西門子將電氣化、自動化、數(shù)字化的力量融入各行各業(yè)，以前所未見的高度、速度、精度和深度，讓關(guān)鍵所在，逐一實(shí)現(xiàn)。

德國制造: 現(xiàn)貨      聯(lián)   系   人： 黃勇《黃工》   24小時聯(lián)系手機(jī)：  13701633515
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該數(shù)控龍門加工中心由德國WALDRICH COBURG公司于1983年生產(chǎn)制造，機(jī)床為雙龍門且可以單獨(dú)控制操作，型號為20-10-600CNC。原機(jī)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(zhuǎn)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(zhuǎn)變壓器做位置檢測并配以機(jī)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(yīng)同步器做位置檢測元件，橫梁移動采用直流電動機(jī)串聯(lián)運(yùn)行并配以機(jī)械同步傳動杠來保持傳動的同步，并在一側(cè)設(shè)有交流微調(diào)電動機(jī)作為調(diào)整之用。機(jī)床傳動全部采用模擬直流伺服系統(tǒng)控制。

機(jī)床技術(shù)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(zhuǎn)數(shù)為6～275r/min；二檔轉(zhuǎn)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,WINDOWS 95操作系統(tǒng),“3.5"軟驅(qū)，R232標(biāo)準(zhǔn)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(yuǎn)程控制分站。該接口數(shù)據(jù)傳輸速度為1.5Mbaudrate,遠(yuǎn)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(jìn)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(jī)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(yùn)行)以及五軸聯(lián)動功能,中文顯示,標(biāo)準(zhǔn)的固定循環(huán),具有840D標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)功能。

驅(qū)動系統(tǒng)及電動機(jī)的配置

選用了西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機(jī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板及用戶操作面板實(shí)現(xiàn)機(jī)床的一些輔助動作和功能。

機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)功能設(shè)置

首先通過根據(jù)原機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)功能，自行設(shè)計(jì)電氣原理圖，并組織現(xiàn)場安裝調(diào)試進(jìn)行PLC、NC聯(lián)機(jī)調(diào)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(shí)現(xiàn)X1軸、XA1軸兩臺電動機(jī)的同步運(yùn)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(shí)現(xiàn)W1軸、WA1軸2臺電動機(jī)的同步運(yùn)行，并在WA1側(cè)設(shè)有微調(diào)電動機(jī)作為手動橫梁水平調(diào)整之用。

主軸根據(jù)滑枕上安裝的接近開關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開關(guān)組合不同，通過PLC程序編制，可進(jìn)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(hù)附件銑頭不超功率進(jìn)行工件切削。

機(jī)床數(shù)據(jù)配置

對于一臺標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控龍門加工中心，根據(jù)機(jī)床實(shí)際工作需要作了以下機(jī)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(qū)動參數(shù)配置；

·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動優(yōu)化；

·       X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補(bǔ)償。

通過PROFIBUS總線對機(jī)床上各個用戶操作站進(jìn)行硬件組態(tài)聯(lián)機(jī)及設(shè)定。設(shè)頂用戶報(bào)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(biāo)準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)。

PLC控制程序的設(shè)計(jì)及聯(lián)機(jī)調(diào)試

除了設(shè)計(jì)該機(jī)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(shè)計(jì)及調(diào)試。

利用兩臺增量編碼器，X軸龍門軸同步功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)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(shè)計(jì)及調(diào)試。W軸橫梁自動、手動調(diào)平PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。主軸及附件銑頭的功率限制的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。

根據(jù)滑枕上安裝的接近開關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開關(guān)組合不同，各種附件銑頭的自動識別及裝卸的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；刀具輔助銑頭裝卸故障時的手動緊急處理的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；橫梁前傾后傾的(掃刀裝置)PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；對各個座標(biāo)軸限位的PLC程序，各個坐標(biāo)軸Reference程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；根據(jù)機(jī)床要求的用戶報(bào)警信息及操作信息的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。

數(shù)控機(jī)床故障報(bào)警對機(jī)床操作者及維修技術(shù)人員，在操作和維修起很大作用，因此該機(jī)床故障報(bào)警劃分級別設(shè)計(jì)為：機(jī)床緊急停止、相應(yīng)及相關(guān)動作停止、報(bào)警提示延時后停止相應(yīng)動作、報(bào)警提示。機(jī)床設(shè)計(jì)為自動檢測主軸附件使用功率，在達(dá)到最大設(shè)定負(fù)荷時產(chǎn)生報(bào)警信息,超過最大設(shè)定負(fù)荷時停止相應(yīng)進(jìn)給動作。使用簡單的中文語言對報(bào)警進(jìn)行描述，并提供相關(guān)的故障診斷信息。為保護(hù)機(jī)床，報(bào)警后相應(yīng)故障、診斷信息不經(jīng)手動清除不得自動消除。上述信息在CNC顯示器上進(jìn)行中文顯示設(shè)定。

機(jī)床安全保護(hù)、操作互鎖的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。包括主軸換檔的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試；各個用戶操作站手動功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試,數(shù)控系統(tǒng)面板及擴(kuò)展機(jī)床面板調(diào)試；其他輔助功能的PLC程序設(shè)計(jì)及調(diào)試。

通過配置SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機(jī)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(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)以及840D數(shù)控系統(tǒng)NC機(jī)床數(shù)據(jù)正確配置，一次調(diào)試成功，達(dá)到了原機(jī)床設(shè)計(jì)功能，在很短時間內(nèi)試車成功，投入生產(chǎn)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(jī)床設(shè)計(jì)和調(diào)試的經(jīng)驗(yàn)。

完整的基于PC的控制系統(tǒng)范圍電腦在自動化應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)變得越來越重要。典型的應(yīng)用范圍包括人機(jī)界面和數(shù)據(jù)處理等。通常情況下，這些任務(wù)并不需要耗費(fèi)PC機(jī)全部的計(jì)算性能。那么，為什么不利用目前尚未使用的資源，將其變成一個基于PC的控制器呢？兼容性的軟件PLC可以使任何PC都成為基于PC的控制器，還可用作故障安全的控制器。西門子為此提供了一個全方位的解決方案。

說明

SIMATIC WinAC RTX 是用于基于 PC 的自動化解決方案的軟件控制器，允許在 PC 上執(zhí)行實(shí)時功能、確定性的控制功能。

應(yīng)用范圍

SIMATIC WinAC RTX 特別適用于除了控制功能還有必要在一個 PC 平臺上實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)時功能、高數(shù)據(jù)量能力和快速工藝功能的自動化任務(wù)。經(jīng)過優(yōu)化的運(yùn)行時刻系統(tǒng)支持與控制任務(wù)并行的進(jìn)行類型豐富的、要求苛刻 PC 應(yīng)用處理任務(wù)。

為了優(yōu)化能力利用率，使用了最新的技術(shù)，如多核處理器技術(shù) – 例如一個核用于 Windows 應(yīng)用程序，而另一個用于 
SIMATICWinAC RTX。

對 PLC 運(yùn)行時刻數(shù)據(jù)的訪問優(yōu)化，如圖像處理、數(shù)據(jù)記錄等，通過 WinAC 選件開放式開發(fā)套件（ (ODK）) 的方式執(zhí)行。ODK 應(yīng)用程序使用標(biāo)準(zhǔn)的高級語言編程。
通過一種接口集成

• 客戶代碼擴(kuò)展（CCX）從 WinAC 控制程序中調(diào)用高級語言例程

• 共享內(nèi)存擴(kuò)展（ (SMX）) 在 WinAC 和 Windows 應(yīng)用程序之間快速的交換數(shù)據(jù)

• 控制器管理集成（ (CMI）) 為自己的 PC 應(yīng)用程序提供了 WinAC 控制面板功能

SIMATIC WinAC RTX 的性能可以跨處理器性能進(jìn)行擴(kuò)縮。
應(yīng)用范圍跨越了從使用堅(jiān)固的嵌入式 PC 的機(jī)器級控制任務(wù)，到使用最新處理器技術(shù)的 PC 上的高端應(yīng)用。

優(yōu)點(diǎn)

• 通過在一個系統(tǒng)上解決 PC 型應(yīng)用（商業(yè)軟件，如 MS office，和自有、專有的 C++、B 用戶程序等）和自動化任務(wù)實(shí)現(xiàn)了跨領(lǐng)域應(yīng)用

• 通過安裝在標(biāo)準(zhǔn)的 PC 硬件平臺上實(shí)現(xiàn)了開放性

• SIMATIC 嵌入式產(chǎn)品包：堅(jiān)固的完整產(chǎn)品，帶有預(yù)裝好的 Windows 操作系統(tǒng)和 SIAMTIC WinAC RTX

• 通過使用長期可用的工業(yè) PC，同時充分利用不斷出現(xiàn)的 PC 創(chuàng)新技術(shù)和性能提高，實(shí)現(xiàn)了投資安全性

• 通過低成本的集成網(wǎng)絡(luò)接口，可以方便的實(shí)現(xiàn)通訊功能

• 通過使用熟悉的 SIMATIC STEP 7 環(huán)境進(jìn)行工程組態(tài)減少了培訓(xùn)工作量

布局和功能

工程組態(tài)

SIMATIC STEP 7 是一款適用于所有模塊 SIMATIC 控制器 
S7-300/ S7-400 和軟件控制器 WinAC 的工程組態(tài)軟件。

SIMATIC WinAC RTX 平臺運(yùn)行在帶有 MS Windows XP 或嵌入式操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn) PC 上，可以實(shí)現(xiàn)與 SIMATIC 工業(yè) PC的最佳匹配。使用在嵌入式 PC 平臺上，如 SIMATIC IPC 427C 或 SIMATIC HMI IPC 477C，可以實(shí)現(xiàn)特別經(jīng)濟(jì)而且極其堅(jiān)固的解決方案。SIMATIC WinAC RTX 使用 PC 的主存儲器，并可以在硬盤/閃存上提供程序備份。非周期性數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)參數(shù)或配方數(shù)據(jù)，可以借助系統(tǒng)功能永久性的保存在 PC 存儲器上。此外，所有的數(shù)據(jù)都可以通過使用不間斷電源（ (UPS）)保證其安全性。

通過連接 I/O
，SIMATIC WinAC RTX 不僅可以通過 PROFIBUS 控制分布式 I/O，還可以通過 PROFINET 進(jìn)行控制。通過 PROFIBUS DP 設(shè)備對象連接的 I/O的傳輸速度，通過 SIMATIC IPC 集成的 DP 設(shè)備對象接口或者通過通訊處理器（CP 5611 A2/5613 A2）最高達(dá)到 12Mbit/s。
您可以操作最多 4 條 PROFIBUS 線路，最多 500 個從站。此外，還可以通過 PROFINET 連接 I/O。這需要 SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)接口，或者通訊處理器 CP1616 (PCI) 或 CP 1604 (PCI-104)。
另外，WinAC RTX 還支持系統(tǒng)功能等時模式。
利用等時模式{}，高速度、時間相關(guān)應(yīng)用如閉環(huán)控制可以通過分布式{} I/O 實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)數(shù)據(jù)

	WinAC RTX 2009
訂貨號分組	6ES7 671-0RC.
基本特點(diǎn)
RAM（集成）（代碼/數(shù)據(jù)）	PC 存儲器（非分頁存儲器）
輸入/輸出的總數(shù)	16/16 KB
位存儲器	16 KB
S7 計(jì)數(shù)器/定時器	2048/2048
塊數(shù)量（FB、FC、DB）	只受可用 PC 工作存儲器的限制
PLC 編程軟件	STEP 7，V5.4 SP4 或更高版本, 工程組態(tài)工具 (可選)
保持性
帶有 UPS 的保持性	所有數(shù)據(jù)1)
執(zhí)行時間說明
位/整數(shù)運(yùn)算	0.004 μs/0.003 μs
浮點(diǎn)運(yùn)算（參考平臺）	0.004 μs (Pentium 4, 2.4 GHz)
確定性	●
DP 設(shè)備對象連接
總數(shù)	4
CP5613-A2 / 5603	4
CP5611/SIMATIC PC 的集成接口, 最大	1
PN 接口
CP1616/1604	1
PROFINET 接口	1 (SIMATIC PC 或 Microbox)
通訊功能
PG / OP通訊	●
S7 通訊	●
開放式用戶通訊（OUC）	●
通過 OPC 進(jìn)行過程數(shù)據(jù)訪問	●
工藝
等時模式	● (PN 和 DP)
SIMATIC FM	FM 350/351/352/ 353/354/355
簡單的傳動控制	●
C/C++, VB, C# link	● With ODK
通過 SIMATIC 接口 SIMATIC WinCC/WinCC flexible 實(shí)現(xiàn)操作員控制和監(jiān)視
	●
操作系統(tǒng)
Windows XP 專業(yè)版	● (SP2, SP3)
Windows XP Embedded	● (在 SIMATIC PC 的 XPe 圖像上)
Windows 7	●

1) 128 KB，對于特定的 SIMATIC PC，不帶UPS

SINUMERIK 810D NC軟件選件的一系列突出優(yōu)勢可以幫助您在競爭中脫穎而出。例如提前預(yù)測功能，可以在集成控制系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)快速控制。

另一個例子是坐標(biāo)變換功能。固定點(diǎn)停止可以用來卡緊工件或定義簡單參考點(diǎn)。模擬量控制控制模擬信號輸出;

刀具管理也是另一種功能強(qiáng)大的管理軟件選件。

樣條插補(bǔ)功能(A，B，C樣條)用來產(chǎn)生平滑過渡；壓縮功能用來壓縮NC記錄；多項(xiàng)式插補(bǔ)功能可以提高810D/810DE運(yùn)行速度。

溫度補(bǔ)償功能保證您的數(shù)控系統(tǒng)在這種高技術(shù)、高速度運(yùn)行狀態(tài)下保持正常溫度。此外，系統(tǒng)還為您提供鉆、銑、車等加工循環(huán)。 SINUMERIK 840D

3.SINUMERIK 840D

SINUMERIK 840D數(shù)字NC系統(tǒng)用于各種復(fù)雜加工,它在復(fù)雜的系統(tǒng)平臺上，通過系統(tǒng)設(shè)定而適于各種控制技術(shù)。840D與SINUMERIK_611數(shù)字驅(qū)動系統(tǒng)和SIMATIC7可編程控制器一起，構(gòu)成全數(shù)字控制系統(tǒng)，它適于各種復(fù)雜加工任務(wù)的控制，具有優(yōu)于其它系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)和控制精度。

二、西門子產(chǎn)品功能

SINUMERIK 840D標(biāo)準(zhǔn)控制系統(tǒng)的特征是具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銑削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會有任何相互影響。全數(shù)字化的系統(tǒng)、革新的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、更高的控制品

質(zhì)、更高的系統(tǒng)分辨率以及更短的采樣時間，確保了一流的工件質(zhì)量。

控制類型

采用32位微處理器、實(shí)現(xiàn)CNC控制，用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。

機(jī)床配置

可實(shí)現(xiàn)鉆、車、銑、磨、切害、沖、激光加工和搬運(yùn)設(shè)備的控制，備有全數(shù)字化的SIMDRIVE611數(shù)字驅(qū)動模塊：最多可以控制31個進(jìn)給軸和主軸．進(jìn)給和快速進(jìn)給的速度范圍為100-9999mm／min。其插補(bǔ)功能有樣條插補(bǔ)、三階多項(xiàng)式插補(bǔ)、控制值互聯(lián)和曲線表插補(bǔ)，這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進(jìn)給軸和主鈾同步操作的功能。

SIMADYN D 應(yīng)用案例

                       SIMADYN D 的典型應(yīng)用

鋼鐵行業(yè). 印刷行業(yè). 起重工業(yè). 金屬制造業(yè). 金屬處理. 化纖行業(yè). 玻璃工業(yè). 電纜行業(yè). 紡織工業(yè). 錫箔工業(yè).

 

復(fù)雜工藝控制 
   
1, 電氣同步系統(tǒng) 
 2,定位控制  
 3,定尺剪和飛剪 
 4,復(fù)雜力矩控制
 5,液 壓 驅(qū) 動 控 制 
 6,卷曲機(jī) 

SIMADYN D典型應(yīng)用

膠卷生產(chǎn)線
在每個槽架有8 CPU 
 采樣時間 <= 7 ms
 大約40 個力矩控制和10個速度控制

管式印刷機(jī)
 在每個槽架有1 CPU
 采樣時間 <= 1 ms
 4 個位置控制
 軸向式集裝箱起重機(jī)
在每個槽架有 4 CPU
采樣時間 <= 1 m
 造紙：同步, 張力及位置控制                   
金屬處理：位置，厚度和同步控制

 

造紙：同步, 張力及位置控制                  

 

金屬處理：位置，厚度和同步控制

紡織工業(yè)：張力控制

驅(qū) 動

同 步 多 機(jī) 驅(qū) 動 可 用 于 纖 維 工 業(yè) 或 軋 鋼 工 業(yè)

SIMADYN D 特別適用于

.
復(fù)雜的工藝控制功能：如卷曲機(jī)，多電機(jī)驅(qū)動， 同步以及定位控制等。
 數(shù)據(jù)的采集及處理
 高速通訊－ 現(xiàn) 場 總 線， 以 太 網(wǎng)
 快速, 高精度的運(yùn)算－ 32/64 位 浮 點(diǎn) 數(shù) 運(yùn) 算
 確保功能的冗余性和靈活性

書本型PM340