首页 理论教育 数控电气系统采用西门子840Dsl数控系统进行全数字闭环反馈控制优化方案

数控电气系统采用西门子840Dsl数控系统进行全数字闭环反馈控制优化方案

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:采用西门子840Dsl数控系统与S120伺服驱动系统和位置测量信号(光栅尺),构成全数字闭环反馈控制系统。840Dsl数控系统调试。数控系统调试过程可分成以下几个方面:1)系统硬件连接:S120伺服驱动装置与电动机的连接、测量装置与系统的连接、Drive_CLiQ网络的连接、NCU单元与PCU或TCU及显示单元的连接等。

数控电气系统采用西门子840Dsl数控系统进行全数字闭环反馈控制优化方案

采用西门子840Dsl数控系统与S120伺服驱动系统和位置测量信号光栅尺),构成全数字闭环反馈控制系统。主轴(S)驱动电动机采用西门子1PH7系列交流主轴电动机;配置西门子S120全数字交流伺服调速装置;机械4档位变换,实现1.6~1000r/min的无级调速范围(主轴机械4档);安装主轴位置编码器(1-Vpp2048p/r)实现主轴定位准停、定向功能(M19功能),实现攻螺纹、螺纹切削功能。X轴(立柱滑座沿床身导轨移动)、Y轴(主轴箱沿立柱导轨移动)、Z轴(镗杆伸缩移动)、W轴(滑枕伸缩移动)等各进给轴均采用西门子1FT6系列交流伺服电动机(Y轴电动机带电磁制动器),X轴、Y轴、W轴采用HEIDENHAINLB382C带距离编码型光栅尺作为位置检测器件,实现闭环位置控制;Z轴伺服电动机自带绝对值编码器(不用返回参考点),半闭环位置控制。配置西门子S120全数字交流伺服调速装置,包括进线电抗器、滤波器、电源模块、控制模块、功率模块及配套信号、动力电缆,实现进给轴控制要求。

(1)840Dsl数控系统调试。数控系统调试过程可分成以下几个方面:

1)系统硬件连接:S120伺服驱动装置与电动机的连接、测量装置与系统的连接、Drive_CLiQ网络的连接、NCU单元与PCU或TCU及显示单元的连接等。

2)NC/PLC系统首次通电总清除。

3)调试接口的连接与设置。

4)PLC调试:PLC硬件组态与基本程序的调试、功能调试等。

5)SINAMICSS120驱动器调试:驱动器固件升级、驱动器及电动机参数自动配置。

6)NC参数设定。也可以将840D原型数据移植到840Dsl上。

7)用户报警文本:文件创建、编写与修改。

8)数据备份:系列备份包括NC参数与NC程序的备份、PLC程序的备份、MMC系统数据备份,必要时应对PCU50的硬盘做备份。

9)SINUMERIK840Dsl常用的调试工具软件

(2)840Dsl数控系统调试技术内容

1)机床控制系统硬件构成。机床配置的840Dsl数控系统采用NCU720.2模块NCU及OP010C操作显示单元,MCP483PN机床控制面板可以扩展连接手持单元和手轮,NX15轴位置反馈检测模块,驱动采用具有DRIVE_CliQ接口的SINAMICSS120驱动,采用SIEMENS1FT6型交流伺服电动机,以上各单元都由以太网连接。PLC选用ET200扩展输入输出单元,通过ProfiBus现场总线与系统连接。

2)NC/PLC系统首次通电总清除。首次接通和启动NCU单元必须进行NCK和PLC总清。

NCK总清除操作步骤:

①旋转开关SIM/NCK=1及开关PLC=3,NCU重新通电。

②等待数码管“6”;RDY灯绿色;STOP灯橘黄、慢闪;SF灯红色长点亮。

③NC总清除后旋转开关SIM/NCK=0。

PLC总清除操作步骤:

①旋转开关PLC位置2→3→2(3s内完成)。(www.xing528.com)

②SF灯灭,STOP灯橘黄、快闪。

③等STOP灯长亮时,PLC位置2→0,只有RDY、RUN亮绿色。

NC参数总清除结果:

NC参数恢复出厂设置(默认值);系统口令-7级(未设置任何口令);显示轴数量(6轴卡显示3个轴,31轴卡显示4个轴,无主轴显示)。

注意:NC、PLC总清除时,无法清除驱动数据。

3)调试接口的连接与设置。计算机连接到NCU的X127或X120以太网口进行调试工作,CP840Dsl的IP地址设置:X127为192.168.215.1;X120为192.168.214.1。若连接到NCU的X127以太网口,计算机可设置自动获得IP地址。

4)PLC调试。调试840Dsl必须要做硬件配置。在计算机STEP7中安装840Dsl的Toolbox和PROFIBUS部件的GSD文件,创建PLC项目,配置NCU的X126口为DP1;X136口为DP2/MPI;PROFIBUS是NC系统与SINAMICSS120驱动通信的现场总线;设置CP的IP地址,在硬件配置中双击CP840D sl,内部PROFIBUS CP子网ID号与840D sl X127(IP地址:192.168.215.1,子网掩码:255.255.255.244)相对一致,PLC程序用X127口才可以在线监控。在PROFIBUS上配置NX板硬件,如果NX板连接到NCU720.2的X105口上,做STEP7硬件配置时,该NX板的站地址必须设为15。

将安装有STEP7的笔记本与840D sl系统通过网线连接后,打开STEP7,建立新项目。打开SIMATIC300(1)中的Hardware,查看系统ET200组态与图样上的地址是否一致,不一致的话进行修改,组态修改完成后,可以将程序下载到PLC进行调试。调试中先使安全功能生效,操作功能生效;功能调试包括MCP控制、HT2控制、急停、限位、倍率、机床起动、停止、轴/主轴使能控制等。

5)SINAMICSS120驱动器调试。SINAMICSS120驱动系统采用了西门子最先进的硬件技术、软件技术以及通信技术;采用高速DRIVE_CLiQ驱动接口;驱动系统各部件具有电子铭牌;系统可以自动识别所配置的驱动系统;系统初次调试必须做驱动系统的出厂设置,自动拓扑识别,系统开始自动检测驱动部件的固件(前提条件是必须先做PLC硬件配置),保证驱动系统的固件与驱动控制系统(840D sl系统内置)完全一致,继续完成供电模块和驱动模块配置,配置电动机及编码器参数等。

6)NC参数设定。设置控制参数、机械传动参数、速度参数,包括设置通用参数、通道参数、轴/主轴参数和监控参数等。

7)报警文本。在计算机上编写报警文本,从/Siemens/sinumerik/hmi/tempplat/lng目录下复制名为“oem_alarm_deu.ts”的文件到计算机上(借助WinSCP或者用U盘),改名为“oem_alarm_chs.ts”。打开文件添加中文报警文本,将编辑好的文件复制到系统/user/sinu- merik/hmi/lng目录下,让HMI重新通电。

8)数据备份。SINUMERIK840D sl数据备份与回装。依次进入调试区域,按扩展键,按批量调试软功能键,可以选择:建立批量调试;PLC硬件升级文档;读取批量调试;建立原始文档;读取原始文档。在Windows界面支持USB盘后,也可以利用Ghost软件备份克隆硬盘到USB盘。在系统启动过程中,出现SINUMERIK时,按向下键“↓”,输入口令(password):SUNRISE,然后单击OK,Backup/Restore:disk imag,Next,选择Backup,从硬盘映像到目标U盘。当硬盘损坏时,用USB做的紧急启动盘启动系统,用克隆硬盘的USB盘的映像文件恢复硬盘,选Restore,从U盘映像到目标硬盘。还可以用Ghost软件克隆拆下的硬盘。

9)840Dsl常用的调试工具软件。

①840DslNCU调试软件:IBN Tools(sw7.6SP1)软件或HMI adv.sw7.6 sp1。调试人员可以利用普通PC作为人机界面的硬件,设定与调试机床参数,系列备份系统参数程序等。

②驱动调试软件:StarterV4.1.3+SSP_SINUMERIK_INT_V2_6_SP2或StarterV4.1.5orStarterV4.3。

③PLC编程软件:STEP7V5.4SP4或更高,用于PLC系统硬件组态、软件编程与调试。

840Dsl工具盘:PLC编程toolbox Ver2.6或更高版本,包含840Dsl有关最新硬件的GSD文件、标准功能块库文件、NC Variable Selector 32Bit软件、PLC Symbols Generator V1.6.0.0以及一些示例文件。

④NCU系统通信软件:WinSCP用于存取系统CF文件或执行系统指令,如用于NCU启动文件的修改、内部Operate的关闭、用户报警文本文件创建与修改等。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈