Sinumerik 808D数控车床PLC连接与调试
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Sinumerik 808D数控车床PLC连接与调试论文.doc
控制系统.dwg
电器集成电路.dwg
目 录
第一章 绪论 1
1.1 前言 1
1.2数控系统地发展 1
1.3本设计主要任务 2
第二章SINUMERIK 808D概括 4
2.1 SINUMERIK 808D简介 4
2.2 SINUMERIK 808D组成部分 4
第三章 数控系统的机构组成 8
3.1 数控系统的结构原理 8
3.2数控系统CNC的组成 8
第四章 数控车床PLC的机构组成和工作原理 11
4.1 数控机床PLC的形式 11
4.2 数控车床PLC的硬件组成和功能 11
4.3 PLC的工作原理 13
4.4 PLC与数控车床的信息传递 14
第五章808D电气电路设计 15
5.1 电气控制电路简介 15
5.1.2 电气原理图的要求 15
5.1.3 电气设计的原则 15
5.2 808D电路的设计 16
5.2.1电气集成电路 16
5.2.2 控制系统电路 18
第六章 PLC的设计 20
6.1 PLC的编程方法 20
6.2 PLC的设计 20
6.2.1PLC设计方法 20
6.2.2PLC程序设计步骤 20
6.2.3 PLC在车床控制的分析 21
6.2.4PLC参数设定 21
6.2.5 PLC机床数据 23
6.2.6 HMI数据 24
6.2.7 NCK数据 24
6.2.8 PLC的输入输出地址 25
6.3 PLC控制部分设计 27
6.3.1 主轴程序设计 27
6.3.2 主轴和进给轴的控制程序 28
6.3.3 机床冷却系统控制程序 30
6.3.4带二进制编码功能的刀架程序 31
6.3.5 辅助程序设计 33
6.4 PLC控制部分调试 34
6.4.1 PLC连接 35
6.4.2 安装Programming Tool 35
6.4.3 PLC程序的在线调试 36
6.4.4 PLC用户报警调试 36
第七章 常见连接的故障的分析和处理 39
7.1 硬件故障 39
7.1.1开机无法进入系统 39
7.1.2 电池报警 39
7.1.3 MCP触摸板不能用 39
7.1.4 RS23传输故障 40
7.1.5主轴故障 40
7.1.6主轴编码器故障 41
7.2 PLC故障 41
7.2.1 报警提示700013 41
7.2.2 报警提示 700017 41
7.2.3 报警提示 700022 42
7.2.4故障提示700025 42
7.2.5故障提示700024 42
7.2.6故障提示 700028 42
总结 43
参考文献 44
致谢 45
摘要
数字控制技术作为机械自动化的一个重要方面，随着科学技术的进步数控技术在国民的生产中占据着越来越重要的地位。PLC作为机械自动化的一个重要组成部分由于PLC的适用范围广、操作简单的特点使其在机械生产中扮演着越来越重要的地位。数控车床是按照用户的设定程序命令来实现对待加工元件的加工操作。数控车床具有很高的操作性和加工自动性。
数控技术是新兴技术的代表，世界各国信息产业、生物产业和航空技术等工业广泛采用数控技术用来提高制造技术水平和能力提高对市场的适应能力和竞争能力，因其重要性被列为国家的战略物质，大力发展数控技术是提高国家综合竞争力的途径。伴随着机械制造生产中单件小批量的增多和国防工业部门对零件加工要求提高，形状复杂工序麻烦工件越来越多人们对工件的要求也在增高。为此，迫切需要一种灵活的、通用的柔性化自动化机床或者生产线这就是数控技术。
数控车床由于生产所承担的任务，可以知道PLC控制来控制机床的主要动作，信息化的快速发展促使数控车床技术也在发生着快速的进步，传统意义上的数控车床已经不能满足人们日常生产生活需要。因此，就对我们的数控车床技术提高。PLC可编程控制器因为其强大功能和极强的抗干扰性已经成为人们设计机床时首要的选用元件。本设计以加强PLC与数控机床之间联系而进行。数控系统与PLC的连接、PLC程序设计是本设计的核心部分。
本次设计在进行设计主要面临问题有：解决数控车床CNC系统和PLC的分析；PLC输入输出地址的分配，依据机床的控制要求合理的分配出PLC的输入输出地址，PLC的输入信号一般是继电器，输出信号一般是小型中间继电器和指示灯；PLC外围电路设计可以分为按钮开关与PLC输入电路的连接，指示灯继电器与输出电路的连接；对于PLC参数设定部分主要可以分为：地址范围和MCP信号、用户报警和PLC机床、HMI、NCK数据；PLC控制框图设计可以分为：主程序的设计、数据交换程序、初始化程序、冷却和润滑程序。
根据上面叙述本毕业设计主要强调SINUMERIK 808D数控车床PLC的连接与调试主要分为以下几个部分：
⑴数控车床CNC系统和PLC的功能分析。
⑵PLC的输入输出地址的分配，外围电路的设计。
⑶PLC参数设定。
⑷PLC控制框图的设计。
⑸PLC控制系统的调试。
⑹常见连接故障的分析与处理。
通过本次设计应该达到要求：了解数控车床与数控系统的发展历程，了解数控系统的发展的阶段；熟悉数控车床的各部分元件主要包括机械部分、电气控制部分、PLC控制部分；提高CAD软件使用能力；熟悉PLC的控制编程和PLC的模拟仿真，做到可以独立完成PLC程序的编写以及常用的PLC软件的软件仿真应用，了解常见的数控车床连接时存在问题和问题处理方法。
关键词：SINUMERIK 808D; PLC; 连接; 调试
Abstract
Numerical control technology as an important aspect of mechanical, with the progress of science and technology of numerical control technology in the national production occupies a more and more important position.PLC as an important component of mechanical automation because of PLC applicable scope, the characteristics of simple operation make it plays a more and more important position in mechanical production. CNC lathe is set by the user's program command to implement the machining operation of components.Numerical control lathe has the very high operational and automaticity.
Numerical control technology is a representative of the emerging technologies, the world information industry, biology industry and aviation technology industries widely used numerical control technology is used to improve the level of manufacturing technology and the ability to improve the adaptability and competition ability of the market, because of its importance is listed as a national strategic material, vigorously develops the numerical control technology is to improve the national comprehensive .With increasing in the production of machinery manufacturing sheet small batch and defense industry sector to improve the parts processing requirements, complicated shape process trouble artifacts more and more people to the requirements of the artifacts are also increased Therefore, urgent need a flexible, universal flexible automation machine or production line that is numerical control technology.
On the task of CNC lathe as production, PLC to control the machine tool can know the main action, the development of information technology make NC lathe technology is also in happening fast progress, in the traditional sense of the CNC lathe has can't meet the needs of the People's Daily life.Therefore, to improve our CNC lathe technology.PLC programmable controller because of its powerful function and strong anti-jamming has become people to design the machine tools, the selection of primary components.This design is to strengthen the communication between PLC and CNC machine tool.Numerical control system connected to the PLC and PLC program design is the core part of this design.
The design in the design of the main problems are: solve the numerical control lathe CNC system and the PLC analysis;PLC I/o address allocation, on the basis of the machine tool control and reasonable allocation of the PLC I/o address, PLC input signal is usually relay, the output signal is generally small intermediate relay and light;PLC peripheral circuit design can be divided into button switch input circuit connection with PLC, indicator light relay connected to the output circuit;Parameter setting for PLC part mainly can be divided into: address range and the MCP signal, user alarm machine and PLC, HMI, NCK data;PLC control block diagram design can be divided into: the design of the main program, data exchange program, the initialization program, cooling and lubrication.
This graduation design focuses on the emphasis on SINUMERIK 808 D numerical control lathe PLC connection and debugging
Mainly divided into the following several parts:
(1) CNC system and the analysis of the function of PLC.
(2)PLC I/O address allocation, peripheral circuit design.
(3) The PLC parameter setting.
(4) The design of the PLC control block diagram.
(5)Design the PLC control system.
(6)A common connection failure analysis and processing
Through the design should meet the requirements: understand the development process of CNC lathe and CNC system, understand the development stages of the numerical control system;Familiar with CNC lathe parts components including mechanical parts, electrical control and PLC control part;Improve the ability of using CAD software;Familiar with PLC control of PLC programming and simulation, can be independently write PLC program and the commonly used application software of PLC software simulation, understand common issues and problems in the numerical control lathe connection method.
Key words: SINUMERIK 808D; PLC; connection; debugging
第一章 绪论
1.1 前言
数控技术作为上世纪发展起来的机床控制技术，随着科学技术的不断进步，数控技术这个新兴的技术在机械制造方面的应用越来越广泛，数控技术的使用推动了机械制造业的不断进步。近年来伴随着我国科技的发展人民生活水平提高，人民对于产品的精度要求也有了进一步的要求，也就要求我们的我们技术生产水平能跟上人们要求。而数控技术在加工方面优越性无疑可以满足人们的需求。数控技术是通过对数字信号的分析处理来指导计算机来完成对机械加工过程的可控操作。
1.2数控系统地发展
第一台现代意义上的数控系统是在1952年麻省理工学院为美国军方研制的，数控系统自其诞生之后就呈现出强大的生命力。伴随着信息产业革命推动的计算机技术的创新与发展，以计算机为基础的数控系统也经历了几个发展阶段：电子管式、立式晶体管式 、小规模集成式、大规模集成式、微型计算机式、微机式的数控系统。近年来数控系统向着人工智能化的方向发展小巧方便功能趋于完善是未来数控系统的发展方向。
计算机技术的飞速进步推动数控机床技术的向前发展通用性、柔性、并向智能化网络化的发展方向。
现在，越来越多的数控系统被研发使用，但是，归根起来也就四种类型的数控系统在工业领域使用最为广泛：
（1）传统型的数控系统，作为一种传统式的数控系统由于价格低廉使得其在数控系统领域还占有一些市场。
（2）“PC”嵌入式，这类数控系统的核心还是以传统数控系统为中心的NC数控系统功能强大。
（3）NC嵌入PC式，这类数控系统对运动具有很强的控制性，其本身作为一个可以操作的数控系统足以满足用户需要。
（4）新型数控系统，开放式的数据结构灵活多选的实用性，以window为平台结合CNC内核而孕育而生的新型数控系统是当代数控系统的发展必然趋势。
新型数控的发展理念使得各数控系统制造商花大力气研究。在众多的公司中西门子因为其先进的生产理念获得了人们的一致好评。西门子数控系统是西门子子集团旗下自动化与驱动集团的产品，西门子数控系统SINUMERIK发展了很多代。目前在市场上应用广泛的有802、808、810等几个类型。
继1973-1981年西门子提出了微型计算机与微机处理相结合新型的设计理念，并以此理念为蓝本设计出了SINUMERIK 550系统，值得一提的是，PLC被集成到了控制其中也许是这个系统中的最大亮点。1984-1994年西门子推出了SINUMERIK 840C系统，这个系统中西门子一改往日作风开放NC数控自定义功能，公布了PC和HMI开放式软件包。
2012年6月12日，西门子在中国国际机床工具展览会上正式向全球发出SIUNMERIK 808D首次完全由中国发起，面向全世界，SINUERIK 808D成为西门子工业向新兴进军的新武器。
在国外数控系统如火如荼的发展时，我国国内数控系统也取得了一些进步先后建立了广数等一些数控系统生产厂。五轴联动的数控加工技术使我国步入先进数控系统生产国家。1.3本设计主要任务
⑴根据SINUMERRIK 808D的车削的系统数据，掌握整个数控系统的组成和控制对象的电气组成。
⑵运用绘图软件完成对SINUMERIK 808D电气原理图的绘制。
⑶设置SINUMERIK 808D的PLC程序。
⑷安装PLC工具实现对PLC的调试测试。
⑸PLC控制系统的调试。
⑹常见连接故障的分析与处理。7.2.5故障提示700024
故障解说：系统中设置的最大刀位数不适合，正确的位数应该是4或6。
故障分析处理：检查参数MD14510[20]设置是否合理。
7.2.6故障提示 700028
故障解说：刀具锁定信号为给定系统导致刀具锁定故障
故障分析处理：检查道具锁定信号
（1）PPU后相关输入端子是否松动损坏；
（2）输入的接线是否损坏或接触不良；
（3）使用PLC监控检测该信号对应点是否有输入信号。
总结
通过这次的毕业设计使我对数控系统和PLC有了深刻的了解，本次的设计主要围绕：PLC参数设定、PLC控制系统调试来进行。PLC的设计是本次设计的核心部分，在这次设计中，由于自己知识的掌握不够牢固所以在设计的一开始时期就查找与数控车床PLC的连接调试方面知识来弥补自己的不足。
但由于时间的关系和实际情况本次设计还存在一些不足，但是通过这次设计检验了自己学习中的不足之处，提高了自己面对问题解决问题的能力。这段时间学习不仅使我对数控系统有了更深了解，也学会了很多电气设计方面的知识。时间虽然不长，但是收获却很大，十分感谢老师在这次设计中给予的帮助。
参考文献
【1】文怀兴，夏田.数控机床系统设计. 【M】.北京：化学工业出版社，2005.
【2】王永章.数控技术.【M】.北京：高等教育出版社.2001.
【3】林宋.现代数控机床.【M】.北京：化学工业出版社.2003.
【4】夏罗生.PLC在数控故障诊断中的应用【J】.机床电器.2006.
【5】许云理.PLC程序在数控机床故障诊断中的应用【J】.制造技术与机床.2005.
【6】Yalcin & Bocuher.Industrial and information Systems.2001.
【7】SINUMERIK 808D调试手册.2012.
【8】SINUMERIK 808D参数手册.2012.
【9】SINUMERIK 808D PLC 子程序库手册.2012.
【10】杜柳青.数控机床电气控制.【M】重庆.重庆大学出版社.2006.
【11】王淑英.电气控制与PLC控制技术.【M】北京.机械工业出版社.2005
致谢
这次毕业设计是在教授的精心指导下完成的，老师严谨的治学态度、渊博的学识、无私的奉献使我深受启迪。老师教给我的不仅是专业知识也教会我在学习生活中的态度，教给我独立思考和学习的方法。老师的教诲是我终生难忘。在此，谨向王教授致以诚挚的谢意。
这次的毕业设计是对我大学知识的综合训练和考核是将所学知识向能力的一次转化，它要求我们不仅要掌握课本上的知识更重要的是将知识变成我们解决问题的依据。这次的毕业设计让我学到了日常学不到的知识，教会我面对困难解决困难的方法，扩宽了我的知识面,养成了独立思考的习惯，在以后的生活中丰富自我完善自己。
最后，对阅读评审的老师，表示由衷感谢。
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