本文举某数控系统的电气改造案例,论证数控系统进行改造升级之后提高电气系统运行的应用效果。案例中的数控系统由西门子生产,型号为 SINUMERIK840C, 从德国引进。 该数控系统根据不同的配置在大板上安装不同的子板, 配备 S5 系列PLC 进行包括大板结构的构建和逻辑控制; 驱动为SIMODRIVE611D,长期使用后,为提高车铣加工中心的使用率做出贡献。该车铣中心进行各种车铣复合加工, 系统配有两个伺服轴和主轴,经过长期使用已经出现老化的迹象,系统故障时有发生,但是机械部分状态还比较稳定。经过论证,采用 840C 数控系统配备升级改造的方案,方案对于原有得 611D 驱动依然保留,同时对数控系统进行升级改造,而且选用 840D 数控系统作为升级改造的对象,经过实践证明不仅保证了通用性,而且还大大节省了升级改造费用。此项技术具有强大的全数字化功能,技术领先,成为主流数控系统之一。
1 电气系统的硬件升级改造设计思路
新的机床改造采用全闭环控制,设计工作中首先要了解各模块的功能和连接关系,根据机床控制系统中的应用系统硬件的安装与配线的结构做好硬件升级改造设计。西门子数控车铣加工中心由尾座、闭式中心架、床头箱、刀架构成机床的主体,具有数控全功能的特点, 属于卧式车铣加工中心。驱动沿用原来的 611D,机床的辅助设备包括冷却装置、液压油箱、切屑输送器、油温控制器。改造采用的硬件配置包括:1FK7 系列电动机,1PH7 系列主轴、西门子 S7-300 系列 PLC。根据原 840C 系统的电气原理,SINUMERIK840D 数控系统硬件连接对数字驱动模块进行了重新的设置,论证了电动机转速大小、定位控制的数据交换、设备总线接口X151 与 611D 驱动总线接口 X341 连接,精确定位和控制数控机床,采用检测元件的方式对接口 X421 和数字驱动模块 (611D) 位置接口 X411 构成的全闭环控制系统进行检测,通过伺服电动机编码器和光栅尺。
2 PLC 软件的安装与调试
随系统提供的 SINUMERIK840D Toolbox 软件, 数控系统包括基本 PLC 部分和追加部分。如 S7-300 可编程控制器以及编程软件、机床控制程序,根据机床控制规模,追加部分顺应控制需求进行控制。
SINUMERIK840D 的 PLC 存储区域对编程器与
SINUMERIK840D 之间的 PC 适配器及 MPI 通讯电缆进行清理步骤为以下几点。
(1)按一下 NCU 上 Reset 复位按钮,此时 NCU 上的数码管显示为 6,将 NCU 上 S4 旋钮开关设置为中央控制单元。
(2)NCU 上的两排 LED 中右边一排红灯应灭掉, 等若干秒后,将 NCU 上 S4 旋钮开关,由 3 拧到 2,再停若干秒。
(3)将 NCU 上 S4 缓慢拧动,右上的一个绿灯亮, 完成了 PLC 内存清理。
3 机床数据 MD 的安装与调试过程。
在搭建的一个简单的、小规模的机床数据平台上进行标准机床数据的装载、NCK 内存的清除,用户机床参数的设置过程中,标准机床数据装载的基础上,已装入标准MD,按 RESET 键,将 S3 拧到 1,完成清内存, 这样可保持正常工作状态。SIEMENS 公司为用户进行机床数据装载到 NCK 内的操作,根据的是被控制机床的特点,再开发设置被控制机床所需要的机床参数,从类型来看由于标准机床数据是 SINUMERIK840D, 机 床参数很多,因此要密切关注以下几个数据:特殊机床数据、主轴机床数据、通用机床数据、进给轴机床数据等。图 1 为车铣加工中心驱动模块。
宇匠数控 备注:为保证文章的完整度,本文核心内容由PDF格式显示,如未有显示请刷新或转换浏览器尝试,手机浏览可能无法正常使用!
4 结语
综上所述 , 经过对系统应用调试中的统筹兼顾 , 最终确定了西门子 SINUMERIK840D 数控系统的升级改造方案,设置了 PLC 程序及 SINUMERIK840D 机床参数,使得该系统成为了当今世界较为先进的控制系统。如今,进行数控系统的应用,主旋律是升级改造车铣加工中心,坚持数控系统的主旋律,让数控车铣加工中心无论在功能强大性、运行可靠性、性能全面性、可维修简便性等方面都达到了一个新的高度,重新焕发了生命, 而且也满足了企业获得最大经济效益的生产目标,达到预期目的。
2019-09
本文举某数控系统的电气改造案例,论证数控系统进行改造升级之后提高电气系统运行的应用效果。案例中的数控系统由西门子生产,型号为 SINUMERIK840C, 从德国引进。 该数控系统根据不同的配置在大板上安装不同的子板, 配备 S5 系列PLC 进行包括大板结构的构建和逻辑控制… [了解更多]
2016-02
3.1滑枕体热变形补偿装置 从金属热膨胀原理知道,当金属部件温度均匀上升,沿长度方向的热膨胀也是均匀 的。如果金属部件受热不均匀,两侧温度上升不一致,当上侧温度高于下侧时,金属部 件上侧的膨胀量大于下侧的膨胀量,从而使金属部件向上弯曲,产生了热变形。热变形 的规律是:温度高的一侧… [了解更多]
2016-02
滑枕体形式的选择 我们的滑枕体形式主要可分为:圆滑枕、方滑枕,两种形式。 两种滑枕方式都为静压导轨,圆滑枕一般用于小规格机床,方滑枕较为通用。因为, 圆滑枕的形式时,与之配合使用的滑枕外壳的静压导轨面为注胶方式制成的,一般一次 成型,要求注胶时无气泡、无损伤、无缺陷,无法修补,一… [了解更多]
2016-02
主轴是机床的主要零部件之一。一切作回转运动的零件,都必须靠轴来传递运动和 动力。因此轴的主要功用是支撑回转零件及传递运动和动力。数控平面钻床液压进给钻 削动力头的主轴作为钻削加工的工作主体,它的结构尺寸、形状和材料,对钻削动力头 的工作性能都有很大的影响。主轴的设计也和其他零件的… [了解更多]
2016-02
滑枕的设计方案 滑枕是车统中心非常关键的部件,它带动刀具移动,并给镗、钻、铣功能提供作业 动力。滑枕的结构和使用性能直接关系到机床的使用性能。目前,国内的大型立式车铣 中心和龙门式加工中心的动力滑枕,多采用动力电机和减速机外置的结构,即将动力电 机和减速机安装在滑枕的顶端,再通过… [了解更多]