畢業(yè)論文定稿-CAK50i數控車床控制系統設計
《畢業(yè)論文定稿-CAK50i數控車床控制系統設計》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《畢業(yè)論文定稿-CAK50i數控車床控制系統設計(37頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763摘 要數 控 技 術 作 為 現 代 制 造 業(yè) 的 核 心 技 術 之 一 , 在 各 行 各 業(yè) 得 到 了 廣 泛 的 應 用 ,在 機 械 制 造 行 業(yè) 當 中 , 數 控 車 床 由 于 可 以 以 較 高 的 精 度 實 現 多 工 種 加 工 已 經 成為 現 代 機 械 制 造 業(yè) 中 不 可 缺 少 的 加 工 設 備 。 本 課 題 以 西 門 子 SINUMERIK 808D 數 控 系 統 對 CAK50I 數 控 車 床 進 行 電 氣 系 統 與 控 制 的 設 計 和 研 究 。 論 文 介紹 了 SINUMERIK 808D 系 統 的 硬 件 組 成 、 特 點 與 相 關 應 用 ; 同 時 對 數 控 車 床 整個 控 制 電 路 進 行 設 計 , 并 用 西 門 子 Programming Tool 軟 件 進 行 了 數 控 系 統 內部 PLC 開 發(fā) 、 數 控 系 統 的 相 關 參 數 設 置 , 實 現 了 PC 機 與 數 控 系 統 之 間 的 通信 , 進 行 了 以 SINUMERIK 808D 為 控 制 器 的 銑 床 電 氣 控 制 的 調 試 , 包 括 系 統的 初 始 化 、 PLC 程 序 的 上 傳 /下 載 、 驅 動 器 的 調 試 、 基 本 參 數 的 設 定 、 回 機 床 參考 點 等 。關鍵詞:數控技術;SINUMERIK 808D 系統;控制電路原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763ABSTRACTOne of the key technology of NC technology as the modern manufacturing industry, has been widely used in all walks of life, in the mechanical manufacturing industry, CNC milling machine can realize the high precision work processing has become indispensable to modern processing equipment in mechanical manufacturing. Design and research of this subject to Siemens SINUMERIK 808D NC system of NC milling machine for electrical system and control. This paper introduces the SINUMERIK 808Dsystem hardware composition, characteristics and therelated application; as to the design of CNC milling machine and the whole control circuit, and Siemens Programming Tool software to set the relevant parameters of CNC system within the PLC development, CNC system, realizes the communication between PC and CNC system, the SINUMERIK controller of 808D the milling machine electric control test, including system initialization, PLC program download / upload, driver debugging, the basic parameter setting, back to the reference point of the machine.Keywords: numerical control technology; SINUMERIK 808D system; control circuit原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763目 錄摘 要 IABSTRACT.II第一章 緒 論 11.1 CAK50I 數控車床的組成 .11.1.1 輸入裝置 11.1.2 數控裝置 11.1.3 伺服系統 11.1.4 機床電器控制裝置 21.2 西門子 SINUMERIK 808D 簡介 21.2.1 SINUMERIK 808D 車削系統概述 .31.3 課題設計思路 41.4 課題設計結構 4第二章 SINUMERIK 808D 車削數控系統組成 .52.1 SINUMERIK 808D 車削數控系統結構 .52.2 SINUMERIK 808D 數控單元介紹 .62.2.1 面板處理單元(PPU) 62.2.2 操作面板(MCP) 82.3 驅動單元介紹 82.3.1 SINAMICS V60 伺服驅動模塊 .82.3.2 1FL5 伺服電機 .82.3.3 西門子 SINAMICS G120 變頻器 9第三章 SINUMERIK 808D 車削數控系統電氣原理圖設計 .103.1 概述 .103.2 主電路 .113.3 控制電路 .123.3 伺服電氣圖 .133.4 主軸電機電路 143.5 內置 PLC 輸入電路 153.6 內置 PLC 輸出電路 153.7 本章小結 16第四章 數控車床內置 PLC 控制系統設計 174.1 Programming Tool PLC 介紹 .174.2 Programming Tool PLC 軟件的安裝 .184.3 Programming Tool PLC 項目管理 .204.3.1 建立新項目 214.3.2 保存項目 214.4 Programming Tool PLC 與系統通訊 .214.5 數控車床系統 PLC I/0 分配和子程序庫的調用 234.5.1 I/0 點分配 .234.5.2 MCP 面板功能分配 .254.5.3 內部子程序庫調用 254.5 數控車床輔助裝置 PLC 程序的設計 304.6 本章小結 30總 結 31致 謝 32參考文獻 33原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第一章 緒 論1.1 CAK50I 數控車床的組成數 控 車 床 一 般 由 輸 入 /輸 出 裝 置 、 數 控 裝 置 、 伺 服 系 統 ( 驅 動 控 制 裝 置 ) 、機 床 電 器 邏 輯 控 制 裝 置 所 組 成 , 機 床 本 體 為 被 控 對 象 , 它 的 結 構 框 圖 如 圖 1.1所 示 :1.1.1 輸入裝置輸入輸出裝 置數 控 裝 置( CNC)機床電器控制裝置伺服系統 機床本體圖 1.1 數 控 車 床 結 構 框 圖輸 入 裝 置 將 數 控 加 工 程 序 等 各 種 信 息 輸 入 數 控 裝 置 , 輸 入 的 內 容 及 數 控 系統 的 工 作 狀 況 可 以 通 過 輸 出 裝 置 裝 置 進 行 觀 察 。 現 在 數 控 系 統 主 流 的 輸 入 /輸出 裝 置 有 磁 盤 驅 動 器 、 通 訊 網 絡 接 口 、 LCD 及 各 種 顯 示 器 件 等 。1.1.2 數控裝置數 控 裝 置 是 數 控 系 統 的 核 心 。 它 的 主 要 功 能 是 : 正 確 識 別 和 解 釋 數 控 加 工程 序 , 對 解 釋 結 果 進 行 各 種 數 據 計 算 和 邏 輯 判 斷 處 理 , 完 成 各 種 輸 入 、 輸 出 任務 。 其 形 式 可 以 是 由 數 字 邏 輯 電 路 構 成 的 專 用 硬 件 數 控 裝 置 或 計 算 機 數 控 裝 置 。前 者 稱 為 硬 件 數 控 裝 置 , 或 NC 裝 置 , 其 數 控 功 能 有 硬 件 邏 輯 電 路 實 現 ; 后 者稱 為 CNC 裝 置 , 其 數 控 功 能 有 硬 件 和 軟 件 共 同 實 現 。 數 控 裝 置 將 數 控 加 工 程 序原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763安 兩 類 控 制 信 息 分 別 輸 出 : 一 類 是 連 續(xù) 控 制 量 , 送 往 驅 動 控 制 裝 置 ; 另 一 類 是離 散 的 開 關 控 制 量 , 送 往 機 床 電 器 邏 輯 控 制 裝 置 。1.1.3 伺服系統伺 服 系 統 (驅 動 控 制 單 元 )位 于 數 控 裝 置 和 機 床 本 體 之 間 , 包 括 進 給 軸 伺 服驅 動 裝 置 和 主 軸 伺 服 驅 動 裝 置 。 進 給 軸 伺 服 驅 動 裝 置 由 位 置 控 制 單 元 、 速 度 控制 單 元 、 電 動 機 和 測 量 反 饋 單 元 等 部 分 組 成 , 它 按 照 數 控 裝 置 發(fā) 出 的 位 置 命 令和 速 度 控 制 命 令 正 確 驅 動 機 床 受 控 部 件 的 移 動 。 主 軸 驅動裝置主要由速度控制單元組成。1.1.4 機床電器控制裝置機床電器控制裝置位于數控裝置和機床之間,接受數控裝置發(fā)出的開關命令,主要完成機床主軸選速、起停和方向控制信號,換刀功能,工件裝夾功能冷卻、液壓、氣動、潤滑系統控制功能以及機床其他輔助功能。其形式可以是繼電器控制線路或可編程邏輯控制器(PLC)。根據不同的加工方式,機床本體可以是車床、銑床、鉆床、磨床、鏜床、加工中心及電加工機床等。與傳統的普通機床相比,數控車床本體的外部造型、整體布局、傳動系統、刀具系統及操作機構等方面都應該符合數控的要求。數控車床還配有各種輔助裝置,其作用是配合機床完成對工件的加工。如切削液或油液系統中的冷卻或過濾裝置,油液分離裝置,吸塵吸霧裝置、潤滑裝置及輔助主機實現傳動和控制的氣動、液動裝置等。除上述通用輔助設備外,從目前數控車床技術現狀看,至少還有五類輔助裝置是數控車床應該配備的:對刀儀、自動編程機、自動排屑機、物料儲運及上下料裝置和交流穩(wěn)壓電源。現代數控系統采用可編程邏輯控制器(PLC)取代了傳統的機床電器邏輯控制裝置,即繼電器控制線路。用 PLC 控制程序實現數控車床的各種繼電器控制邏輯。PLC 可位于數控裝置之外,稱為獨立型 PLC;也可以與數控裝置合為一體,稱為內裝型 PLC。1.2 西門子 SINUMERIK 808D 簡介西門子 SINUMERIK 808D 數控系統分為車削和銑削兩個版本 。SINUMERIK 808D 車削符合現代普及型車床的所有要求高輪廓精度和高動態(tài)特性,確保了最高的機床生產效率,尤其是在進行大批量車削加工時表現尤為突出。特點是一個加工通道中最多 4 進給軸/ 主軸并且專為斜床身和平床身數控車床定制的系統軟件。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763SINUMERIK 808D 銑削完美適用于現代普及型銑床及立式加工中心。得益于 SINUMERIK MDynamics 車削工藝包的速度控制功能,SINUMERIK 808D 也適用于模具加工。因此在普及型銑床應用方面,SINUMERIK 808D 具有完美的性價比。特點是:1、一個加工通道中最多 4 進給軸/ 主軸。2、專為立式加工中心定制的系統軟件。3、適用于簡單模具加工。1.2.1 SINUMERIK 808D 車削系統概述SINUMERIK 808D 車削是基于操作面板的數控系統,針對普及型數控車床和加工中心量身定制。其優(yōu)點如下:(1)緊湊、耐用、并且免維護的操作面板型數控系統,預裝銑床專用的系統軟件。(2)無需在機柜上鉆孔的智能卡扣安裝。(3)使用 USB 接口的即插即用機床控制面板。(4)現代化的數控系統確保了系統性能和精度。(5)SINUMERIK 808D 在線向導可以幫助學習、研究、簡化最新的數控系統技術。(6)SINUMERIK Operate BASIC 人機界面:與 SINUMERIK 828D 和 840Dsl類似的便捷操作。(7)SINUMERIK programGUIDE BASIC:全面的工藝循環(huán),用于通過圖形輸入界面方便地車削循環(huán)。(8)通過 U 盤的簡單數據傳輸。SINUMERIK 808D 車削能夠實現的功能如下:(1)數控單元前面板的防護等級 IP65。(2) 配置了機械按鍵的數控系統鍵盤。(3)帶簡體中文標識或英文標識的前面板。(4)7.5“ 彩色 LCD 顯示屏。(5)前置用戶 USB 接口。(6)用于進給驅動的脈沖/方向接口。(7)用于主軸驅動的模擬量 10 V 接口。(8)帶電池的數據緩沖( 3 年) 。(9)用于車削工藝的預配置系統軟件。(10)多個加工通道/ 模式組。(11) 主軸。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763(12)圖形化的 SINUMERIK 數控系統編程和包括固定循環(huán)的標準 ISO 代碼編程。(13)加工程序模擬。(14)集成輪廓計算器。(15)PLC 可利用 SIMATIC S7-200 指令集進行梯形圖編程。(16)帶 72 路數字 PLC 輸入和 48 路數字 PLC 輸出的集成/分布式 PLC I/O 方案。(17)自定義用戶畫面。(18)集成了維護計劃器,用于對機床進行維護。(19)系統包含的所有西門子部件在客戶信息登記后可延長 24 個月,最長不超過自西門子出廠之日起的 36 個月。1.3 課題設計思路1)參考所有與西門子 SINUMERIK 808D 車削數控系統產品相關數據,了解整個數控系統的組成和被控制對象的電氣組成。2)運用 AUTOCAD 軟件完成數控車床的電氣原理圖,包括:系統主電路、三軸伺服電路、主軸變頻電路、內置 PLC I/O 電路和控制電路。3)了解 SINUMERIK 808D 內置 PLC 自帶子程序庫,并且根據本課題的控制對象,選取適合的子程序。4)安裝 Programming Tool PLC 工具,了解包括 808D 內部 PLC 程序的調用和程序設計。1.4 課題設計結構本文以基于 SINUMERIK 808D 車削系統的項目作為應用背景,對數控車床電氣設計進行了研究。全文共分為六章,各章的主要內容如下:第一章前言部分,主要介紹數控車床的組成和 SINUMERIK 808D 數控系統產品的特點;第二章對 SINUMERIK 808D 車削數控系統整個系統組成進行詳細介紹,并且了解各個端口的作用;第三章完成整個數控系統的硬件接線圖;第四章對 SINUMERIK 808D 車削數控系統內置 PLC I/O 點進行分配,然后對數控車床 PLC 控制程序進行詳細的介紹;第五章總結了全文的研究工作,給出了存在的問題和進一步研究的方向。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第二章 SINUMERIK 808D 車削數控系統組成2.1 SINUMERIK 808D 車削數控系統結構SINUMERIK 808D 銑削數控系統的結構包括:數控單元、驅動單元和電子手輪,其系統結構圖如圖 2.1 所示。 1)數控單元包括如下: 面板處理單元(PPU) 機床控制面板 (MCP) 連接 SINAMICS V60 的設定值電纜 連接主軸的設定值電纜 2) 驅動單元包括如下: SINAMICS V60 (用于控制進給軸) 1FL5 電機 動力電纜 編碼器電纜 抱閘電纜(用于帶抱閘的電機) 變頻器或者伺服主軸驅動器(用于控制主軸) 主軸電機 主軸編碼器 3) 電子手輪 最多可以連接兩個手輪原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 2.1 SINUMERIK 808D 數控系統組成2.2 SINUMERIK 808D 數控單元介紹2.2.1 面板處理單元(PPU)面板處理單元(PPU)是整個數控系統的大腦,所有的控制指令都是由其發(fā)出,其集成了人機界面、內置 PLC I/0 接口、X/Y/Z 主軸控制接口等,其結構圖如圖 2.2所示。 原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 2.2 面板處理單元(PPU )接口分布圖面板處理單元(PPU)接口布局如下表 3.1 所示:表 3.1 面板處理單元(PPU)接口布局原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397632.2.2 操作面板(MCP)MCP 是專門為數控車床而配置的,它也是 OPI 上的一個節(jié)點,根據應用場合不同,其布局也不同, MCP 的主要作用是完成數控車床的各類硬功能鍵的操作。其結構如下圖 2.3 所示:圖 2.3 MCP 操作面板上圖所示的操作者鍵位根據車削和銑削布置不同。2.3 驅動單元介紹2.3.1 SINAMICS V60 伺服驅動模塊SINAMICS V60 CPM60.1 伺服驅動器特別設計用于標準機床應用中的進給軸的控制。此系統主要設計用于成本效率為首要考慮因素的應用。驅動器的主要性能數據針對 SINUMERIK 808D 進行了優(yōu)化。其特點如下:(1)緊湊型單軸驅動模塊,將整流單元、逆變單元和控制單元集成于一體。(2)鋁制壓鑄件散熱片替代冷卻風扇(3)帶涂層的電路板(4)無需 PC 工具進行調試和配置(5)使用按鍵/7 段顯示簡單調試(6)預配置電機數據儲存在驅動器中(7)CE 認證2.3.2 1FL5 伺服電機1FL5 伺服電機是西門子推出的緊湊永磁同步電機系列。借助各種選擇、齒輪箱、編碼器和豐富的電機型號,1FL5 電機可以實現最佳配置,投入任何一個應用場合。同時它還可以滿足新一代機器設備提出的更高要求。 1FL5 伺服電機與 V60 驅動組合在一起,可以構成一個功能欠打的高效系統。電機集成的用于轉速控制和位置控制的編碼器系統有各種型號,可以根據應用場合原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763加以選擇。 電機設計用于不帶外部風冷的運行方式,通過表面導出運行產生的損耗熱量。1FL5 伺服電機具有很高的過載能力。 1FL5 電機,轉矩 6 牛頓米,集成式帶單極對旋轉變壓器,不帶制動,光軸,轉速 3000 轉/每分鐘 1FL5 電機,轉矩 8 牛頓米,集成式帶單極對旋轉變壓器,不帶制動,光軸,轉速 3000 轉/每分鐘。 2.3.3 西門子 SINAMICS G120 變頻器 SINAMICS G120 是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號,從單相電源電壓,額定功率 120W 到三相電源電壓,額定功率 11KW 可供用戶選用。本變頻器由微處理器控制,并采用具有現代先進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為功率輸出器件。因此,它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調制的開關頻率是可選的,因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。 SINAMICS G120 具有缺省的工廠設置參數,它是給數量眾多的簡單的電動機控制統供電的理想變頻驅動裝置。由于 SINAMICS G120 具有全面而完善的控制功能,在設置相關參數以后,它也可用于更高級的電動機控制系統。 SINAMICS G120 既可用于單機驅動系統,也可集成到“自動化系統中 ”。其主要特點 :(1)易于安裝。 (2)易于調試。 (3)牢固的 EMC 設計。 (4)可由 IT(中性點不接地)電源供電。 (5)對控制信號的響應是快速和可重復的 (6)參數設置的范圍很廣,確保它可對廣泛的應用對象進行配置。 (7)電纜連接簡便。 (8)采用模塊化設計,配置菲常靈活。 (9)脈寬調制的頻率高,因而電動機運行的噪音低。 (10)詳細的變頻器狀態(tài)信息和信息集成功能。 (11)有多種可選件供用戶選用:用于與 PC 通訊的通訊模塊,基本操作面板(BOP),高級操作面板(AOP),用于進行現場總線通訊的 PROFIBUS 通訊模塊。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第三章 SINUMERIK 808D 車削數控系統電氣原理圖設計3.1 概述 本數控車床是采用德國西門子 SINUMERIK 808D 系統控制的三軸機,SINUMERIK 808D 將所有 CNC、PLC、HMI 和通訊任務集成于一個單一的部件。免維護的 PC 硬件集成了 PROFIBUS 接口用于驅動和 I/O 模塊并具有速裝結構的超薄操作面板。作為驅動系統分配獨立的接口,因而各軸驅動的功率獨立配置。SIMATIC S7-200 的指令集可直接適用于機床。系統不僅能夠執(zhí)行通常的SINUMERIK 零件加工程序,而且可以使用非西門子的 G 代碼。 SIEMENS 808D 通過 PROFIBUS 聯接到伺服驅動器,機床各部分信號通過 I/O模塊進出 PPU。 采用主要元部件 a) SIEMENS 808D 型 CNC 控制系統、三軸驅動電機。 b) 主軸采用 1PH7 交流主軸電機及相應的驅動裝置,或變頻主軸。 c) 全數控鍵盤(水平結構) 。 d) 通過 PROFIBUS 聯接的 I/O 模塊 PP72/48。 e) 通過 PROFIBUS 聯接的 SIMODRIVE611 通用驅動系統。 f) 電子手輪。 整個系統接線框圖如下圖 3.1 所示:原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 3.1 系統接線框圖3.2 主電路 數控車床主電路主要包括電源的進線,總開關,冷卻、潤滑、刀架、等輔助功能的電機連接,如果因伺服動力電不是 380V,還需要動力變壓器和控制變壓器的變壓電路。 由圖 3.2 可以看到,該機床采用三相五線制供電,電網三相 380V 電L1,L2,L3 經總開關 QF 輸入至電氣柜,給各支路供電, QF1 帶有分離脫扣,當打開控制柜時,行程開關 SQ0 常閉觸點斷開,QF 斷開,實現了機床關機。機床冷卻、潤滑及刀架電動機都配有過載保護開關 QM,QM 的作用相當于 QF 和 FR 的作原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763用。FV 為限壓保護器件,起到在電動機頻繁起停時起防干擾作用。 伺服供電是為 X/Z 兩軸伺服驅動器供電??刂齐娫词菫榱斯┙o整個數控系統PPU 控制電源、PLCI/0 輸入輸出供電和繼電器供電。圖 3.2 主電路3.3 控制電路 數控車床控制電氣圖主要完成數控系統上下電的控制,主電路接觸器和電磁閥控制。如下圖 3.3 所示如下圖 3.3 所示,依靠 PLC 輸出繼電器 KA2 和 KA3 實現了尾座的前進和后退功能。依靠 PLC 輸出繼電器 KA8 和 KA9 實現了刀架電機正反轉的控制。依靠 PLC輸出繼電器 KA4 完成冷卻電機的控制。依靠 PLC 輸出繼電器 KA5 完成潤滑泵電機的控制。依靠 PLC 輸出繼電器 KA6 完成卡電磁閥的夾緊控制。依靠 PLC 輸出繼電器 KA7 完成卡盤電磁閥的松開控制。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 3.3 控制電路 3.3 伺服電氣圖 808D 數控系統是通過輸出模塊 X51、X53 分別對 X、Z 軸伺服驅動器進行控制,通過脈沖的形式達到控制的要求。圖 3.4 為系統 X51、X53 和 V60 伺服驅動器的接線圖。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 3.4 伺服電路如圖 3.4 所示,X、Z 軸伺服驅動器 L1、L2、L3 端口輸入為三相 220V 交流電,通過空氣開關 QF 控制其上電與否。V60 伺服驅動器的控制端為 X5 和 X6,按照對應的針腳和 808D 數控系統伺服控制端口進行正確的接線。伺服驅動器 X8 端口為伺服電機編碼器接入端口。B+和 B-接伺服電機制動器,U、V 、W 接伺服電機。3.4 主軸電機電路數控車床主軸電機通過變頻器控制主軸的轉速和主軸的正反轉、為了能夠精確的控制主軸的轉速,這個我們用模擬量控制,通過旋轉編碼器組成一個閉環(huán)回路,其具體電路如圖 3.5 所示圖 3.5 主軸電路如上圖 3.5 所示,QF 給變頻器上電,變頻器模擬量輸入端口接 808DPPU X54端口,編碼器接數控系統 PPU X60 端口,其中編碼器連線要用雙絞屏蔽線,這樣是為了防止干擾。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397633.5 內置 PLC 輸入電路808D 系統內集成電路 PLC,每一個模塊上有 X100、X101 、X102 三個接口,每個接口有 8 個數字量輸入點,一共 24 個數字量輸入點。通過端子轉換器連接到各輸入元件上。圖 3.6 為 808D 接口 X100、X101、X102 I0.0I2.7 輸入信號電氣圖,輸出接口功能在圖中上方已經標明,維修時根據其功能來查找所對應的輸入信號。例如如果機床無法停機,分析時首先依據電氣圖,找到急停按鈕的分配輸入點,輸入點為I0.0,然后利用 PLC I /O 狀態(tài)或梯形圖查看 PLC 是否已經輸入,或利用萬用表檢測常閉觸點兩個點是否導通。圖 3.6 內置 PLC 數字量輸入端口3.6 內置 PLC 輸出電路808D 系統內集成電路 PLC,每一個模塊上有 X200、X201 兩個接口,每個接口有 8 個數字量輸出點,一共 16 個數字量輸出點。通過端子轉換器連接到各接線端子和輸出繼電器上。圖 3.7 為 808D 接口 X200、X201 Q0.0Q1.7 輸出信號電氣圖,輸出接口功能在圖中上方已經標明,維修時根據其功能來查找所對應的輸入信號。例如如果機床冷卻功能故障,分析時首先依據電氣圖,找到冷卻輸出的地址為 Q0.4,輸出的繼電器為 KA4,然后利用 PLC I/O 狀態(tài)或梯形圖查看 PLC 是否已經輸出,或利用萬用表檢測繼電器 KA4 線圈是否已經閉合,觸點是否已經接通。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 3.7 內置 PLC 輸出電路3.7 本章小結本章主要是對整個 808D 數控系統系統硬件電路進行設計,包括系統主電路、控制電路、伺服電機、主軸電機電路、內置 PLC I/O 輸入、輸出電機進行設計。通過本章的設計,讓我們對整個系統系統硬件接線進行跟詳細的了解。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763第四章 數控車床內置 PLC 控制系統設計4.1 Programming Tool PLC 介紹Programming Tool PLC 是西門子 808D 系列不可缺少的編輯工具,是集編輯,通訊,調試,診斷為一體的軟件,是西門子 808D 系列軟件中主動脈。Programming Tool PLC 有如下特點。1能夠應用于 808D 系統各種型號。2. 利用 Windows 的優(yōu)越性,使操作性飛躍上升,能夠將 Excel, Word 等成的說明數據進行復制,粘貼,并有效利用。3.程序的標準化(1) 標號編程用標號編程制作可編程控制器程序的話,就不需要認識軟組件的號碼而能夠根據標示制作成標準程序。用標號編程做成的程序能夠依據匯編從而作為實際的程序來使用。(2) 功能塊功能塊是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)順序程序時反復使用的順序程序回路塊零件化,使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外,零件化后,能夠防止將其運用到別的順序程序時的順序輸入錯誤。(3) 宏只要在任意的回路模式上加上名字(宏定義名)登錄(宏登錄)到文文件,然后輸入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式,變更軟組件就能夠靈活利用了。4. 能夠簡單設定和其它站點的鏈接由于連接對象的指定被圖形化而構筑成復雜的系統的情況下也能夠簡單的設定。5. 可編程控制器 CPU 連接方式。(1) PS/2 串行通訊口(2) USB(3) 以太網通信(4) CF 卡通信(5) PROFIBUS 總線通信(6) DRIVE CLiQ 總線通信6. 豐富的調試功能(1) 由于運用了梯形圖邏輯測試功能,能夠更加簡單的進行調試作業(yè)。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763(a) 沒有必要再和可編程控制器連接。(b) 沒有必要制作使用的順序程序。(2) 在幫助中有 CPU 錯誤,特殊繼電器/特殊寄存器的說明,所以對于在線中發(fā)生錯誤,或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的內容的情況下提供非常大的便利。(3) 資料制作中發(fā)生錯誤情況時,會顯示是什么原因或是顯示消息,所以數據制作的時間能夠大幅度縮短。4.2 Programming Tool PLC 軟件的安裝安裝 Programming Tool PLC 軟件步驟如下:啟動 Windows 系統,找到 progtool 文件夾里 03010307 文件夾下的 Setup 圖標,雙擊 Setup 圖標,進入安裝向導界面,在出現的“ 從以下列表中選擇安裝語言”中選擇“英語”后,按“確定”,如圖 4.1 所示圖 4.1 選擇設置語言在隨后出現的友好歡迎界面“Welcome ”中按照默認,按下 “Next”按鈕,如圖 4.2 所示。接著會出現“Software License Agreement”界面中,同意協議選擇“Yes”按鈕,如圖 4.3 所示。圖 4.2 安裝歡迎界面 圖 4.3 軟件證書確認協議原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763會出現“User Information”注冊信息提示欄,在此填上自己的姓名與公司,確認后按下“Next ”按鈕,如圖 4.4 所示圖 4.4 用戶注冊信息提示界面然后會出現“Choose Destination Location”界面,如圖 4.5 所示,按下“Browse”按鈕改變安裝路徑,按下“Back ”按鈕返回上一步,可以改變用戶信息,再此不改變默認安裝路徑,直接按下“Next”進入 “Select Components”界面,將多種安裝語言全部勾選后按下“Next”按鈕,進入安裝環(huán)節(jié),如圖 4.7 所示。圖 4.5 選擇安裝路徑 圖 4.6 選擇安裝語言原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 4.7 軟件安裝 圖 4.8 安裝完成安裝環(huán)節(jié)需要等待幾分鐘,之后會出現“Setup Complete”界面,點擊“Finish”完成安裝,如圖 4.8 所示4.3 Programming Tool PLC 項目管理Programming Tool PLC 將所有各種順控程序參數以及順控程序中的注釋聲明注解以項目的形式進行統一的管理。在 Programming Tool PLC 的項目畫面里您不但可以方便地編輯和表示順控程序和參數而且可以設定您使用的 PLC 類型。雙擊桌面 Programming Tool PLC 快捷方式,進入軟件,由于在安裝的過程中選擇了多種語言,故而在第一次打開的時候默認進入英語的項目編輯環(huán)境。這樣會給以后的項目編輯帶來不便,可以通過“Tools”“ Options”來改變,如圖 4.9 所示。在彈出的“Options”界面中選擇“General”書簽,在“Language”一欄中選擇“Chinese”,點擊“OK ”確認,如圖 4.10 所示。這時會提示 Programming Tool PLC 軟件需要關閉重啟才能將選擇的配置實現,雙擊 Programming Tool PLC 桌面快捷方式即可進入中文項目編輯環(huán)境。圖 4.9 改變安裝語言路徑 圖 4.10 選擇軟件運行語言原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397634.3.1 建立新項目單擊菜單欄上“文件”“新建”,或者單擊工具欄上的 圖示,或者快捷鍵 CTRL+N。會出現新建項目畫面,如圖 4.11 所示。圖 4.11 文件菜單欄4.3.2 保存項目在程序編輯過程中或編輯結束,要把項目保存起來,點擊菜單欄上“文件”“保存”,或單擊標準工具欄上 圖標,或快捷鍵 CTRL+S 可以完成保存項目。點擊“另存項目為”可以將當前項目保存,在當前編輯基礎之上,以另一項目來編輯,如圖 4.11 所示。4.4 Programming Tool PLC 與系統通訊項目軟件的各種參數設定好了以后,就連接 808D sl 系統。與 808D sl 系統通訊的方式有多種,現在僅介紹 IE 以太網本地電纜連接方式。用網線將 PC 與 808D sl 系統連接起來。網線的一端接 PC 的網絡端口,另一端接 PCU 的 X5(IE)端口。打開 Programming Tool PLC 軟件,選擇菜單工具欄 “檢視” 選擇“通訊”。會出現如圖 4.12 所示“通信設定”對話框。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 4.12 通訊設定雙擊右上角接口設定,進入接口設定畫面,選擇以太網接口“TCP/IP xxxxxx(取決于 PC 網卡) ”,如圖 4.13 所示。圖 4.13 設置 PG/PC 接口確定后在彈出畫面中的“遠程地址”項中輸入 NC 的 IP 地址(默認為原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763169.254.11.22)。圖 4.14 通訊連接設定結束后,便可通過以太網進行項目上傳、下載、在線診斷。4.5 數控車床系統 PLC I/0 分配和子程序庫的調用4.5.1 I/0 點分配808D 數控系統內置 PLC 主要是完成數控車床排屑電機、潤滑、主軸限位、工作燈、冷卻泵電機等輔助裝置的控制。包括 X、Y、Z 軸的超行程的限位,X、Y、Z 軸的機械原點和保護輸入等,下表 4.1 位輸入、輸出點的分配。原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397634.1 I/O 點分配元件 信號簡稱 信號名稱 元件 信號簡稱I0.0 急停按鈕 常閉信號 Q0.0 工作燈I0.1 X 軸正向限位 常閉信號 Q0.2 尾座前進I0.2 X 軸負向限位 常閉信號 Q0.3 尾座后退I0.3 常閉信號 Q0.4 冷卻泵I0.4 常閉信號 Q0.5 潤滑泵I0.5 Z 軸正向限位 常閉信號 Q0.6 卡盤夾緊I0.6 Z 軸負向限位 常閉信號 Q0.7 卡盤松開I0.7 X 軸機械原點 常開信號 Q1.2 刀架正轉I1.0 常開信號 Q1.3 刀架反轉I1.1 Z 軸機械原點 常開信號 Q1.4 齒輪換擋:低擋I1.2 刀位檢測信號 T1 常開信號 Q1.4 齒輪換擋:高檔I1.3 刀位檢測信號 T2 常開信號I1.4 刀位檢測信號 T3 常開信號I1.5 刀位檢測信號 T4 常開信號I1.6 刀位檢測信號 T5 常開信號I1.7 刀位檢測信號 T6 常閉信號I2.0 刀架電機過載 常閉信號I2.3 卡盤腳踏開關 常開信號I2.4 冷卻液位過低 常閉信號I2.5 冷卻電機過載保護 常閉信號I2.6 潤滑液位過低 常閉信號I2.7 潤滑電機過載保護 常閉信號原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 13041397634.5.2 MCP 面板功能分配MCP 操作面板按鍵分配如下表 4.2 所示,分別完成數控車床的主要輔助功能。我們定義用戶鍵 1 在 PLC 地址為 M0.0,我們定義用戶鍵 2 在 PLC 地址為M0.1,我們定義用戶鍵 3 在 PLC 地址為 M0.2,我們定義用戶鍵 4 在 PLC 地址為M0.3,我們定義用戶鍵 5 在 PLC 地址為 M0.4,我們定義用戶鍵 6 在 PLC 地址為M0.5。表 4.2 MCP 面板鍵位分布4.5.3 內部子程序庫調用1、子程序 20 - AUX_MCP(機床輔助功能)作用:子程序 20 用于控制機床輔助功能,如工作燈、安全門(銑削)和排屑(銑削) 。調用方式如下圖 4.15 所示:圖 4.15 調用子程序 20其中 ONE 為 SM0.0,PLC 每次掃描都執(zhí)行。2、子程序 32 - PLC_INI(PLC 初始化)作用:子程序 32 執(zhí)行于首個 PLC 循環(huán)(SM0.1 )處。 該子程序根據由 PLC 機床數據定義的機床設置來設定 NCK 接口信號。 在該子程序中,設定下列接口信號: DB3200.DBX6.7: NCK 通道的進給倍率變得有效 DB380x.DBX1.5: 各軸的測量系統 1 生效 DB380x.DBX1.7: 各軸的進給倍率生效 DB1700.DBX1.3:ROV 生效 其調用方式如下圖 4.16 所示:原版文檔,無刪減,可編輯,歡迎下載詳細圖紙可扣扣咨詢 414951605 或 1304139763圖 4.16 調用子程序 323、子程序 33 - EMG_STOP 作用:子程序 33 處理急停。按下急停按鈕產生急停報警并去能 SINAMICS V60 的 65 使能信號。如要清除急停報警,必須首先釋放急停按鈕并接著按下 MCP 上的復位鍵。其輸入端、輸出端信號如下表 4.3 所示:表 4.3a 輸入端表 4.3b 輸出端其調用方式如下圖 4.17 所示:- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 畢業(yè)論文 定稿 CAK50i 數控車床 控制系統 設計
裝配圖網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://ioszen.com/p-547997.html