西门子802DSL数控系统的电气设计.docx

摘 要 当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达家。加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 此次毕业设计设计的是西门子802dsl数控系统的电气设计。是对所学课程的一次深入的全面复习,也是一次理论结合实际的训练,因此,它在几年的学习中占有重要的地位.就我个人而言,希望通过此次毕业设计,对自己今后将从事的工作,进行一次适应性训练,通过设计锻炼自己分析问题,解决问题的能力,为以后的工作打下一个良好的基础。由于能力有限,设计中尚有许多不足之处,希望各位教师给予批评指教。 关键词：数控技术、西门子802dsl、电气 目录目录1第一章 概 述3 1.1 siemens 802dsl系统的概述3第二章 西门子802dsl系统的组成及连接62.1、西门子802dsl系统的组成102.2、西门子802dsl系统连接6第三章数控车床电气系统的设计333.1 sinumerik 802dsl机床参数的设定与调整方法333.2 cqk5252数控车床相关参数的设定35总结37附录 siemens802dsl系统连接图39参考文献39第一章 概 述1.1 siemens 802dsl系统的概述sinumerik 802d sl是一个集成所有数控系统元件（数字控制器，可编程控制器，人机操作界面）于一体的操作面板安装形式的控制系统。所配套的驱动系统接口采用西门子公司全新设计的可分布式安装以简化系统结构的驱动技术，这种新的驱动技术所提供的drive-cliq接口可以连接多达6轴数字驱动。外部设备通过现场控制总线 profibus dp连接。这种新的的驱动接口连接技术只需要最少数量的几根连线就可以进行非常简单而容易的安装。sinumerik802d sl为标准的数控车床和数控铣床提供了完备的功能，其配套的模块化结构的驱动系统为各种应用提供了极大的灵活性。sinumerik 802d sl 相对于802d在性能上有许多的改进。例如：可以方便的使用 din 编程技术和 iso 代码进行编程，卓越的产品可靠性，数字控制器，可编程控制器，人机操作界面，输入/输出单元一体化设计的系统结构，由各种循环和轮廓编程提供的扩展编程帮助技术，通过drive-cliq 接口实现的最新数字式驱动技术提供了统一的数字式接口标准，各种驱动功能按照模块化设计，可以根据性能要求和智能化要求灵活安排，各种模块不需要电池及风扇，因而无需任何维护。sinumerik 802d sl 的各种功能体现了西门子公司最新的产品创新技术，例如5个数字驱动轴，其中任意4个都可以作为联动轴进行插补运算，另一个作为定位轴使用，同时，还提供一个相应的数字式主轴（模拟主轴即将推出）作为一个变型使用, 在带c 轴功能时，可以采用3个数字轴，一个数字主轴，一个数字辅助主轴和一个数字定位轴的配置。新一代的西门子驱动技术平台sinamics s120伺服系统通过已经集成在元件级的drive-cliq来对错误进行识别和诊断，从操作面板就可以进行操作，使用的标准闪存卡（cf）可以非常方便的备份全部调试数据文件和子程序，通过闪存卡（cf）可以对加工程序进行快速处理，通过连接端子使用两个电子手轮，216 个数字输入和144 个数字输出（0.25a），rcs802 - 远程诊断和远程控制（nc 和 plc），rcsevent（通过电子邮件进行远程诊断）。 sinumerik 802d sl系统集成和连接以下元件：最大可以连接2个电子手轮，小型手持单元，通过i/o 模块pp 72/48 或通过 mcpa模块控制的机床操作面板，mcpa 模块被插入安装在pcu 210的后背板。mcpa 模块可以连接机床控制面板，同时具有用于模于模拟主轴的模拟接口。最大可以连接/o模块pp 72/48。第二章 西门子802dsl系统连接及系统调试 2.1 sinumerik 802d solution line 系统连接1、西门子802dsl系统连接 注解.交流380v经过熔断器至端子排再到电源总开关，将交流380v分成两路，一路经过空气开关至变压器，将电压从交流380v变成交流220v,另一路给电源模块供交流380v的电压。 图2-1- 1西门子802dsl系统连接图注解：电源开关的作用是将交流220v的电压变成直流24v电压，供系统使用。 (1)、24v dc电源连接 在802dsl系统连接部件中，需要24v dc电源供电的部件有pcu单元的x4接口和两块pp72/48模块的x1接口，插头上已经标明了24v、0v和pe（接地）。 在siemens数控设备中一般用“p”,表示电源的正“+”,“n”表示电源的负“-”,“m” 表示信号地，即0v如p24表示+24v dc,n15表示-15v dc，m24表示+24v所对应的0v。24v dc电源一般直接选用开关稳压电源供电，为了提高系统的可靠性，可使用两个独立的24v直流电源，一个用于802dsl的pcu、pp72/48和输入信号的公共端，而另一个电源为 pp72/48的输出信号供电（接x111、x222、x333端子的47/48/49/50）。两个24v dc电源的“0v”应连通。(2)、profibus现场总线的连接 siemens 802dsl是基于profibus总线的数控系统，pcu（面板控制单元）通过profibus总线和pp72/48伺服驱动进行数据交换和监控,因此， profibus总线的正确连接对于机床的稳定工作具有非常重要的意义。 profibus总线为串行连接,pcu为profibus的主设备,每个profibus从设备（pp72/48和s120伺服驱动器）都具有自己的总线地址，设备的总线地址不重，复即总线上不可出现两个相同的地址。 图2-1-2 802dsl系统profibus连接示意图 因此，从设备在profibus总线上的排序是任意的，具体连接方法见上图。 profibus的两个终端设备的终端电阻开关应拨至“on”位置。 pp72/48的总线地址由模块上的地址开关s1设定，第一块pp72/48的总线地址出厂设定为“9”，如选配第二块pp72/48模块%则地址为“8”，第三块pp72/48地址为“7”。profibus 电缆应由机床制造商根据其电柜的布局连接。系统提供的profibus 插头和电缆，插头应按照下图连接：profibus插头的连接 图2-1-3 profibus插头的连接(3)、电子手轮的连接 手轮亦称为手摇脉冲发生器，802dsl的手轮(可接二个电子手轮），连接至pcu的x30。（4）、nc键盘的连接 802dsl可以选用水平或垂直的键盘，连接时用所提供的电缆与pcu连接，用带弯角的插头将pcu x9接口与键盘相连即可。 （5）、机床控制面板的连接 802d sl 机床控制面板有二种形式：16fc5603-0ad00-0aa2 用于pp72/48 配套，26fc5303-0af30-1aa0 用于mcpa 配套。现已第一种连接方式为例，机床控制面板不与pcu单元直接相连接而是通过pp72/48模块的插座x111、x222分别与机床控制面板的x1201、x1202接口连接，如下图所示。 图2-1-4 mcp背面接口表2-1-1机床控制面板的按键的物理地址表2-1-2机床外部i/o点的连接 （6）、机床外部i/o点的连接 由于pp72/48的i/o插座x111、x222、x333是50芯的针脚，所以其要与外部相连时必须通过端子转换器才可以连接。2、非调节型电源模块slm与电机连（1）、非调节型电源模块slm 图2-1-4 非调节型电源模块slm 注解：slm 是将三相交流电整流成直流电，并能将直流电回馈到电网，但直流母线电压不能调节，所以又称非调节型电源模块。对于5kw 和10kw 的slm，可以通过端子x22: 2 来选择是否需要能量回馈；而对于16kw 和36kw 的slm，可以通过参数来选择是否需要能量回馈。对于不允许回馈的供电电网，也可以接制动单元和制动电阻来实现制动。5kw 和10kw的slm 是通过端子进行控制，而16kw 和36kw 的slm 是通过drive-cliq 接口来控制，通过该接口和主控单元进行数据交换。slm 的供电电压为380480v，功率范围为5-36kw。在实际应用中，在电网和blm 之间必须安装与其功率相对应的电抗器。对于36kw 的slm，我们推荐使用滤波器。 （2）、伺服驱动模块 图2-1-5伺服驱动模块注解：西门子s120书本型驱动器由电源模块和电机模块组成。该系统采用的是单轴电机模块（single motor module)。电机模块需要外部24v直流供电。电机模