的系統(tǒng)集成于一個緊湊型的操作面板中 ◆通過網(wǎng)絡(luò)或 CF 卡執(zhí)行大型零件程序 ◆沒有電池和風(fēng)扇一免維護(hù) ◆適合遠(yuǎn)程診斷 課題總 體方案 圖 介 紹 圖 12 系統(tǒng)各部件的連接總圖 在這個課題中，需要完成 XH400 數(shù)控銑床電氣原理圖設(shè)計 , 電氣接線任務(wù) , I/O南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 地址表編排 , PLC 程序編制與調(diào)試。 課題設(shè)計 思路 1） 參考 所有與西 門子 公司 產(chǎn) 品相 關(guān)數(shù) 據(jù)， 逐漸 熟悉自己所要做的 內(nèi) 容。 2）安 裝 并 運(yùn) 用 AUTOCAD 軟 件 畫 出 銑 床 電氣 原 理圖 。 3）熟 練 使用 SINUMERIK 802D sl系 統(tǒng) 。 4）安 裝 并熟 練 使用 SINUMERIK 802D sl系 統(tǒng)編 程 軟 件。 5）熟 練 使用 SINAMICS S120 驅(qū)動軟 件。 6) 完成 I/O 接口地 址編 排， 電氣 原 理圖設(shè)計 及優(yōu)化。 7）完成其控制程序 編 制 與調(diào)試 。 課題設(shè)計 結(jié)構(gòu) 本文以基于 SINUMERIK 802D sl系統(tǒng)的項目作為應(yīng)用背景，對 XH400 數(shù)控銑床電氣設(shè)計進(jìn)行了研究。全文共分為六章，各章的主要內(nèi)容如下： 第一章扼要地介紹了 SINUMERIK 802D sl系統(tǒng)的概念、特點(diǎn)與相關(guān)研究背景； 第二章研究了本項目所需的硬件和軟件，同時對各部件的連接做出了規(guī)劃； 第三章對 Programming Tool PLC802 軟件進(jìn)行了研究，給出了軟件的安裝及應(yīng)用的方案，并討論了 PC 機(jī)與銑床之間的通信； 第四章對 SINUMERIK 802D sl系統(tǒng)功能作出說明及相關(guān)參數(shù)簡介； 第五章對銑床電氣控制系統(tǒng)的調(diào)試作簡要介紹； 第六章總結(jié)了全文的研究工作，給出了存在的問題和進(jìn)一步研究的方向。 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 第二章 系統(tǒng)各部件的連接 系統(tǒng)各部件介 紹 硬件介紹 （ 1） 數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng)由： HMI 人機(jī)界面； NCK 數(shù)控核心部分及 PLC 三部分組成 。 PCU 板是整個系統(tǒng)的核心，它包括了 PLC、 CNC 的控制、處理線路。 SINUMERIK 802D sl數(shù)控系統(tǒng)能控制交流伺服電機(jī)和數(shù)字軸。 圖 21 SINUMERIK 802D sl 數(shù)控系統(tǒng) ① 具有如下優(yōu)點(diǎn)： 使用 DIN 標(biāo)準(zhǔn)編程和 ISO 代碼，易于操作 高可靠性 控制系統(tǒng)布線簡單且不易受到干擾，結(jié)構(gòu)緊湊 可根據(jù)獨(dú)立需求提供選件 豐富的編程輔助工具，包括循環(huán)和輪廓定義 通過 DRIVECliQ 連接的數(shù)字式驅(qū)動技術(shù) 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 免維修： 無電池和風(fēng)扇運(yùn)行 通過 RCS 802 （選件）遠(yuǎn)程診斷 可使用 CF 卡進(jìn)行機(jī)床調(diào)試和程序存儲 ② 功能： Plus S2 和 Pro S3 型： 5 軸數(shù)字驅(qū)動，另帶 Plus S2 和 Pro S3 型的一個PLC 軸 可任意選擇車削、銑削、沖壓加工或磨削 可使用一個雙極或單極模擬主軸 RS 232 C 接口 集成以太網(wǎng)（ Pro S3 版） 預(yù)置機(jī)床數(shù)據(jù) 供貨范圍中包含 PLC 實例和子程序庫 極其簡便的 PLC ( SIMATIC S7200) “梯形圖”編程 216 個數(shù)字輸入和 144 個數(shù)字輸出（ A） 支持 T/M 和 外圓磨削的用戶界面 ③ 下列部件可以集成連接在 SINUMERIK 802D sl 上： 全數(shù)控鍵盤（垂直型或水平型） 最多兩個電子手輪 一臺小型手持單元（包含一個手輪） 最多 3 個 PP 72/48 I/O 模塊 MCPA 模塊，用于通過 177。 10 V 接口連接模擬主軸 一個通過 I/O 模塊 PP 72/48 連接的機(jī)床控制面板 MCP，或者一個通過 MCPA 模塊連接的機(jī)床控制面板 MCP 802D sl 通過 DRIVECLiQ 連接的驅(qū)動系統(tǒng) SINAMICS S120 （ 2） 機(jī)床控制面板的認(rèn)識 機(jī)床控制面板背后的兩個 50 芯扁平電纜插座可通過扁平電纜與 PP72/48 模塊的 X111 X222 X333 三個 I/O 接口插座連接。即機(jī)床控制面板的所有按鍵輸入信號和指示燈信號均使用 PP72/48 模塊的輸入輸出點(diǎn)。 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 22 機(jī)床控制面板 ① 具有如下優(yōu)點(diǎn)： 可方便地通過扁平電纜和鏈路連接在 MCPA 模塊上 尺寸適合 SINUMERIK 802D sl 裝備有所有必需的功能組件 ② 功能： 可更換鍵帽的按鍵設(shè)計，更適于車床和銑床應(yīng)用 用戶指定鍵，帶有 LED 顯示 帶有常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)的急停按鈕 兩個用于進(jìn)給軸和主軸驅(qū)動裝置的倍率修調(diào)旋鈕 ③ 集成： 機(jī)床控制面板 MCP 802D sl 可用于數(shù)控系統(tǒng)： SINUMERIK 802D sl。 MCP 802D sl 可以安裝在 SINUMERIK 802D sl 中 PCU 的右側(cè)或左側(cè)。通過兩根扁平電纜連接在 MCPA 模塊上，該模塊安裝在 SINUMERIK 802D sl 的 PCU 的背面。 （ 3） 個人計算機(jī) 一臺個人計 算機(jī)是調(diào)試 SINUMERIK 802D sl必不可少的工具。 注意 事項 ： 在調(diào)試 802D sl時，必須保證機(jī)床電氣柜的保護(hù)地與計算機(jī)的保護(hù)地共地。否則可能導(dǎo)致 802D sl 或計算機(jī)的硬件損壞。 802D sl的 IE 通訊的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為 TCP/IP 協(xié)議 。 （ 4） 調(diào)試電纜 南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 802D 調(diào)試電纜：用于 PLC 編程軟件（ Programming Tool PLC 802） 驅(qū)動器調(diào)試電纜：用于驅(qū)動器調(diào)試工具軟件 SimoComU 的 RS232 通訊電纜。 注意 事項 ： 在調(diào)試 802D 或調(diào)試驅(qū)動器時，個人計算機(jī)是必 不可少的工具。且 RS232 通訊電纜又是連接 802D 和 PC 機(jī)的唯一途徑。因此必須保證機(jī)床電氣柜的保護(hù)地與計算機(jī)的保護(hù)地共地。否則可能導(dǎo)致 802D、或計算機(jī)的硬件損壞。 （ 5） 輸入 /輸出模塊 在 PP72/48 接口模塊上分別有： X11 X22 X333 三個 I/O 接口，提供 72 個數(shù)字輸入和 48 個數(shù)字輸出。每個模塊具有三個獨(dú)立的 50 芯插槽，每個插槽中包括了 24 位數(shù)字量輸入和 16 位數(shù)字量輸出（輸出的驅(qū)動能力為 安培，同時系數(shù)為 1）。 802D sl 系統(tǒng)最多可配置 3 塊 PP 模塊。 圖 23 I/O 模塊 PP72/48 X1 接口接 DC24V 電壓； X2 接口接 PROFIBUS 總線接口； S1 為總線上的開關(guān)。 ① 優(yōu)點(diǎn) 通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行連接 3 個接口，帶有 24 個數(shù)字量輸入和 16 個數(shù)字量輸出， 24 V DC， A 帶有裝配板，便于進(jìn)行裝配 集成電源系統(tǒng) DC 24 V ，輸入端與輸出端和 PROFIBUS之間電氣隔離 ② 集成 I/O 模塊 PP 72/48 可用于下列數(shù)控系統(tǒng)： SINUMERIK 802D base line； SINUMERIK 802D/802D sl 模塊和數(shù)字量輸出需要 +24 V DC 直流電源供電。 （ 6） 驅(qū)動器 驅(qū)動器由進(jìn)線電源和電機(jī)模塊組成，進(jìn)線電源的作用是將 380V 的三相交流電源變成 600V 的直流電源，進(jìn)線電源分為調(diào)節(jié)型電源模塊（ Active Line Module 縮 ALM）南京工程學(xué)院自動化學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 和非調(diào)節(jié)型電源模塊（ Smart Line Module 縮寫為 SLM）兩種。無論選用 ALM 或 SLM，均需要配置電抗器。 SINAMICS 的電源模塊、電機(jī)模塊均需要 24V 直流供電。 （ 7） 總線 西門子 802D 各系列數(shù)控系統(tǒng)是基于 PROFIBUS 總線的數(shù) 控系統(tǒng)?？偩€由：數(shù)據(jù)線； 地址線； 控制線這三部分構(gòu)成。 作用：連接 PCU 與 PP72/48 和驅(qū)動器。 注意： PCU611UE 上的 S1 為 ON， PP72/48 上的 S1 為 OFF。 軟件介紹 （ 1） 運(yùn)行所需軟件 通訊軟件 WinPCIN – 用于 802D 與計算機(jī)之間的數(shù)據(jù)文件的傳輸 。 文本管理器和工具盒 – 用于編寫及安裝 PLC 報警文本 。 PLC 編程軟件 Programming Tool PLC 802， 用于編寫 PLC 應(yīng)用程序 。 PLC 子程序庫 – 用于簡化 PLC 應(yīng)用程序的設(shè)計 。 驅(qū)動器調(diào) 試軟件 SimoCom U – 用于設(shè)置及調(diào)試驅(qū)動器 611U。 在隨系統(tǒng)提供的工具盒中提供了調(diào)試 802D 系統(tǒng)所需的全部軟件工具和初始化文件。 在調(diào)試開始前需將這些軟件工具安裝到個人計算機(jī)中。 注意 事項 ： 在安裝軟件時如果電腦上已有 802D， 802C， 802sl 中的任一種時，應(yīng)將其卸載掉，否則會導(dǎo)致軟件安裝不進(jìn)去。 如果有同種軟件同時存在，則會出現(xiàn)高版本的軟件覆蓋低板本的軟件，給調(diào)試帶來困難