802d sl数控系统在 加工中心改造中的应用2.docVIP

802D sl数控系统在CW500加工中心改造中的应用 内容提要：本文通过对CW500加工中心旧设备的分析，选用西门子的802D sl数控系统改造设备，并对在改造中遇到的一些问题进行了一些分析探讨。 关键词：加工中心、802D sl、PLC、数控系统 我厂进口的CW500加工中心，由于数控系统由于数控系统落后，数控系统及驱动装置的版本相当低，生产厂家几乎已经停产，购置备件十分困难且价格昂贵。我们对板级上的元器件也作过多次修复，随着企业生产任务的繁重，设备故障率节节攀升，因此设备维修的费用昂贵，导致这些设备停止使用。，但设备的机械、液压部分基本完好。电气连接相对完整，我们根据实际情况进行了仔细讨论和分析，决定对该机床进行改造。 1.加工中心结构及其对控制系统的要求 CW-500卧式加工中心其主要参数：托板工作台面630mm×630mm；工作台分度数4×90°；X轴行程850mm；Y轴行程630mm；Z轴行程750mm；X、Y、Z快移速度10m/min；主轴功率20kW；主轴转速16～3550r/min；刀库容量60把；换刀方式：机械手换刀；双交换工作台。 原数控系统采用NUMCIRK系统，主要参数为：联动轴数3轴，最高快进速度1000r/min。编程采用纸带方式，主轴采用直流驱动单元和机械变档相结合调速。主轴变速指令在编程中实现，进给系统用直流伺服，主要参数为：Z、Y轴电机27N*m，X、B轴电机7.7N*m，调速范围0～2000r/min。这台机床适合加工批量较大，形状较复杂的小型壳体类零件。一次装夹可以完成五个面的镗、铣、钻、扩、铰等工序的粗、精加工。根据产品的加工要求及产品发展趋势对数控改造要求如下： （1）系统需要实现三轴联动； （2）为保证机床定位精度和加工精度，要求系统最小设定单位为1μm； （3） 机床各坐标快进速度为10m/min，进给速度为5m/min，重复定位精度为4μm。这对伺服系统响应速度和精度都有较高要求； （4）为满足选刀、换刀、工作台交换等动作的要求，系统应有输入72点，输出56点；为满足其它辅助控制要求，CNC系统需64个输入点、24个输出点，因此控制应有136个输入点，80个输出点； （5）主轴转速要求为10～3500r/min，功率为20kW。 2.数控系统选择 2.1数控系统及驱动 经过反复的比较，我们选择了SIEMENS 802D SL数控系统。该系统具有免维护性能，其核心部件PCU （面板控制单元）将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体，可以方便的使用 DIN 编程技术和 ISO 代码进行编程，卓越的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过DRIVE-CLiQ 接口实现的必威体育精装版数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而无需任何维护。可靠性高、易于安装；SINUMERIK802D SL可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴；通过生产现场总线PROFIBUS将驱动器、输入输出模块连接起来；模块化的驱动装置SINAMICS S120，配套的1FK7系列永磁同步伺服电机具有电子名牌，系统可以自动识别所配置的驱动系统。为机床提供了全数字化的动力。此外，该系统可通过视窗化的调试工具软件，便捷地设置驱动参数，并对驱动器的控制参数进行动态优化。 SINUMERIK802D sl也集成了内置PLC系统，对机床进行逻辑控制，采用标准的PLC的编程语言Micro/WIN进行控制逻辑设计，并且随机提供标准的PLC子程序库和实例程序，简化了设计过程，缩短了设计周期。 在改造过程中，驱动装置按照西门子系统配套的标准配置以达到系统性能的最佳，保证机床改造后运行的稳定性和可靠性，且便于日后的维护。主轴电机保留，主轴电机驱动采用西门子的SIMOREG DC MASTER的6RA70系列的全数字直流调速装置。 2.2机械部分 经查，该机床的各方面机械性能都非常完好，无需作较大的更换或修复，由于机床的X、Y、Z三直线轴和一个旋转轴B将采用配套的西门子交流永磁同步伺服电机，根据实际需要，应重新连接上相协调的减速器装置来满足电机与滚珠丝杠间的联结。此外，液压气动装置、自动润滑装置和冷却装置均完好，全部保留。 3.改造的实施及主要内容 改造后，系统各部件连接的结构图如图1所示： 图1系统各部件连接图 ??? 根据调试手册的说明连接好各硬件设施，调试前应仔细检查连接有无错误。考虑到该机床的输入/输出点需要的数量比较多，因此决定使用三个输入输出模块PP72/48装置，将第一个PP72/48的PROFIBU