SINUMERIK840D数控系统在DH2200数控卧车中的锁紧螺丝

SINUMERIK840D数控系统在DH2200数控卧车中的

SINUMERIK840D数控系统在DH2200数控卧车中的 2011： 1引言：　　　　DH2200/80-12是我厂90年代初引进的第一台具有全功能的重型数控卧式车床，主要用于对汽轮机转子零部件进行精加工，为我厂创造了上亿元的产值。但由于电力电子器件的飞速发展和技术的不断更新，该设备不能适应工厂产品系列化、快速化发展的战略目标。其具体表现为：原有数控系统880电力电子器件老化严重，故障频繁；且许多主要电器元件现已经淘汰，备件购买困难而且周期长，不易维护；需要专门的编程人员，不能实现资源的共享。因此，对该卧式车床进行全面的电气改造具有可行性和必要性。　　　　2 SINUMERIK 840D数控系统的组成：　　　　SINUMERIK 840D是一种微处理数字控制系统，用于控制带数字驱动的机床。由数控及驱动单元(NCU),MMC,PLC模块三部分组成。　　　　2.1 NCU（Numerical Control Unit）数字控制部件　　　　根据选用硬件如CPU芯片等和功能配置的不同，NCU分为NCU561.2，NCU571.2 NCU572.2，NCU573.2（12轴），和NCU573.2（32轴）等若干种型号。

NCU单元中集成有SINUMERIK 840D数控CPU和SIMZTIC PLC CPU芯片，包括相应的数控软件和PLC控制软件，并且带有MPI或PROFIBUS接口，RS232接口，手轮及测量接口，和PCMCIA卡插槽。　　　　2.2 MMC(Man Machine Communication)人机通讯　　　　人机通讯是数控系统和人进行信息交流的通道。包括三部分: OP(Operation Panel),MMC,MCP。　　　　2.2.1 OP 操作面板　　　　OP(Operation Panel)单元一般包括一个10.4″TFT显示屏和一个NC键盘，因此OP单元和MMC建立起SINUMERIK 840D与操作者之间的交换界面。建立的条件是SINUMERIK 840D数控系统应用的是MPI（Multiple Point Interface）总线技术，传输速率187.5K/秒，OP单元为个总线网络中的一个节点。　　　　2.2.2 MMC计算机　　　　MMC实际上一台计算机。它有自己独立的CPU，还可以带硬盘，带软区。OP单元正是这台计算机上的显示器，而西门子MMC的控制软件也在这台计算机中。西门子公司根据不同的用户制造了不同档次的MMC，一般最常用的有MMC102.2及MMC103，对于SINUMERIK 810D　　数控系统配MMC102.2，对于SINUMERIK 840D数控系统配MMC103。　　　　2.2.3 MCP 机床操作面板　　　　MCP（Machine Control Panel）是专门为数控机床而配置的操作面板，它是通过MP（Multiple Point Interface）总线技术连接于数控系统。根据应用场合不同，其布局不同，有车床版MCP和铣床版MCP两种，本次设计采用车床板操作面板。　　　　2.3 PLC模块　　　　SINUMERIK 840D数控系统的PLC部分使用的是西门子SIMATIC S7-300的软件及模块,在同一导轨上从左到右依次是电源(Power Supply)，接口模块(Interface Module)及信号模块(Signal Module)。PLC的CPU与NC的CPU是集成在NCU中的。 电源模块（PS）是为PLC和NC提供电源+24V和+5V。接口模块（IM）是用于级之间互连。信号模块（SM）是用于机床PLC输入/输出的模块，有输入型和输出型两种。　　　　3 硬件设计　　　　DH2200/80-12是一台具有全功能的重型数控卧式车床。由床头箱、刀架、尾座、闭式中心架构成机床的主体。铁屑输送器、冷却装置、液压油箱、油温控制器作为机床的辅助设备。该机床采用SINUMERIK 840D数控系统，光栅尺作为位置检测元件，构成全闭环控制系统。现以刀架的改造为例来阐述840D的应用。　　　　西门子840D系统为当今世界较先进的数控系统，该系统所配的伺服驱动系统为611D数字型驱动系统，所配的交流伺服电动机X、Z轴为1FT6132-6SC71-1AH0。主轴驱动仍保留原来6RA27全数字式直流调速系统。　　　　840D数控系统通过总线与CRT、MCP、MMC103、S7-300和ET-200 PLC相连，具体连接方式见（硬件连接总框图1）

图1

3.1 SITOP电源和伺服电源模块 　　　　SITOP电源为MMC和PLC接口模块与信号模块提供稳定的电源。伺服电源模块主要为NCU和给611D数字驱动提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块的状态。根据容量所选电机的总的容量大于15KW以上，所以选用带有馈入装置的电源模块I/RF系列。伺服电源馈入模块能否给611D驱动模块供电决定于它的脉冲使能信号（端子63与9），控制器使能信号（端子64与9），内部接触器使能信号（端子48与112），这些使能信号通断都是通过PLC程序来控制实现的。其上电顺序是，内部接触器使能信号，脉冲使能信号，控制器使能信号。　　　　3.2 MMC人机界面　　　　MMC是人机界面，用于图形的显示，数字等的输入。根据该机床的特点，我们选用OP031(Operation Panel)操作面板，计算机CPU为奔藤，可硬盘的MMC103系列，MCP

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