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： 13701633515
全新原裝: 參數(shù)
質(zhì)量保證: 保修 直線銷售 電 話： 021-61311931 在 線 商 務(wù) QQ： 77956468
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(chǎn)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(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(cè)設(shè)有交流微調(diào)電動機作為調(diào)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(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 。
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。
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。
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。
首先通過根據(jù)原機床標準功能，自行設(shè)計電氣原理圖，并組織現(xiàn)場安裝調(diào)試進行PLC、NC聯(lián)機調(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(cè)設(shè)有微調(diào)電動機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。
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(qū)動參數(shù)配置；
· X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)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(shè)定。設(shè)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)。
除了設(shè)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(shè)計及調(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)計及調(diào)試。W軸橫梁自動、手動調(diào)平PLC程序設(shè)計及調(diào)試。主軸及附件銑頭的功率限制的PLC程序設(shè)計及調(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)計及調(diào)試；橫梁前傾后傾的(掃刀裝置)PLC程序設(shè)計及調(diào)試；對各個座標軸限位的PLC程序，各個坐標軸Reference程序設(shè)計及調(diào)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(shè)計及調(diào)試。
數(shù)控機床故障報警對機床操作者及維修技術(shù)人員，在操作和維修起很大作用，因此該機床故障報警劃分級別設(shè)計為：機床緊急停止、相應(yīng)及相關(guān)動作停止、報警提示延時后停止相應(yīng)動作、報警提示。機床設(shè)計為自動檢測主軸附件使用功率，在達到最大設(shè)定負荷時產(chǎn)生報警信息,超過最大設(shè)定負荷時停止相應(yīng)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(guān)的故障診斷信息。為保護機床，報警后相應(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顯示器上進行中文顯示設(shè)定。
機床安全保護、操作互鎖的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。包括主軸換檔的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；各個用戶操作站手動功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試,數(shù)控系統(tǒng)面板及擴展機床面板調(diào)試；其他輔助功能的PLC程序設(shè)計及調(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(shè)計以及840D數(shù)控系統(tǒng)NC機床數(shù)據(jù)正確配置，一次調(diào)試成功，達到了原機床設(shè)計功能，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)控機床設(shè)計和調(diào)試的經(jīng)驗。
SIMATIC S7-400 信號模塊 信號模塊是控制器進行過程操作的接口。許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項任務(wù)的要求，準確提供輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電絕緣、診斷和警報功能等方面都存在著差別。S7-400 信號模塊不僅是能夠在中央機架擴展，而且可以通過 PROFIBUS DP 連接到 S7-400 中央控制器。支持熱插拔，這使更換模塊變得極其簡單。
安裝簡便
通過前連接器連接傳感器/執(zhí)行器。更換模塊后，只需將前連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前連接器帶自動編碼功能可避免發(fā)生錯誤。S7-400 也可以檢測前連接器是否已插入。
快速連接
SIMATIC TOP 連接使連接變得更加簡單、快速?？墒褂妙A(yù)先裝配的帶有單個電纜芯的前連接器，和帶有前連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。
高組裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道實現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計。例如，可使用帶有 16 至 32 個數(shù)字通道和 8 至 16 個模擬通道的模塊。
簡單參數(shù)設(shè)置
使用 STEP 7 對這些模塊進行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置，并且不需要進行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進行集中存儲，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會自動傳輸?shù)饺履K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯誤。使用新模塊時，無需進行軟件升級。可根據(jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標準機器。
診斷、中斷
許多模塊還會監(jiān)控信號采集（診斷）和從過程（過程中斷，例如邊沿檢測）中傳回的信號。這樣便可對過程中出現(xiàn)的錯誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)字量輸入時的上升沿或下降沿）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對控制器的響應(yīng)進行編程。在數(shù)字量輸入模塊上，每個模塊可以觸發(fā)多次中斷。
| 6ES72111BE310XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI |
| 6ES72111AE310XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI |
| 6ES72111HE310XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI |
| 6ES72121BE310XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI |
| 6ES72121AE310XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI |
| 6ES72121HE310XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI |
| 6ES72141BG310XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI |
| 6ES72141AG310XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI |
| 6ES72141HG310XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI |
| 6ES72151BG310XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72151AG310XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72151HG310XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72111BE400XB0 | CPU 1211C AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI |
| 6ES72111AE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI |
| 6ES72111HE400XB0 | CPU 1211C DC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI |
| 6ES72121BE400XB0 | CPU 1212C AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI |
| 6ES72121AE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI |
| 6ES72121HE400XB0 | CPU 1212C DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI |
| 6ES72141BG400XB0 | CPU 1214C AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI |
| 6ES72141AG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI |
| 6ES72141HG400XB0 | CPU 1214C DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI |
| 6ES72151BG400XB0 | CPU 1215C AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72151AG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72151HG400XB0 | CPU 1215C DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72171AG400XB0 | CPU 1217C DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO |
| 6ES72211BF320XB0 | SM1221 數(shù)字量輸入模塊, 8 輸入24V DC |
| 6ES72211BH320XB0 | SM1221 數(shù)字量輸入模塊, 16 輸入24V DC |
| 6ES72221HF320XB0 | SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出繼電器 |
| 6ES72221BF320XB0 | SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出24V DC |
| 6ES72221XF320XB0 | SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 8輸出切換繼電器 |
| 6ES72221HH320XB0 | SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 16輸出繼電器 |
| 6ES72221BH320XB0 | SM1222 數(shù)字量輸出模塊, 16輸出24V DC |
| 6ES72231PH320XB0 | SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出繼電器 |
| 6ES72231BH320XB0 | SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入24V DC/ 8輸出24V DC |
| 6ES72231PL320XB0 | SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 16輸入24V DC/ 16輸出繼電器 |
| 6ES72231BL320XB0 | SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 16輸入24V DC/ 16輸出24V DC |
| 6ES72231QH320XB0 | SM1223 數(shù)字量輸入輸出模塊 8輸入120/230V AC/ 8輸出繼電器 |
西門子數(shù)控系統(tǒng)中要用到的基本名詞術(shù)語
1插補功能：指定刀具沿直線軌跡或圓弧軌跡移動的功能稱為插補功能。
它屬于準備功能，用G代碼后跟若干位數(shù)字來表示。
2進給功能：用于指定刀具運動速度的功能。
單位為mm/min。用F指令
3參考點：一個固定的點，是機床生產(chǎn)商通過行程開關(guān)設(shè)定的一個特定位置。在數(shù)控操作中所謂的“回零”回的就是此點。
4機床原點（零點）：即機床坐標系的原點，也是一個固定點。它是機床制造商在制造、校正機床時設(shè)定的一個特殊位置。
5坐標系：在數(shù)控系統(tǒng)中提到共四個坐標系，即機床坐標系、機床參考坐標系、工件坐標系和編程坐標系。
數(shù)控系統(tǒng)中的坐標系均為右手笛卡爾坐標系，如圖示：
5.1機床坐標系：是機床制造商在設(shè)計機床時設(shè)定的一個坐標系
5.2機床參考坐標系：是機床生產(chǎn)商通過行程開關(guān)設(shè)定的一個坐標系
5.3工件坐標系：為確定工件在機床中的準確位置而建立的一個坐標系，即后面所學(xué)到的可設(shè)定零點偏置確定的坐標系。
5.4編程坐標系：在程序編制過程中，在零件圖紙上建立的坐標系
6主軸功能：用于確定主軸轉(zhuǎn)速的功能，即S指令
主軸定位用SPOS=XX格式表示
7切削速度：切削工件時刀具與工件的相對速度稱為切削速度v.
S=1000v/Πd
其中：
S：主軸轉(zhuǎn)速
V：切削速度
D：刀具直徑
例：假設(shè)用直徑φ160mm的刀具，以100m/min的切削速度加工工件，試求其主軸轉(zhuǎn)速？
注： 進給速度Vf=機床轉(zhuǎn)速n*刀具齒數(shù)Z*每齒切削深度fz,單位是 毫米/分鐘
8輔助功能：指令機床部件啟停操作的功能。用M指令表示
9主程序和子程序：
10準備功能：用來控制刀具（或工作臺）運動軌跡的機能。即G指令
11刀具長度與半徑補償功能：
12極坐標：以極點用圓周半徑（極半徑）和角度（極角）來表示工件的坐標的位置
13絕對尺寸、增量尺寸
即所謂的G90\G91
14模態(tài)、非模態(tài)
用于說明指令的時效性，如果一個指令指定以后直到被同組的其他指令取代才失效，否則持續(xù)有效。這樣的指令即為具有模態(tài)
| 6ES75184AP000AB0 | CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序，10 MB 數(shù)據(jù), 集成3PN,1DP |
| 6ES75173AP000AB0 | CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序，集成 2PN 接口，1 以太網(wǎng)接口，1DP 接口 |
| 6ES75163AN000AB0 | CPU 1516-3 PN/DP：1 MB 程序，5 MB 數(shù)據(jù)；10 ns ；集成 2PN 接口，1 以太網(wǎng)接口，1DP 接口 |
| 6ES75152AM000AB0 | CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M數(shù)據(jù)，集成 2PN接口 |
| 6ES75131AL000AB0 | CPU 1513-1 PN：300 KB 程序，1.5 MB 數(shù)據(jù)；40 ns；集成 2PN 接口， |
| 6ES75111AK000AB0 | CPU 1511-1 PN：150 KB 程序，1 MB 數(shù)據(jù)；60 ns；集成 2PN 接口， |
| 6ES75121DK000AB0 | CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序，1MB數(shù)據(jù) |
| 6ES75101DJ000AB0 | CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序，750KB數(shù)據(jù) |
| 6ES75070RA000AB0 | PS：60 W，額定輸入電壓 AC/DC 120/230 V |
| 6ES75050RA000AB0 | PS：60 W， 額定輸入電壓 DC 24/48/60 V |
| 6ES75050KA000AB0 | PS：25 W，額定輸入電壓 DC 24 V |
| 6ES75325HF000AB0 | AQ 8：模擬輸出模塊，8AQ，U/I ，高速 |
| 6ES7532-5NB00-0AB0 | AQ 2: 模擬輸出模塊,2 AQXU/I ,標準型，25mm,包含前連接器 |
| 6ES75325HD000AB0 | AQ 4：模擬輸出模塊，4AQ，U/I |
| 6ES75317NF100AB0 | AI 8：模擬輸入模塊，8AI，U/I，高速 |
| 6ES7531-7QD00-0AB0 | AI 4: 模擬輸出模塊: XU/I/RTD/TC ST, 25mm,包含前連接器 |
| 6ES75317KF000AB0 | AI 8：模擬輸入模塊，8AI，U/I/RTD/TC |
| 6ES7534-7QE00-0AB0 | AI4/AQ2：模擬量輸入/輸出模塊4AI,2AO,標準型,25mm,包含前連接器 |
| 6ES75231BL000AA0 | DI/DQ 16X24CDV/16X24VDC/0.5A BA,包含前連接器. |
| 6ES75225HF000AB0 | DQ 8：數(shù)字輸出模塊，8DQ，繼電器，230 V AC/ 5A |
| 6ES75225FF000AB0 | DQ 8：數(shù)字輸出模塊，8DQ，可控硅，230V AC/ 2A |
| 6ES75221BL000AB0 | DQ 32：數(shù)字輸出模塊，32DQ，晶體管，24 V DC/ 0.5A |
| 6ES75221BH000AB0 | DQ 16：數(shù)字輸出模塊，16DQ，晶體管，24 V DC/ 0.5A |
| 6ES75221BF000AB0 | DQ 8：數(shù)字輸出模塊，高性能 8DQ，晶體管，24V DC/2A |
| 6ES75221BL100AA0 | DQ 32x24VDC/0.5A BA ，包含前連接器 |
| 6ES75221BH100AA0 | DQ 16x24VDC/0.5A BA ，包含前連接器 |
| 6ES75211FH000AA0 | DI 16：數(shù)字輸入模塊，16DI，230V AC BA |
| 6ES75211BL000AB0 | DI 32：數(shù)字輸入模塊，高性能 32DI，24V DC |
| 6ES75211BH500AA0 | DI 16：數(shù)字輸入模塊，源型，16DI， 24V DC BA |
| 6ES75211BH000AB0 | 數(shù)字輸入模塊，高性能 16DI，24V DC |
| 6ES75211BL100AA0 | DI 32X24VDC BA，包含前連接器 |
| 6ES75211BH100AA0 | DI 16X24VDC BA，包含前連接器 |
| 6ES75511AB000AB0 | 計數(shù)與位置采集模塊 TM PosInput 2 |
| 6ES75501AA000AB0 | TM Count 2 x 24 V：高速計數(shù)器，800kHz |
| 6ES75401AB000AA0 | PtP RS422/485 通訊模塊 |
| 6ES75411AD000AB0 | PtP RS232 ，高性能通訊模塊 |
| 6ES75411AB000AB0 | PtP RS422/485 ，高性能通訊模塊 |
| 6ES75401AD000AA0 | PtP RS232通訊模塊 |
| 6ES71555BA000AB0 | ET 200MP Profibus接口模塊 |
| 6ES71555AA000AC0 | IM 155-5 2PN 接口，Pro?net 接口模塊 HF |
| 6ES71555AA000AB0 | IM 155-5 2PN 接口，Pro?net 接口模塊 |
| 6ES75455DA000AB0 | RS-485 PROFIBUS-DP接口模塊 |