一重大連加氫反應(yīng)器制造公司采用SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)改造了一臺(tái)數(shù)控龍門(mén)加工中心毒奇，改造后該機(jī)床不僅全部恢復(fù)了原設(shè)計(jì)要求噪珊，而且機(jī)床工作效率大大提高撞秋，充分體現(xiàn)了SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)的高科技为障、高穩(wěn)定性晦闰。

　　該數(shù)控龍門(mén)加工中心由德國(guó)WALDRICHCOBURG公司于1983年生產(chǎn)制造，機(jī)床為雙龍門(mén)且可以單獨(dú)控制操作鳍怨，型號(hào)為20-10- 600CNC散烂。原機(jī)床共有X1軸、XA1軸(雙龍門(mén)同步移動(dòng))估横、Y軸(滑板)变钙、Z軸(滑枕)、W1軸台筷、WA1軸(橫梁同步移動(dòng))挥棒、S軸(主軸)、C軸(旋轉(zhuǎn)工作臺(tái))夷著、A 軸(附件軸)9個(gè)軸，配有12個(gè)附件頭凸窖。原控制系統(tǒng)采用SIEMENS8MC數(shù)控控制系統(tǒng)望星，X軸使用旋轉(zhuǎn)變壓器做位置檢測(cè)并配以機(jī)械同步傳動(dòng)杠來(lái)保證立柱移動(dòng)的同步要求。其他控制軸采用感應(yīng)同步器做位置檢測(cè)元件天证，橫梁移動(dòng)采用直流電動(dòng)機(jī)串聯(lián)運(yùn)行并配以機(jī)械同步傳動(dòng)杠來(lái)保持傳動(dòng)的同步浸萤，并在一側(cè)設(shè)有交流微調(diào)電動(dòng)機(jī)作為調(diào)整之用。機(jī)床傳動(dòng)全部采用模擬直流伺服系統(tǒng)控制哀买。

　　機(jī)床技術(shù)規(guī)格和參數(shù)：

　　X軸行程:0--27000mm,速度:5--10000mm/min顷锰；
　　Y軸行程:0--8000mm,速度:5--6000mm/min柬赐；
　　Z軸行程:0--1000mm,速度:5--3000mm/min；
　　W軸行程:0--3900mm官紫，速度:5-2000mm/min肛宋；
　　主軸具有定向功能,2個(gè)檔位,一檔轉(zhuǎn)數(shù)為6～275r/min；二檔轉(zhuǎn)數(shù)為17～750r/min束世。

　　數(shù)控系統(tǒng)的改造

　　選用西門(mén)子840D數(shù)控系統(tǒng)改造原數(shù)控龍門(mén)銑床的SINUMERIK8MC 數(shù)控系統(tǒng)酝陈。新系統(tǒng)包括“10.4"彩色TFT(OP031)顯示器、 MMC103帶硬盤(pán)毁涉。MMC軟件版本為5.3版本,WINDOWS95操作系統(tǒng),“3.5"軟驅(qū)沉帮，R232標(biāo)準(zhǔn)通訊口。NCU為572.3系統(tǒng)贫堰，軟件版本為840D的5.3版本穆壕。PLC采用S7-300輸入/輸出模塊，同時(shí)利用840數(shù)控系統(tǒng)的PROFIBUS接口加裝13個(gè)S7-ET200BPLC模塊 (其中兩塊模擬輸出模塊)其屏，建立4個(gè)遠(yuǎn)程控制分站喇勋。該接口數(shù)據(jù)傳輸速度為1.5Mbaudrate,遠(yuǎn)高于X122接口187.5Kbaudrate的傳輸速度,提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。各分站之間采用西門(mén)子專用通訊電纜,與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,這樣即節(jié)省控制電纜使用數(shù)量,也降低了電氣故障率漫玄。該機(jī)床還具有龍門(mén)軸功能及主-從功能(主要解決X1牙饲、XA1,W1、WA1同步運(yùn)行)以及五軸聯(lián)動(dòng)功能,中文顯示,標(biāo)準(zhǔn)的固定循環(huán),具有840D標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)功能猬笑。

　　驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及電動(dòng)機(jī)的配置

　　選用了西門(mén)子611D數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動(dòng)機(jī)改造X1軸舀鼎，XA1軸,Y軸，Z軸呜颓，W1軸园桑，WA1軸,S軸，選用西門(mén)子611D數(shù)字模塊進(jìn)行控制候摹。

　　PLC部分

　　選用西門(mén)子S7－300和S7-ET200B改造原S5-PLC塔端。采用SIEMENS840D標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板及用戶操作面板實(shí)現(xiàn)機(jī)床的一些輔助動(dòng)作和功能。

　　機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)功能設(shè)置

　　首先通過(guò)根據(jù)原機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)功能她添，自行設(shè)計(jì)電氣原理圖媒湖，并組織現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試進(jìn)行PLC、NC聯(lián)機(jī)調(diào)試屎洒。

　　通過(guò)選用HEIDENHAIN直線光柵尺(LB382C)更換原Y軸舒贼、Z軸、W1軸虑稼、WA1軸測(cè)量系統(tǒng)琳钉。用HEIDENHAIN的增量編碼器 (ROD485)更換原X軸位置編碼器，主軸定向編碼器。X軸同步功能利用2臺(tái)增量編碼器(ROD485)歌懒。利用840D的龍門(mén)軸功能實(shí)現(xiàn)X1軸啦桌、XA1 軸兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步運(yùn)行。W軸同步功能利用LB382C直線光柵尺(左右各安裝一根直線光柵尺)及皂。利用840D的龍門(mén)軸功能甫男，實(shí)現(xiàn)W1軸、WA1軸2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的同步運(yùn)行躲庄，并在WA1側(cè)設(shè)有微調(diào)電動(dòng)機(jī)作為手動(dòng)橫梁水平調(diào)整之用查剖。

　　主軸根據(jù)滑枕上安裝的接近開(kāi)關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開(kāi)關(guān)組合不同，通過(guò)PLC程序編制噪窘，可進(jìn)行自動(dòng)笋庄、手動(dòng)安裝附件銑頭以及不同附件銑頭不同功率限制，用以保護(hù)附件銑頭不超功率進(jìn)行工件切削倔监。

　　機(jī)床數(shù)據(jù)配置

　　對(duì)于一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控龍門(mén)加工中心直砂，根據(jù)機(jī)床實(shí)際工作需要作了以下機(jī)床數(shù)據(jù)配置。

　　X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的NC參數(shù)配置帝畸；
　　X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動(dòng)參數(shù)配置蜀梢；
　　X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動(dòng)優(yōu)化；
　　X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補(bǔ)償邀安。

　　通過(guò)PROFIBUS總線對(duì)機(jī)床上各個(gè)用戶操作站進(jìn)行硬件組態(tài)聯(lián)機(jī)及設(shè)定颗用。設(shè)頂用戶報(bào)警信息及操作信息的編制和顯示、附件頭裝卸的程序編制扬瘸、840D控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)类繁。

　　PLC控制程序的設(shè)計(jì)及聯(lián)機(jī)調(diào)試

　　除了設(shè)計(jì)該機(jī)床正常工作所需各種功能的PLC程序外，針對(duì)于該數(shù)控龍門(mén)加工中心特殊功能乌骇，也作了以下PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試撞浪。

　　利用兩臺(tái)增量編碼器，X軸龍門(mén)軸同步功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試序摔。利用兩根LB382C直線光柵尺炭央，W軸龍門(mén)軸同步功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。W軸橫梁自動(dòng)柱悬、手動(dòng)調(diào)平PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試熙掺。主軸及附件銑頭的功率限制的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。

　　根據(jù)滑枕上安裝的接近開(kāi)關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開(kāi)關(guān)組合不同咕宿，各種附件銑頭的自動(dòng)識(shí)別及裝卸的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試币绩；刀具輔助銑頭裝卸故障時(shí)的手動(dòng)緊急處理的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；橫梁前傾后傾的(掃刀裝置)PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試荠列；對(duì)各個(gè)座標(biāo)軸限位的PLC程序类浪，各個(gè)坐標(biāo)軸Reference 程序設(shè)計(jì)及調(diào)試载城；根據(jù)機(jī)床要求的用戶報(bào)警信息及操作信息的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試肌似。

　　數(shù)控機(jī)床故障報(bào)警對(duì)機(jī)床操作者及維修技術(shù)人員费就，在操作和維修起很大作用，因此該機(jī)床故障報(bào)警劃分級(jí)別設(shè)計(jì)為：機(jī)床緊急停止川队、相應(yīng)及相關(guān)動(dòng)作停止力细、報(bào)警提示延時(shí)后停止相應(yīng)動(dòng)作、報(bào)警提示固额。機(jī)床設(shè)計(jì)為自動(dòng)檢測(cè)主軸附件使用功率眠蚂，在達(dá)到最大設(shè)定負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息,超過(guò)最大設(shè)定負(fù)荷時(shí)停止相應(yīng)進(jìn)給動(dòng)作。使用簡(jiǎn)單的中文語(yǔ)言對(duì)報(bào)警進(jìn)行描述斗躏，并提供相關(guān)的故障診斷信息逝慧。為保護(hù)機(jī)床，報(bào)警后相應(yīng)故障父森、診斷信息不經(jīng)手動(dòng)清除不得自動(dòng)消除保跨。上述信息在CNC顯示器上進(jìn)行中文顯示設(shè)定。
　　　
　　床安全保護(hù)秽烫、操作互鎖的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試强媚。包括主軸換檔的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；各個(gè)用戶操作站手動(dòng)功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試,數(shù)控系統(tǒng)面板及擴(kuò)展機(jī)床面板調(diào)試耙窥；其他輔助功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試捞幅。

　　通過(guò)配置SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)，西門(mén)子611D數(shù)字伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動(dòng)機(jī)和選用西門(mén)子611D數(shù)字模塊还皮、S7- 300數(shù)字量輸入輸出模塊闲窃、ET200B模塊等硬件。利用西門(mén)子專用TOOLBOX軟件那捍，進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)以及840D數(shù)控系統(tǒng)NC機(jī)床數(shù)據(jù)正確配置拾点，一次調(diào)試成功，達(dá)到了原機(jī)床設(shè)計(jì)功能槐滔，在很短時(shí)間內(nèi)試車(chē)成功勃痴，投入生產(chǎn)使用。同時(shí)热康，也使我們了解了SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)越性能沛申，積累了數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)和調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)。

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