840Di在mahoo-700五轴联动改造上的应用.doc

西门子840Di数控系统在MAHO700 改造中的应用 刘明阳 (哈尔滨电机厂有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150040) 摘要 本文描述了西门子840Di数控系统在MAHO700五联动改造中的应用，着重介绍改造的可行性分析、系统选型设计、安装调试的具体过程和实现的方法。 关键词 840Di数控系统 ADI4 接口模块 组态 S7-300 PLC Application of Siemens 840Di Numerical Control System on MAHO-700 5-axis machine tool Liu Mingyang (Harbin Electric Machinery Company Ltd., Harbin 150040,CHN) Abstract This paper describes the application of Siemens 840Di Numerical Control System on MAHO-700 5-axis machine tool transformation. Focused on feasibility analysis, system selected designed, the installation process and the method of realized the machine tool. Keywords sinumerik 840Di Interface modules ADI4 configuration S7-300 PLC 1 前言 MAHO-700镗铣床是从德国购入的一台普通数控机床。有五个进给轴和一个主轴，五个进给轴分别由INDRAMAT伺服控制，主轴由INDRAMAT主轴控制, 采用飞利浦432控制系统控制。由于原系统电气控制元件老化，整体可靠性差，故障频繁，已经无法正常使用，为解决上述问题，针对MAHO-700镗铣床的结构特点，对其进行数控化改造。该机床机械传动采用了定比齿轮箱和滚珠丝杠，机械精度好，传动精度较高，能够满足数控改造的基本要求。 2 机床改造可行性分析﹑选型设计 根据该机床的结构﹑性能﹑运行状态﹑现有加工精度﹑特殊功能等要求，结合电缆长度﹑电机扭矩及额定转速﹑主轴功率﹑系统安装空间等细节提出性能价格比较优的选型与配置方案。该项目采用西门子SINUMERIK 840Di 数控系统和S7--300可编程控制器，由于INDRAMAT伺服有几套备件，伺服驱动系统采用原来的伺服与电机，由ADi4轴卡输出模拟信号对伺服进行控制。并与位置检测元件一起构成全闭环控制系统。改造后MAHO-700卧式镗铣床有一个主轴和五个进给轴，编制了新的 PLC 逻辑控制程序,实现机床五轴联动，SINUMERIK 840Di数控系统具有3D插补、螺旋线插补、样条插补、钻削和铣削循环加工、图形与极坐标编程、图形仿真、螺纹转速进给功能，还有刀具半径和长度补偿，丝杠螺距和齿轮间隙补偿等功能。 2.1 关于西门子840Di 数控系统的简介 硬件组成如下。??? Sinumerik 840Di系统是将CNC（计算机数字控制）功能和HMI（人机界面）功能全部集成在Windows NT平台下的工业PC中，通过将所有数控功能内嵌，省略了独立的NC单元，同时通过集成PLC卡提供的通信速率最高1.5Mbps的MPI接口和通信速率最高12Mbps的ProfibusDP接口，分别连接外部的驱动接口，如ADI4和外部I/O，ET200以及机器控制面板MCP，也可以连接MPI接口的外部编程器及各种手持设备。如果需要连接手摇脉冲发生器或者自动测量系统，MCI板上提供一个扩展插槽，连接一块MCI扩展接口板后可以完成这些设备的连接。??? 软件组成如下。??? (1) Windows NT是Sinumerik 840Di的底层软件。包括所有的用户程序和Sinumerik 840Di的启动都是在NT这个操作系统平台上运行的。??? (2) NC系统软件。包括基本的运动控制，例如轴的定位和伺服运动中的插补。??? (3) HMI软件。是专门用来进行机器调整、操作和维护的软件。根据不同的机器类型可以选择不同类型的HMI软件。??? ADI4模拟量驱动界面是一块可以通过ProfibusDP网络与840DI相连，接受多至四个伺服轴的编码器的反馈信号，其模拟量输出范围是一10～+10V，适合驱动伺服阀和作为变频器的电压设定值。 PCU50