西门子802d数控系统在小卧车改造中的应用

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1、西门子802D数控系统在小卧车改造中的应用宁华(哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨150040)摘要：Si-291小卧车采用北京机床研究所早期开发的BS-03A数控系统，配置BESK-SERVOFMW直流伺服电机驱动系统，该系统年代久远，备件无法更换，在使用过程中出现了无法回参考点的故障。现采用丙门子802D数控系统对其实施全方位的一体化改造。关键词：Si-291小卧车；丙门子802D数控系统；改造中图分类号.*TP27文献标识码:A文章编号：1006-4311(2010)09-0241-010引言Si-291小卧车原木是我公司汽发分厂的设备，由于近年来不断引进新设备，Si-291小卧车决定迁

2、至我公司工装分厂。原有Si-291小卧车采用北京机床研宄所早期开发的BS-03A数控系统，配置BESK-SERVOFMW直流伺服电机驱动系统，该数控系统以及伺服系统是北京机床研究所自行开发的系统。该系统年代久远,备件无法更换，在使用过程中出现了无法回参考点的故障。但如果该机床报废势必造成是毕要有所经济损失，公司最终决定对其实施全方位的一体化改造。1设计与安装调试Si-291小卧车是在普通CZK63系列小卧车的基础之上开发研制的，原有小卧车X、Z轴配置直流伺服电机，传动系统为滚珠丝杠，所以具有改造先决条件，但其主轴传动系统采取的是普通的三相交流电机，由机械变挡控制转速，同时主轴电机携带润滑泵，

3、实行对主轴箱轴承及齿轮的润滑，主轴转速范围为10-1400r/min。根据以上机床木身所具有的特点，决定采用丙门子802D数控系统配置611UE伺服装置，更换原有直流伺服电机，配套使用丙门子1FK7电机。主轴采用丙门子MASTER440变频器对其实施控制，这是因为611UE双轴模块可以携带两个进给轴和一个模拟主轴。按此改造方案，实施完毕后，主轴可由数控系统CNC发出指令，在加工过程中，能够执行M03、M04指令，并且由于安装了带直接编码器的模拟量主轴，可以实现每转进给量G94恒螺矩攻螺纹G33等功能。1.1西门子802D数控系统简介SINUMERIK802D数控系统将所有的CNC、PLC、H

4、MI和通讯、任务集成。由一个单一的部件，免维修的硬件结构集成了PROFIBUS接口用于连接驱动系统611UE和I/O模块，并具冇连装结构的超薄的操作面板。SINUMERIK802D最高可控制4个数字进给轴和1个主轴且配备SIMODRIVE611UE和带编码器的1FK7伺服电机做为进给驱动系统。SIMODRIVE611UE具冇模块化设计和PROFIBUS接口，因而各轴驱动的功率模块独立配置。另外主轴在车床或铣床系统中分别作为第3轴或第4轴（屏蔽A轴后）控制，也可以通过模拟接U控制。这种通用的方案也适用于简易型机床。PLC指令结构采取SIMATCS7-200指令等，可以直接适用于机床，在SINU

5、MERIK上不仅可以进行工件编程，而且还可以使用非西门子的G代码。通过PROFIBUS连接的I/O模块PP72/48最多可扩展为2个，足以满足一般的金切加工设备，例如车床、铣床、钻床等。同吋西门子802D数控系统提供用于车床和铣床标准控制的机床面板MCP,在标准机床面板上，提供了6个用户自定义键，当然也可以据自己的需要设计机床操作面板。1.2西门子MASTER440变频器简介MICROMASTER440变频器适用于各种变速驱动应用场合，其灵活性提供了广泛的应用可能，较适用于起重系统、立体仓库、食品和包装行业等的定位应用。MICROMASTER440变频器采用模块化设计，操作面板和PROFIB

6、US模块可以用于固定和安装，同时采取了最新的IGBT技术，是一、个高质量的矢量控制系统，磁通电流控制FCC改善动态响成，并且优化电机控制。在本次改造中主要实施对主轴电机的恒力矩控制。1.3机床的电气原理及PLC程序的研制根据机床的实际特点，在此次改造中增加了主轴箱汕泵电机，并且增加了给导轨副及轴承润滑的电子润滑泵，其中汕泵电机、冷却电机以及刀架电机均采集K•控制的辅助触点用于机床的逻辑控制，充分考虑了机床限位、急停以及主轴与进给轴之间的重要联系，将机床输入、输出信号分别通过PP72/48采集进机床，并由此进行控制。在PLC程序方面，由于西门子公司提供了车床或铣床的标准程序，所以应用较为简捷，

7、使用了标准子程序中的PLC初始化，机床控制面板MCP信号与NC信号的传递，由HMI方式控制手轮等PLC程序，同时针对机床本身的特点自行编制了冷却液控制，四刀位控制刀架，电子润滑泵控制等一系列的PLC程序。在经过各驱动轴，主轴的调试后，运行PLC程序完全满足了卧午所要求的具体功能，同吋根据操作人员的加工需要，将机床照明、润滑、换刀等功能定位于6个西门子所提供的自定义键上。使操作变得尤为简单可靠。在主轴控制方面，