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免费毕业论文-型数控卧式铣床电气控制系统(7)

2013-07-20 01:11
 SIMODRIVE模块式驱动系统由电源馈人模块、功率模块、611UE插件构成，可根据机床的实际情况对各个轴分别进行配置。输入输出模块PP72/48提供72位数字输入和48位数字输出，一个系统中最多可配置两块PP72/48。PCU、SIMODRIVE611UE，PP72/48均有PROFIBUS接口，可通过PROFIBUS电缆将他们连接起来，构成PROFIBUS总线系统，其中PCU为主设备，PP72/48，611UE为从设备，主、从设备均有自己独立的PROFIBUS总线地址。SINUMER-IC802D使用的PLC编程工具STEP7-Micro/WIN32。

控制器：
　　1.具有免维护性能的SINUMERIK 802D，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。可靠性高、易于安装。 　　2.SINUMERIK802D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。 　　3.模块化的驱动装置SIMODRIVE611Ue配套1FK6系列伺服电机，为机床提供了全数字化的动力。通过视窗化的调试工具软件，可以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。 4.SINUMERIK802D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，简化了制造厂设计过程，缩短了设计周期。
　　CNC功能： 　　1.控制车床、钻铣床 　　2.可控制4个进给轴和一个数字或模拟主轴 　　3.三轴联动，具有直线插补、平面圆弧插补、螺旋线插补、空间圆弧（CIP）插补等控制方式 　　4.螺纹加工、变距螺纹加工 　　5.旋转轴控制 　　6.端面和柱面坐标转换（C轴功能） 　　7.前馈控制、加速度突变限制 　　8.程序预读可达35段 　　9.刀具寿命监控 　　10.主轴准停，刚性攻丝、恒线速切削 　　11.FRAME功能（坐标的平移、旋转、镜象、缩放）

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　　操作单元： 　　1.单色10.4" TFT显示器，彩色为选件 　　2.全功能数控键盘具有水平安装方式，和垂直安装方式 　　3.标准机床控制面板（选件） 　　4.三个手轮接口 　　5.RS232串行接口 　　6.生产现场总线接口 　　7.标准键盘接口 　　8.PC卡插槽（用于数据备份和批量生产）
　　操作与显示： 　　1.带有8个水平软键和8个垂直软键的直观操作 　　2.对刀及刀具测量，工件坐标系测量，基本坐标偏移 　　3.MDA方式端面加工 　　4.程序段搜索运行 　　5.坐标轴锁定、快速空运行 　　6.后台编程 　　7.加工外部程序（通过串行接口） 　　8.示波器、袖珍计算器、和工件计数器 　　9.两种语言在线切换 　　10.16种语言可选择安装 　　11.在线公英制切换 　　12.机床坐标系、工件坐标系、和相对坐标系显示 　　13.加工轨迹实时显示（可辨认快速和加工轨迹） 　　14.在线帮助 　　15.有效G功能和M功能显示 　　16.坐标位置、余程以及各轴速度显示
　　零件编程： 　　1.标准G代码编程（DIN66025）和西门子高级语言编程 　　2.ISO标准编程 　　3.车削、铣削工艺循环编程 　　4.蓝图编程 　　5.极坐标编程 　　6.程序存储器容量达340K字节
　　PLC： 　　1.采用标准的S7-200编程语言 Micro/WIN 　　2.梯图编程 　　3.梯图在线显示
　4.PLC远程诊断 　　5.完全汉化的PLC编程工具随机提供 　　6.随机提供PLC子程序和用于车床铣床的PLC应用程序实例 　　7.PLC的处理速度是6000步/24毫秒 　　8.40个定时器，32个计数器 　　9.数字输入输出为144 / 96

4.2伺服系统的选择
 伺服驱动系统是西门子802D数控系统和铣床之间的中间环节。如果说CNC装置是数控系统的“大脑”，是发布“命令”的“指挥所”，那么进给伺服系统则是数控系统的“四肢”，是一种“执行机构”。它忠实地执行由CNC装置发来的运动命令，精确控制执行部件的运动方向，进给速度与位移量。

 铣床机通过数控系统发出的控制信息，经过伺服驱动系统的放大，驱动伺服电动机，控制割炬运动并完成切割任务。
 

 1. SIEMENS伺服电动机
SIEMENS伺服电动机有同步伺服电动机1FK6/1FT6系列。    1FK6伺服电动机是标准伺服电动机，无法兰联接的永磁同步电动机。自然冷却，防护等级IP64。 功率0.5~5.2KW转矩0.8~16.5NM     1FT6伺服电动机是永磁同步电动机。防护等级IP64 自然冷却 0.5~15.5KW，0.8~88NM。 强迫通风 6.9~34.6kW，17~160NM。 水冷却11~27.6kW, 17~78NM.

 1.  1Fk6/1FT6同步伺服电动机特点: 1FK6/1FT6是三相稀土永磁同步电动机。   ⑴高静态转矩，大过载能力，可以很快加速。 Mmcx=1.6~3.0Me(额定力矩)。   ⑵动态响应品质优良。 可以上升时间短,到达预期位置没有超调   ⑶具有很精确的位置分辨率 一般情况下, 1FK6用于小功率范围(≤5.2kW) 1FT6用于较大功率范围(≤27.6kW)
4.3．电气系统设计
1. IY0接口电路的设计

IYO口的X2003、>[2004、X2005接口电路
图2中，S1～S9为硬件限位和回参考点减速用的接近开关(PNP型常开，即24VDC电平输出)，I 1．1接驱动器的RDY信号。为此，PLC参数应作如下设定：针对10和I1输入使能定义MD14512[0]&[1]=FFF3；针对10和I1口输入逻辑定义MD14512[2]&[3]=0003。输出口使能定义MD14512[4]&[5]=6F00；输出逻辑定义
MD1451216]＆[7]=0000。
2.主控电路的设计

主控电路完成主轴电动机正、反转，制动；冷动泵、润滑泵和液压泵的电动机启停控制。润滑的问隔时问可由MD14510 E3]&[4]设定。图3中，
Yc为主轴制动用的电磁离合器。主轴电动机停止时，接通电磁离合器，机械抱闸。制动时间可通过MD14510[2]参数设定

 
 第五章   改进意见及总结 （科教作文网 zw.nseac.com整理）
 5．1、改进意见
 在本次的设计中，通过对普通铣床的数控化改造,我认为普通铣床的数控 化改造应遵循以下步骤：
1．改造方案的确定
 改造的可行性分析通过以后，就可以针对某台或某几台机床的现况确定改造方案，一般包括：
 1.1机械修理与电气改造相结合，
 一般来说，需进行电气改造的机床，都需进行机械修理。要确定修理的要求、范围、内容；也要确定因电气改造而需进行机械结构改造的要求、内容；还要确定电气改造与机械修理、改造之间的交错时间要求。机械性能的完好是电气改造成功的基础。
 1.2先易后难、先局部后全局
 确定改造步骤时，应把整个电气部分改造先分成若干个子系统进行，如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等，待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏