上海非俗公司是一家專業(yè)從事銷售、維修、服務、培訓西門子數(shù)控系統(tǒng)和驅動產品的工程服務公司，
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上海非俗工控自動化設備有限公司

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用SIEMENS 840D改造數(shù)控龍門加工中心 

該數(shù)控龍門加工中心由德國WALDRICH COBURG公司于1983年生產制造，機床為雙龍門且可以單獨控制操作，型號為20-10-600CNC。原機床共有X1軸、XA1軸(雙龍門同步移動)、Y軸(滑板)、Z軸(滑枕)、W1軸、WA1軸(橫梁同步移動)、S軸(主軸)、C軸(旋轉工作臺)、A軸(附件軸)9個軸，配有12個附件頭。原控制系統(tǒng)采用SIEMENS 8MC數(shù)控控制系統(tǒng)，X軸使用旋轉變壓器做位置檢測并配以機械同步傳動杠來保證立柱移動的同步要求。其他控制軸采用感應同步器做位置檢測元件，橫梁移動采用直流電動機串聯(lián)運行并配以機械同步傳動杠來保持傳動的同步，并在一側設有交流微調電動機作為調整之用。機床傳動全部采用模擬直流伺服系統(tǒng)控制。
機床技術規(guī)格和參數(shù)：
·       X 軸行程: 0--27000mm, 速度:5--10000mm/min；
·       Y 軸行程: 0--8000mm, 速度:5--6000mm/min；
·       Z 軸行程: 0--1000mm, 速度:5--3000mm/min；
·       W 軸行程:0--3900mm，速度:5-2000mm/min；
主軸具有定向功能,2個檔位,一檔轉數(shù)為6～275r/min；二檔轉數(shù)為17～750 r/min 。
數(shù)控系統(tǒng)的改造
選用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)改造原數(shù)控龍門銑床的SINUMERIK 8MC數(shù)控系統(tǒng)。新系統(tǒng)包括“10.4"彩色TFT(OP031)顯示器、MMC103帶硬盤。MMC軟件版本為5.3版本,WINOOWS 95操作系統(tǒng),“3.5"軟驅，R232標準通訊口。NCU為572.3系統(tǒng)，軟件版本為840D的5.3版本。PLC采用S7-300輸入/輸出模塊，同時利用840數(shù)控系統(tǒng)的PROFIBUS接口加裝13個S7-ET200BPLC模塊(其中兩塊模擬輸出模塊)，建立4個遠程控制分站。該接口數(shù)據(jù)傳輸速度為1.5Mbaudrate,遠高于X122接口187.5Kbaudrate的傳輸速度,提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。各分站之間采用西門子專用通訊電纜,與CPU進行數(shù)據(jù)通訊,這樣即節(jié)省控制電纜使用數(shù)量,也降低了電氣故障率。該機床還具有龍門軸功能及主-從功能(主要解決X1、XA1,W1、WA1同步運行)以及五軸聯(lián)動功能,中文顯示,標準的固定循環(huán),具有840D標準的系統(tǒng)功能。
驅動系統(tǒng)及電動機的配置
選用了西門子611D數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機改造X1軸，XA1軸, Y軸，Z軸，W1軸，WA1軸,S軸，選用西門子611D數(shù)字模塊進行控制。
PLC部分
選用西門子S7－300和S7-ET200B改造原S5-PLC。采用SIEMENS 840D標準機床控制面板及用戶操作面板實現(xiàn)機床的一些輔助動作和功能。
機床標準功能設置
首先通過根據(jù)原機床標準功能，自行設計電氣原理圖，并組織現(xiàn)場安裝調試進行PLC、NC聯(lián)機調試。
通過選用HEIDENHAIN直線光柵尺(LB382C)更換原Y軸、Z軸、W1軸、WA1軸測量系統(tǒng)。用HEIDENHAIN的增量編碼器(ROD485)更換原X軸位置編碼器，主軸定向編碼器。 X軸同步功能利用2臺增量編碼器(ROD485)。利用840D的龍門軸功能實現(xiàn)X1軸、XA1軸兩臺電動機的同步運行。W軸同步功能利用LB382C直線光柵尺(左右各安裝一根直線光柵尺)。利用840D的龍門軸功能，實現(xiàn)W1軸、WA1軸2臺電動機的同步運行，并在WA1側設有微調電動機作為手動橫梁水平調整之用。
主軸根據(jù)滑枕上安裝的接近開關與附件銑頭上安裝的接近開關組合不同，通過PLC程序編制，可進行自動、手動安裝附件銑頭以及不同附件銑頭不同功率限制，用以保護附件銑頭不超功率進行工件切削。
機床數(shù)據(jù)配置
對于一臺標準的數(shù)控龍門加工中心，根據(jù)機床實際工作需要作了以下機床數(shù)據(jù)配置。
·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的NC參數(shù)配置；
·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅動參數(shù)配置；
·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅動；
·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補償。
通過PROFIBUS總線對機床上各個用戶操作站進行硬件組態(tài)聯(lián)機及設定。設頂用戶報警信息及操作信息的編制和顯示、附件頭裝卸的程序編制、840D控制系統(tǒng)標準功能的實現(xiàn)。
PLC控制程序的設計及聯(lián)機調試
除了設計該機床正常工作所需各種功能的PLC程序外，針對于該數(shù)控龍門加工中心特殊功能，也作了以下PLC程序設計及調試。
利用兩臺增量編碼器，X軸龍門軸同步功能的PLC程序設計及調試。利用兩根LB382C直線光柵尺，W軸龍門軸同步功能的PLC程序設計及調試。W軸橫梁自動、手動調平PLC程序設計及調試。主軸及附件銑頭的功率限制的PLC程序設計及調試。
根據(jù)滑枕上安裝的接近開關與附件銑頭上安裝的接近開關組合不同，各種附件銑頭的自動識別及裝卸的PLC程序設計及調試；刀具輔助銑頭裝卸故障時的手動緊急處理的PLC程序設計及調試；橫梁前傾后傾的(掃刀裝置)PLC程序設計及調試；對各個座標軸限位的PLC程序，各個坐標軸Reference程序設計及調試；根據(jù)機床要求的用戶報警信息及操作信息的PLC程序設計及調試。
數(shù)控機床故障報警對機床操作者及維修技術人員，在操作和維修起很大作用，因此該機床故障報警劃分級別設計為：機床緊急停止、相應及相關動作停止、報警提示延時后停止相應動作、報警提示。機床設計為自動檢測主軸附件使用功率，在達到最大設定負荷時產生報警信息,超過最大設定負荷時停止相應進給動作。使用簡單的中文語言對報警進行描述，并提供相關的故障診斷信息。為保護機床，報警后相應故障、診斷信息不經手動清除不得自動消除。上述信息在CNC顯示器上進行中文顯示設定。
機床安全保護、操作互鎖的PLC程序設計及調試。包括主軸換檔的PLC程序設計及調試；各個用戶操作站手動功能的PLC程序設計及調試,數(shù)控系統(tǒng)面板及擴展機床面板調試；其他輔助功能的PLC程序設計及調試。
通過配置SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子611D數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機和選用西門子611D數(shù)字模塊、S7-300 數(shù)字量輸入輸出模塊、ET200B模塊等硬件。利用西門子專用TOOLBOX軟件，進行PLC程序設計以及840D數(shù)控系統(tǒng)NC機床數(shù)據(jù)正確配置，一次調試成功，達到了原機床設計功能，在很短時間內試車成功，投入生產使用。同時，也使我們了解了SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)越性能，積累了數(shù)控機床設計和調試的經驗。



一般信息
信號模塊或 I/O 設備組件將控制器和過程連接在一起。控制單元通過相連的傳感器記錄當前過程狀態(tài)，并對執(zhí)行器發(fā)出相應的響應。
通過數(shù)字量模塊和模擬量模塊，可以準確便捷地輸入/輸出特定任務所需的數(shù)據(jù)。這些模塊既可以直接在 CPU 中進行集中式處理，也可以通過 ET200MP I/O 系統(tǒng)進行分布式處理。
特性和客戶收益
與S7-1500 CPU 類似，信號模塊同樣可以最大程度地提升生產力和生產效率。最優(yōu)的系統(tǒng)性能可確保最短的響應時間。創(chuàng)新的操作機制可確保安裝過程快速、可靠且無任何故障。
高度可擴展性
模塊具有高度可擴展性，可根據(jù)客戶需求量身定制，降低了成本的同時還提高了生產效率
模塊可以具有不同的通道數(shù)量和功能
集成更多功能，實現(xiàn)緊湊設計，減少了變量的使用
U 型連接器，可自行連接背板總線
節(jié)省了安裝空間，安裝導軌上可安裝更多組件
最優(yōu)系統(tǒng)性能
最優(yōu)系統(tǒng)性能，實現(xiàn)快速處理并最大程度確保控制質量
采用 PROFINET IRT 進行循環(huán)同步操作，最短循環(huán)時間降至 250 μs
數(shù)字量輸入模塊，具有 50 μs 的超短輸入延時
模擬量模塊，8 通道轉換時間低至 125 μs
多功能模擬量輸入模塊，具有自動線性化特性，適用于溫度測量和限值監(jiān)測
PROFINET IO 統(tǒng)一進行高效診斷
增強了各種功能，通過 PROFINET IO 統(tǒng)一進行高效診斷
通道級診斷消息，支持快速故障修復
可讀取電子識別碼，快速識別所有組件
智能化的產品設計
智能化的產品設計，降低了機柜組裝成本
所有模塊都可以在 ET200MP I/O 系統(tǒng)中集中和分布使用
統(tǒng)一采用 40 針前連接器，適用于所有模塊
同一引腳上的信號相同。即，電路圖中宏指令創(chuàng)建后，即可無限次重復使用，從而避免了接線錯誤
集成短接片，簡化了接線操作
可擴展的電纜存放機制，為使用厚絕緣層的導線節(jié)省了更多空間
預先設計的電纜定位槽可在進行電氣連接之前實現(xiàn)直接預接線
采用機械式插頭連接器編碼模式，可防止插入錯誤和模塊連接錯誤
印刷電路接線圖，無需參考文檔即可直接進行連接
堅固的設計確保設備無錯運行
堅固的設計確保設備無錯運行
集成電子屏蔽功能
保護：統(tǒng)一進行固件更新，確保模塊始終使用最新版本
可以在安裝狀態(tài)下實現(xiàn)固件更新
西門子802D數(shù)控系統(tǒng)銑床及加工中心操作面板

   西門子802D系統(tǒng)是西門子公司在2002年，針對中國大陸市場發(fā)行的一款全簡體中文的數(shù)控系統(tǒng)它以其友好的操作界面強大的數(shù)控加工功能在國內數(shù)控機床中占有了非常大的比重西門子802D系統(tǒng)是西門子840D系統(tǒng)的簡化版，擁有大部分840D的數(shù)控功能，窗口式操作界面，極大的方便操作人員的使用，并擁有非常強大的維護、診斷功能。