DLSKN-X802D031智能数控铣床技能实训考核系统（半实物）

DLSKN-X802D031智能型数控铳床技能实训考核

系统

技术文件

数控技术是现代制造技术的基础。它综合了计算机技术、自动控制技术、自

动检测技术和精密机械等高新技术，因此广泛应用于机械制造业。山东栋梁科技

设备有限公司是我国教育技术装备的主要生产基地之一，省高新技术企业。10

多年来，以"引领教育新理念，创造教育新环境”为企业宗旨，一直专心、专业、

专注于高等教育、职业教育事业的发展。从单一产品的买卖，延伸到今天为高等

院校、职业院校提供整体解决方案，为学校和学生提供全方位、长时效的跟踪服

务，为全国各地高等院校、职业院校技能大赛提供设备和技术支持。

该实训系统可以满足高等教育院校的机电设备安装与维修、机电技术应用、

电气运行与控制、电子电气应用与维修等专业《变频调速技术》、《工业传感器》、

《数控机床（加工中心）编程与操作实用教材》、《数控机床编程与技能训练》、

《机电一体化控制技术》《数控维修与编程技术》、《数控CNC的原理及应用》、

《数控设备维修》、《数控加工技术》等相关课程和电工仪表与测量、电气及自

动化类专业的教学实训要求。

一、技术参数：

1、工作电源：三相五线制AC380V±10%50Hz

2、控制电源：DC24V

3、刹车电源:DC5V

4、整机容量：＜8KVA

5、外形尺寸:1455x640x1700(mm)

6、安全保护：漏电保护(动作电流：＜30mA)过流保护，过载熔断保护

7、工作环境：温度-10℃~+40℃相对湿度＜80%(25℃)

二、设备特点：

1、台体部分：

(1)台体为钢板喷塑。

(2)设备操作部分分为四大部分，上半部分分别是数控系统和操作面板、手轮

面板；下半部分是主轴面板、I/O面板、限位开关信号面板；中间区域是伺服进

给模块；右边部分是电源箱：电源区、控制区、电压指示区。

(3)台体上部分有一个六孔插座；从台本正面看左侧下部有三个航空插头，其

作用是连接半实物行程开关信号、以及主轴变频电机的电源线和模拟量信号线；

右侧有一个四极断路器，作为系统总控电源用。

(4)台体下部分是一个双开门结构、腿部有四个滑轮便于搬运。

(5)台体后面是一个双开门结构，便于各部件的安装,

(6)整体设计符合各校院做数控实训要求，外形美观大方，从前面看上部前沿

往下倾斜。

2、系统特点:

(1)设备直观：主要设备均采用直接外露的安装形式，设备可以更加直观的展现在

学生面前，数控与实物控制采用接插式连接。

(2)结构灵活：系统采用模块式结构，系统使用和组合更加灵活，可满足实验和实

训等多种内容要求。

(3)系统性强：本平台将变频器、802D系统、伺服驱动器及伺服电机、断路器、

空气开关、指示灯等工业现场主要设备集于一身，能够真实模拟工业现场的各种控

制方式，使学生能够进行自动化控制的系统化学习，让学生对工业控制有了系统的

认识，避免了单个电气元件很熟练，但不会多个电气元件相互控制的缺陷。

(4)设备开放性、扩展性强：教师可以根据自己的教学需要方便、快速的更换主要

设备，并且可以通过本设备进行数控技能大赛。

(5)贴近现场实际：该设备的实训内容均为工业现场主流技术应用，适应当今控制

技术的发展，可以满足学生做实验、课程设计，毕业设计的需要和学校承接工程之

需求。

(6)突出实训：系统采用挂箱的方式,能够方便的进行各种小型工程项目设计,充

分锻炼学生的动手能力和解决问题的综合能力。系统主机输入输出带现场外接实验

接口板、插接线，便于实验实训。

(7)保护完善：装置所配置器件全部为工业电气件。

(8)学科延展性强:该实训装置可以满足大、中专及技术类院校的《变频调速技术》、

《工业传感器》、《数控机床编程与技能训练》、《机电一体化控制技术》《数控维修与

编程技术》、《数控CNC的原理及应用》等相关课程、电气及自动化类专业的教学

实训要求。

三、数控系统网络特点：

1、系统各部件的连接总图

部件的连接总图

2、PROFIBUS总线的连接

SINUMERIK802D是通过PROFIBUS总线和DRIVECLiQ总线与外部设备

进行通讯的。

PROFIBUS电缆应由机床制造商根据其电柜的布局连接。系统提供

PROFIBUS的插头和电缆，插头应按照下图连接：

插头连接图

3、PROFIBUS电缆的准备

PCU为PROFIBUS的主设备，每个PROFIBUS从设备(如PP72/48)都具

有自己的总线地址，因而从设备在PROFIBUS总线上的排列次序是任意的。

PROFIBUS的连接请参照下图。

PROFIBUS两个终端设备的终端电阻开关应拨至ON位置:

PROFIBUS的连接图

4、驱动器的连接

驱动器由进线电源模块和电机模块组成。进线电源模块的作用是将380V三

相交流电源变为600V直流电源，为电机模块供电。进线电源模块分为调节型和

非调节型两种。调节型的母线电压为600V。非调节型的母线电压与进线的交流

电压有关。不论是调节型的进线电源模块，还是非调节型的电源进线模块均采用

馈电制动方式-制动的能量馈回电网。调节型进线电源模块（ActiveLine

缩写为）

ModuleALMo

彳・事•佚主电・哥K・

驱动器的连接

ALM具有DRIVECLiQ接口，由802DX1接口引出的驱动控制电缆DRIVE

CUQ连接到ALM的X200接口，由ALM的X201连接到相邻的电机模块的

X200,然后由此电机模块的X201连接至下一相邻电机模块的X200,按此规律

连接所有电机模块。

5、接地保护：

接地标准及办法需遵守国标GB/T5226.1-2002（等效IEC204-1:2000）

"工业机械电气设备，中性线不能作为保护地使用！PE接地只能集中在一点接

地，接地线截面积必须26mm2,接地线严格禁止出现环绕。

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四、实训装置部件说明：

1、SINUMERIK802DPCU（8.4寸液晶显示器）

CNC数控系统面板将液晶显示区、键盘、操作区有机的放在一起，便于用

户操作和使用。

•使用DIN标准编程和ISO代码，易于操作；

•可靠性高；

•控制系统布线简单不易受到干扰，结构紧凑；

•通过加工循环和轮廓定义提供大量的编程帮助；

•可通过内置以太网（pr。）集成；

•通过DRIVE-CLiQ连接的数字式驱动技术。

2、输入输出模块PP72/48

•具有状态显示；

•每个输入地址对应一个K3端子；

•方便学生进行电路连接；

•易于实现原理设计；

3、伺服模块

•进给轴配置：X/Y/Z轴采用伺服电机配置绝对位置编码器,功

率＞0.5KW,Z轴采用增量编码器、带抱闸，功率＞0.5KW;

•伺服控制采用HRV3(高响应矢量控制3);

•原装S120交流伺服单元及电机；

•S120驱动系统采用了最先进的硬件技术、软件技术以及通讯技术。

(1)更多可能性

模块化的驱动轴组构建，简单的工程设计及更快的调试。

(2)树立了新的系统标准

SINAMICSS120特别适合于高性能的机床设备、生产机械及其它车间应

用。采用了创新的硬件和软件思想，可以胜任工业应用领域内的各种复杂的驱

动任务。

(3)机械设计的新观点

使用通迅接口中，可以非常方便地将SINAMICSS120驱动系统与上层控制

系统和电机连接起来。

(4)SINAMICSS120的智能化连接

通过电子中集成的“电子铭牌"自动识别它们，可以说这种系统是"即插即

用二

4、主轴模块

•调试简单，机床主轴进行变频调速，通过变频器模拟量输出信号从而控

制主轴电机的速度变化；

•模块化的结构，因而组态具有最大的灵活性；

•具用三个完全可编程的隔离的数字输入；

・一个可标定的模拟量输入(OV~10V);它也可以作为第4个数字输入来

使用；

•一个可编程的模拟量输出(0mA~20mA);

•一个完全可编程的继电器输出；

•采用较高的开关频率时，电动机运行的噪声很小;

•完善的变频器和电动机保护功能；

•标准的K3端子接线，完善的绝缘保护；

•变频器电源回路图；

・主轴单元部分选用交流主轴单元及电机；

变频器接线示意图

5、控制模块

•灵活K3端子引出端；

•3轴以上运动位置的控制；

•行业中控制回路的应用；

•9个中间继电器的集中控制；

6、电机模块

•灵活K3端子引出端；

•刀库模拟区；

•冷却模拟区；

•润滑模拟区。

7、数控机床的台体组成：

•可灵活放置各种控制模块；

•每种模块间的无链连接；

•从前端看右侧有一个总电源控制；

•有一个6孔电源插排（提供AC220V电压）;

・三个不同规格的航空插头（易于台体与半实物间的线路连接）；

8、电抗器

9、强电元器件

交流接触器、热继电器均采用世界著名的施耐德品牌。

10.连接电缆（西门子原装专用电缆）

PROFIBUS连接电缆

信号电缆

9芯D型插头

3TD

RxDXXE

2RD

TxD6s

D\R

DTR5or

0V4T

DTR

DSR8

cTs

RTS7Rs

CTS

RS232通讯电缆

11、半实物铳床

铳床半实物

铳床半实物参数:

1）工作台移动行程：X向120mmY向150mmZ向120mm

2）工作台最高移动速度：3000mm/min

3）主轴最高转速：1400r/min25W

4）铳床半实物尺寸：939*740*1520mm

13、RCS802工具介绍

在使用RCS802工具之前，首先应对软件进行相应的设定：

•控制器选择、版本选择、项目设定；

•从WINDOWS的"开始"中找到（RCS802，并启动，选择控制系统类型:

选择［Settings］。

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五智能数控铳床系统技能实训考核装置配置清单：

序号名称具体配置及功能数量

1半实物铳床实现X、Y、Z轴三轴联动，具有加工功能1套

2实训台含实训屏、橱子，台体为钢板喷塑1套

①钢板喷塑；

②西门子802D系统，含PROFIBUS-DP;

③灵活的K3端子；

3数控系统模块1套

④机床控制面板适配器；

⑤机床控制面板；

⑥键盘（垂直方向安装X

①钢板喷塑；

②直流电机（模拟刀库、冷却电机、润滑电机）；

4电机模块1套

③灵活的K3端子；

④霍尔传感器线路板。

①钢板喷塑；

5主轴模块1套

②变频器；

③灵活的K3端子；

④电位器。

①钢板喷塑；

②伺服电机L6KW;

6进给模块③灵活的K3端子；1套

④X/Y轴采用绝对位置编码器,Z轴带抱闸;

⑤伺服按制采用HRV3。

①钢板喷塑；

7I/O模块1套

②灵活的K3端子。

①钢板喷塑；

②线路板DLSK-QD02.PCB;

8控制模块③灵活的K3端子;1套

④中间继电器；

⑤贴片电阻；

⑥发光二极管。

9测试线K3头+头1米1宗

10电抗器三相380V1台

11微动开关6个

12漏电断路器4P16A1个

①52铝板;

②液晶屏240*128

③故障考核板（20个故障点）

④断路器IP2A-4A

13电源箱⑤断路器2P5A1套

⑥断路器3P16A

⑦急停按钮一闭自锁©22

⑧钥匙开关一开自复位妮2

⑨指示灯红色AC380V©22

数控系统说明

141本

书

15实训指导书1本

六、实验实训装置保护体系

六大人身安全保护体系

第一重保护：电流型保护方式

1、电流型保护方式符合国际IEC1009-1标准、符合国家对低压电器安全的标准《漏

电保护器安装和运行》

GB16917.1-2008o

2、本实验装置配备工位设有1组电流型漏电保护器，实验过程中若有人身触电或电

路漏电现象，漏电电流超过安全值，在t<0.1S内自动切断实验装置总电源。保障

人身安全和防止设备因发生泄漏电流造成的事故。

3、本装置所有4P漏电保护器（带零线）都是通过ISO-9001质量认证、均有可靠

模拟试验装置，可随时进行实验，确保任何时候可靠保护、安全运行。

第二重保护：结构和外壳接地

1、外壳接地是I类电器、1级低压电器安全保护措施，符合国家标准：

GB4706.1-2008o

第三重保护：采用最新国家供电标准三相五线制电源

1、三相五线制电源是最新国家供电标准《系统接地的型式及安全技术要求》

GB14050-2008;保护接地

第四重保护：急停开关保护

1、本实验装置设有急停开关，一旦发生漏电现象，即可拍下急停开关，切断本实训

装置总电源。起到保护人身安全的作用。

第五重保护：接插件安全等级高

1、本公司开模具定制的安全测试导线和接插件，超过美国军用MIL标准和国际IEC

标准。人手触及不触电。

第六重保护：断电误上电保护

1、本实训设备专门设计了断电误上电保护装置，在电源供电和线路正常或正常断

电的情况下，不能自行恢复供电，待操作者和设备无安全隐患情况下利用启动按钮

送电，确保人身安全。

三大设备安全保护体系

第一重保护：过载和短路保护

1、本实训装置进线电源首先经过剩余电流动作断路器，剩余电流动作断路器具有过

载和短路保护功能，保护实训过程中线路、设备的过流、过载和短路。从而保护实

训装置的设备安全。

第二重保护：配件选用

1、本公司开模具定制的安全测试导线，表面材料采用进口牛筋料，具有极强的抗绕

性。

2、本公司所有实训装置均选用达到欧洲标准的器件和3C认证的国产名牌产品。

第三重保护：计算机独立供电保护

1、计算机采用独立供电保护，当其它设备引起主线路跳闸后，计算机仍能继续

工作，避免了经常跳闸对计算机的损害。

六、实训I页目

1、DLSKN-X802D031实训台硬件的实训

1.1台体各模块间的安装；

1.2台体电源的实训。

2、半实物铳床机械调整的实训

3、通电实训

3.1802D数控系统的供电实训；

3.2I/O模块的供电实训；

3.3伺服主轴模块通电实训；

3.4伺服进给轴模块的通电实训；

3.5模块与模块之间的线路连接实训；

3.6模块与台体之间的线路连接实训；

3.7台体与外围线路之间的连接实训.

4、数控系统实训

4.1数控系统编程实训|;

启动PLC编程工具

1T编轼PLC应用程序,在应用程序中（每个周期都可扫描）加入:

Network2主轴由速度控制到定位控制转换时,启动主轴自动定向

V39030001.5V38032001.4

4.2驱动器调试;

4.3组件配置-电机模块和电机实训；

4.4NC调试

4.4.1总线配置;

4.4.2驱动器模块定位;

4.4.3位置控制使能；

4.4.4传动系统参数配比；

4.4.5驱动器参数优化（速度环和电流环参数）；

4.4.6坐标速度和加速度；

4.4.7位置环增益；

4.4.8返回参考点相关的机床数据。

4.5伺服主轴的实训；

4.6系统参数调整实训；

4.7特殊功能的调试(包括辅助功能调用和固定循环)

固定循环的格式和实例：

%_N_TOOL_SPF；>>>用户循环名称<<<

;$PATH=/_N_CUS_DIR;>>>用户循环路径<<<

PROCTOOLSAVEDISPLOF;>>>用户循环定义<<<

IF$PJSTESTGOTOF_END;在“程序测试"状态下，换刀循环可不执行

IF$P_SEARCHL>0_END在"程序搜索〃时，换刀循环可不执行

IF$P_TOOLNO==$P_TOOLPGOTOF_N0；如果编程刀具(