SINUMERIK 802C數(shù)控系統(tǒng)在立車上的應(yīng)用

周家剛

摘 要：本文以CF5225立車改造為例，介紹了SINUMERIK 802C數(shù)控系統(tǒng)的安裝調(diào)試和部分功能說明。

關(guān)鍵詞：SINUMERIK 802C ；數(shù)控系統(tǒng)；調(diào)試

一.引言

CF5225立車的結(jié)構(gòu)為雙柱龍門式，兩個刀架附于橫梁，工作臺由三相異步電動機(jī)拖動（55KW）。由于電氣元件老化，刀架機(jī)械精度下降，決定將其中一個刀架改為數(shù)控刀架，工作臺拖動電機(jī)用變頻器控制。SINUMERIK 802C數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實惠，且能滿足該機(jī)床的各種功能要求，故選用此系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)。

二.硬件和軟件

1.硬件

802C系統(tǒng)的ENC最多控制3個模擬坐標(biāo)軸和一個模擬主軸。CF5225立車的一個刀架有兩個坐標(biāo)運(yùn)動，用ENC兩個模擬坐標(biāo)控制，工作臺拖動用ENC的一個模擬信號接口控制。其硬件連接圖如下：（本圖為示意圖）

2.軟件

PLC程序使用預(yù)裝的集成應(yīng)用程序，簡稱IAP。IAP能完全滿足該機(jī)床的改造要求，一些多出的功能可屏蔽。關(guān)于IAP的詳細(xì)說明可參閱西門子相關(guān)資料。

三.調(diào)試

1.系統(tǒng)上電

在系統(tǒng)送電前，仔細(xì)檢查接線，保證無接線錯誤，避免燒壞模塊。

將ENC上調(diào)試開關(guān)S3撥到0位置，正常引導(dǎo)系統(tǒng)，如無故障ENC上LED顯示為“b”，系統(tǒng)進(jìn)入JOG運(yùn)行方式下回參考點狀態(tài)，此時黃燈LED DIAG閃爍。如有故障在屏幕上顯示并以LED ERR燈亮表示。系統(tǒng)第一次開機(jī)會自動產(chǎn)生一個初始狀態(tài)，所有的存儲區(qū)初始化，存儲器中所存儲的標(biāo)準(zhǔn)值作為初始值設(shè)置。

2.參數(shù)設(shè)置

（1）PLC參數(shù)設(shè)置

系統(tǒng)起動后，出現(xiàn)700000用戶報警，將PLC參數(shù)MD14510[0]設(shè)置為1，即車床情況。重起系統(tǒng)，又會出現(xiàn)許多用戶報警，設(shè)置PLC參數(shù)MD14510[10]=17，MD14510[11]=23，MD14510[14]=21，MD14510[15]=19，MD14512[0]=AFH，MD14512[1]=1H，MD14512[2]=B0H，MD14512[5]=2H，MD14512[7]=5H等，消除相應(yīng)報警。

（2）坐標(biāo)參數(shù)設(shè)置

X軸和Z軸配置基本一致，所不同的是Z軸電機(jī)帶抱閘，而X軸不帶抱閘，但此并不影響參數(shù)設(shè)置，只是PLC程序作了不同的處理。故此處只講X軸參數(shù)的配置，以免贅述。

X軸參數(shù)主要有以下配置：

伺服電機(jī)的動態(tài)特性調(diào)試是通過調(diào)整611A上的微調(diào)電位器（Drift，Tacho，KP，TN，AD）進(jìn)行的。調(diào)試時可利用示波器通過611A模塊的測試點，監(jiān)控并調(diào)整速度跟隨特性。當(dāng)速度環(huán)調(diào)試完畢后可根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整位置增益。位置環(huán)增益參數(shù)為MD32200。

（3）主軸參數(shù)設(shè)置

該機(jī)床需要加工螺紋，所以主軸安裝了編碼器。主軸參數(shù)配置如下：

通過以上參數(shù)設(shè)置，主軸可以在點動模式下運(yùn)行了。

（4）參考點參數(shù)設(shè)置

為了使系統(tǒng)在開機(jī)以后能夠立即精確地識別機(jī)床零點，必須使系統(tǒng)與進(jìn)給軸或主軸的位置測量系統(tǒng)進(jìn)行同步，該過程就是回參考點過程。802C系統(tǒng)的很多功能都建立在參考點的基礎(chǔ)上。如自動方式，MDA方式，LEC補(bǔ)償?shù)戎挥性诨貐⒖键c后才能操作生效。

該機(jī)床回參考點方式才用帶有減速開關(guān)，零脈沖在減速開關(guān)之前，其參數(shù)配置如下：

機(jī)床可以在JOG方式下通過按方向鍵（也設(shè)置其它鍵）對每個軸回參考點。第一次回參考點時務(wù)必小心，避免碰撞。

（5）補(bǔ)償

對工件進(jìn)行加工時，由于測量系統(tǒng)和力的傳遞過程中會產(chǎn)生差錯，使得加工輪廓偏離理想的幾何曲線，導(dǎo)致機(jī)床的加工精度下降。在加工大型的工件時，由于溫差和機(jī)械力的影響使加工精度損失更為嚴(yán)重。其中部分偏差可以在調(diào)試機(jī)床時進(jìn)行測量，從而在運(yùn)行時加以補(bǔ)償。

SINUMERIK 802C有三種補(bǔ)償：背隙補(bǔ)償，螺補(bǔ)（LEC），自動漂移補(bǔ)償。背隙補(bǔ)償是補(bǔ)償機(jī)械間隙，如反向間隙；LEC是對坐標(biāo)軸進(jìn)行補(bǔ)償；自動漂移補(bǔ)償是對因為溫差而產(chǎn)生的漂移補(bǔ)償。

具體的補(bǔ)償方法請參閱西門子資料，在此不多述。CF5225立車結(jié)合了三種補(bǔ)償，補(bǔ)償結(jié)果令人滿意。

到此機(jī)床調(diào)試基本結(jié)束。

四.結(jié)束語

SINUMERIK 802C數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)試簡單，適合中小型機(jī)床控制。

參考文獻(xiàn)：

[1]《SINUMERIK 802C簡明安裝調(diào)試手冊》

[2]《SINUMERIK 802C功能說明》