【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、數(shù)控磨床等。該系統(tǒng)分為 802S、 802C、 802D三種類型，其中 SINUMERl 802S采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)具備一個(gè)177。 10V模擬接口用于連接主軸驅(qū)動(dòng)； SINUMERl 802C采用模擬伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用標(biāo)準(zhǔn)的177。 10V模擬接口，可直接帶動(dòng)模擬驅(qū)動(dòng)； SINUMERl 802D采用數(shù)字進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和數(shù)字主軸電動(dòng)機(jī)，最多可控制 4個(gè)數(shù)字進(jìn)給軸和一個(gè)主軸。 SIEMENS 802S配OP020獨(dú)立操作面板與 MCP 機(jī)床操作面板，顯示器為 7in 或 單色液晶顯示。集成內(nèi)置式PLC最大可以控制 64點(diǎn)輸入與 64點(diǎn)輸出， PLC的 I/O模塊與 ECU間通過(guò)總線連接；系統(tǒng)體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，性能價(jià)格比高。 數(shù)控系統(tǒng)與外部模塊的連接，見(jiàn)圖 21。 第 7 頁(yè) 圖 21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 人機(jī)界面 數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)界面由顯示器、 操作面板 、機(jī)床控制面板組成， 見(jiàn)圖 22。 第 8 頁(yè) 圖 22 系統(tǒng)操作面板 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 。 步進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng) 步進(jìn)進(jìn)給系統(tǒng)采用的是（ STEPDRIVE C） ， 是單軸型控制器，控制五相步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的步距角為 度。驅(qū)動(dòng)接口采用 25 芯 D 型插座。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器接受三個(gè)信號(hào)，一個(gè)為脈沖信號(hào)，一個(gè)為方向信號(hào)，一個(gè)為使能信號(hào)。發(fā)出的脈沖控制電機(jī)運(yùn)行，每個(gè)上升沿使電機(jī)向前走一步，脈沖數(shù)決定電機(jī)轉(zhuǎn)角，脈沖頻率決定電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用的是 SIEMENS 611U，是目前 SIEMENS 常用的交流數(shù)字式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)與 611A 相似，采用模塊化安裝方式，主軸與各伺服驅(qū)動(dòng)單元共用電源。用于進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的伺服驅(qū)動(dòng)模塊有單軸與雙軸兩種結(jié)構(gòu)型式，帶有 PROFIBUS DP 總線接口。驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部帶有 FEPROM(nonvolatile data memory，非易失可擦寫(xiě)存儲(chǔ)器 )，用于存儲(chǔ)系統(tǒng)軟件與用戶數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)器的調(diào)整、動(dòng)態(tài)優(yōu)化可以在 W1NDOWS 環(huán)境下，通過(guò) SimoComU 軟件自動(dòng)進(jìn)行，安裝、調(diào)整十分方便。驅(qū)動(dòng)器由整流電抗器 (或伺服變壓器 )、電源模塊 (NE module)、功率模塊 第 9 頁(yè) (Power module)、 611 控制模塊等組成：電源模塊自成單元，功率模塊、 611 控制模塊、 PROFIBUS DP 總線接口模塊組成軸驅(qū)動(dòng)單元。各驅(qū)動(dòng)器單元間共用 611 直流母線與控制總線，并通過(guò)PROFIBUS DP 總線，與 SIEMENS 802D/810D/840D 系統(tǒng)相連接，組成數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 刀架控制系統(tǒng) 刀架是經(jīng)濟(jì)型的四方位簡(jiǎn)易刀架，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試和使用方便，結(jié)構(gòu)如 23所示。其功能為：有四個(gè)刀位，能裝夾四把不同的功能刀具，方刀架回轉(zhuǎn) 90176。時(shí)， 刀具變換一個(gè)位置，但方刀架的回轉(zhuǎn)和刀位號(hào)的選擇是由加工程序指令控制。 圖 23 四工位轉(zhuǎn)位刀架 第 10 頁(yè) 第三章 西門子 802S 數(shù)控車床主軸 的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)方案 利用 西門子 PLC 對(duì) MICROMASTER 420 變頻器的控制來(lái)驅(qū)動(dòng)主軸電機(jī)的運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸的控制。 變頻器 UVW 三相電與主軸電機(jī)相連 ； 變頻器 PE 接地 ； 變頻器 5 端控制主軸正轉(zhuǎn) (KA2 制 )； 變頻器 6 端控制主軸反轉(zhuǎn) (KA3 控制 )； 變頻器 8 端接 24V 電源 ； 變頻器 10 11報(bào)警輸出 ； 變頻器 3 4 端 24V 電源給定 。 見(jiàn)圖 31。 圖 31 主軸電氣控制 （ 1） 速度控制 速度控制由 NCK 實(shí)現(xiàn)。速度控制指令（ S 指令）通過(guò)譯碼以參數(shù)的形式把速度值經(jīng)過(guò) D/A變換以 0~10V的模擬電壓輸出，該模擬電壓信號(hào)送到變頻器的模擬量控制端控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。 （ 2） 方向控制 N C K DI/O H L 反 轉(zhuǎn) 正 轉(zhuǎn) P24 +24V AL0 AL1 M N C K MICROMASTER 420 第 11 頁(yè) 方向控制由 PLC 實(shí)現(xiàn)。方向控制指令（ M03/M04）通過(guò)譯碼 以參數(shù)的形式把正反轉(zhuǎn)標(biāo)志傳送給 PLC， PLC控制程序根據(jù)標(biāo)志位輸出正反轉(zhuǎn)控制信號(hào)，控制變頻器實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)。 （ 3）安全保護(hù) 當(dāng)變頻器發(fā)生故障， AL0 輸出報(bào)警信號(hào)， PLC 控制程序根據(jù)報(bào)警信號(hào)實(shí)現(xiàn)緊急停止并報(bào)警 變頻器 MICROMASTER 420 本系統(tǒng)采用西門子 MICROMASTER420 變頻器。該變頻器的主要功能如下： （ 1）磁通電流控制（ FCC），改善了動(dòng)態(tài)響應(yīng)和電動(dòng)機(jī)的控制特性 （ 2）快速電流限制（ FCL）功能，實(shí)現(xiàn)正常狀態(tài)下的無(wú)跳閘運(yùn)行 （ 3）內(nèi)置的直流注入制動(dòng) （ 4）復(fù)合制動(dòng)功能改善了制動(dòng)特性 （ 5）加速 /減速斜坡特性具有可編程的平滑功能 （ 6）具有比例，積分（ PI）控制功能的閉環(huán)控制 （ 7）多點(diǎn) V/f 特性 另外，還具有過(guò)電壓 /欠電壓保護(hù)、變頻器過(guò)熱保護(hù)、接地故障保護(hù)、短路保護(hù)、 I178。t 電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)、 PTC 電動(dòng)機(jī)保護(hù)等。 變頻器的選型 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變頻器選用參數(shù)如下： 電源電壓 380V177。10% 功率 11KW 輸入頻率 50HZ 過(guò)載能力 在額定電流基礎(chǔ)上過(guò)載 50% 合閘沖擊電流 小于額定電流 串行接口 RS232 制動(dòng) 直流注入制 動(dòng)，復(fù)合制動(dòng) 第 12 頁(yè) 保護(hù)等級(jí) IP20 溫度范圍 10C186。到 +50C186。 相對(duì)濕度 95% 保護(hù)的特征 欠電壓，過(guò)電壓，過(guò)負(fù)載，接地，短路，電機(jī)失步，電機(jī)鎖定保護(hù) 變頻器的接口 MICROMASTER420 變頻器，采用 RS232 接口。插座類型為 9 芯 D 型插座，各引腳分配請(qǐng)見(jiàn)表 31. 表 31 引腳分配 引腳 信號(hào) 類型 引腳 信號(hào) 類型 1 2 3 4 5 RxD TxD DTR M I O O VO 6 7 8 9 DSR RTS CTS I O I 變頻器的主要參數(shù) 設(shè)置 變頻器的設(shè)置的參數(shù)如下： P0010=0； P3900=1； P0304=380； P0305=36； P0307= P0310=50； P0311=2900； P0700=2； P1000=2； P1120=5； P1121=5 控制電路的設(shè)計(jì)