XK7124數(shù)控銑床(加工中心)進給驅(qū)動系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

數(shù)控機床安裝、調(diào)試與維修緒論1、數(shù)控機床數(shù)控機床是數(shù)字控制機床（Computernumericalcontrolmachinetools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)（即數(shù)控系統(tǒng)）的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作加工零件。數(shù)控車床加工中心X方向Y方向此即為銑床的三個進給軸方向放置待加工的工件的工作臺Z方向主軸上安裝銑刀數(shù)控銑床加工視頻數(shù)控銑床加工視頻加工中心自動換刀能夠從事機電設備的安裝、調(diào)試、運行維護、生產(chǎn)等工作機電一體化技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標以NC作為控制核心的典型機電設備——數(shù)控機床的安裝與調(diào)試

數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試以PLC作為控制核心的典型機電設備——自動生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試MPS系統(tǒng)安裝與維護以手動作為控制核心的典型機電設備——普通機床電氣的安裝與調(diào)試機床電氣系統(tǒng)安裝與調(diào)試2、本課程的培養(yǎng)目標數(shù)控機床安裝調(diào)試與維修數(shù)控車床的安裝與調(diào)試數(shù)控銑床的安裝與調(diào)試3、課程的考核方案課程考核=期終考核（60%）+單元考核（40%）任務完成質(zhì)量對團隊的貢獻報告記錄一定要詳細，便于后面的期末考試時使用。4、分組王康徐海第一組楊程楊小雷第二組張建周浩第四組周林唐宏偉第五組學習情境1XK7124數(shù)控銑床（加工中心）電氣控制系統(tǒng)調(diào)試任務1-1XK7124數(shù)控銑床（加工中心）進給伺服系統(tǒng)的裝調(diào)一、任務目標（1）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK802DSolutionLine，運行模式為“JOG”運行模式，摁下“+X、+Y、+Z”鍵，則進給沿X（或Y）軸正向運行，Z軸正向旋轉(zhuǎn)；（2）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK802DSolutionLine，運行模式為“JOG”運行模式，摁下“-X、-Y、-Z”鍵，則進給沿X（或Y）軸負向運行，Z軸反向旋轉(zhuǎn)；（3）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK802DSolutionLine，運行模式為“Auto”運行模式，編制試運行G代碼，進給軸能依照G代碼完成進給動作；（4）操作數(shù)控系統(tǒng)西門子SINUMERIK802DSolutionLine，運行模式為“MDA”運行模式，輸入“G19G00X20Z100F20”，進給軸能正確動作。二、任務資訊（一）SIEMENSSINUMERIK802Dsolutionline數(shù)控系統(tǒng)1.802DSL數(shù)控系統(tǒng)綜述2023/2/4810D高性價比性能價格

802Sbl高性能型802Cbl802D普及型840DSINUMERIK系統(tǒng)簡介–數(shù)控產(chǎn)品結構SINUMERIK802Dsl綜述SINUMERIK系列數(shù)控系統(tǒng)802D1個通道，1個方式組可帶3個進給軸+1個主軸802S/Cbaseline經(jīng)濟型1個通道，1個方式組可帶4個進給軸+1個主軸SINUMERIK6通道，6方式組可帶多達18個進給軸/主軸840Di基于PC機2個通道，2個方式組可帶6個軸，包括2個主軸緊湊型810D10通道，10方式組可帶多達31個進給軸/主軸840D模塊化結構802DsolutionlineNew1個通道，1個方式組可帶4個進給軸+1個主軸+1個PLC軸綜述2023/2/4用于步進電機及模擬驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK802S/Cbaseline提供了完整的機床數(shù)控解決方案應用范圍：

可用于車床銑床及傳統(tǒng)伺服機床簡便快捷的調(diào)試方式豐富的數(shù)控加工功能帶有循環(huán)及輪廓路徑支持的DIN66025編程802CbaselineMSTT交流主軸電機OP020ECUSIMODRIVE

611A/D驅(qū)動系統(tǒng)

步進電機交流伺服電機SINUMERIK802C/Sbaseline802SbaselineFM步進驅(qū)動1個通道，1個方式組可帶3個進給軸+1個主軸綜述2023/2/4數(shù)字驅(qū)動的數(shù)控系統(tǒng)配備機床控制面板優(yōu)化的車銑加工功能PROFIBUSDP現(xiàn)場總線作為驅(qū)動與外圍設備的通用聯(lián)結方式ISO方言支持SINUMERIK802DI/O模塊PCUMCPSIMODRIVE611Ue驅(qū)動系統(tǒng)I/O模塊交流主軸電機交流伺服電機操作面板1個通道，1個方式組可帶4個進給軸+1個主軸綜述2023/2/4Sinumerik802Dsl創(chuàng)新的系統(tǒng)設計TFT彩色液晶顯示器超薄的厚度易于安裝操作面板中集成了NC、

PLC、HMI和驅(qū)動簡練、節(jié)約空間的結構IP65前端保護級更寬的電源容差：

+20%/-15%更為經(jīng)濟連接方式更加簡單、快速的調(diào)試操作更為簡便PLC梯圖在線顯示維護方便無硬盤無電池無風扇長壽命背景光源更多的功能，提供更寬的市場高速度高精度的新一代數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK802DslI/O模塊操作面板PCUMCPSINAMICSS120驅(qū)動系統(tǒng)I/O模塊1個通道，1個方式組可帶4個進給軸+1個主軸交流主軸電機交流伺服電機2023/2/4各種類型機床的普適性數(shù)控系統(tǒng)廣泛的功能范圍，卓越的數(shù)控性能模塊化的結構，可擴展的性能與軸數(shù)量配備SIMODRIVE611D數(shù)字驅(qū)動的優(yōu)異表現(xiàn)開放性的系統(tǒng)結構powerlineSIMATICS7-300I/OSIMODRIVE611D驅(qū)動系統(tǒng)MCPI/R模塊NCU電源模塊PCU20/50/70SINUMERIK840DSINUMERIK840D交流主軸電機交流伺服電機綜述驅(qū)動連接驅(qū)動控制信號輸出端口2.DRIVECLiQ驅(qū)動總線總線，是電腦中傳輸數(shù)據(jù)的公共通道，就像馬路有四車道、六車道、八車道一樣，總線是分為位的，目前電腦的總線位數(shù)有16位、32位、64位等。位數(shù)越大，傳輸數(shù)據(jù)越多、越快。386DX電腦是32位總線，奔騰電腦的內(nèi)部總線則是64位?？偩€位數(shù)越多，路越通暢，速度越快?？偩€被比喻為BUS（公共汽車），根據(jù)功能的不同又可分為數(shù)據(jù)總線、控制總線、地坦總線。在電腦中如果說CPU是電腦的心臟，那么，總線就是電腦的神經(jīng)了。電腦的不斷發(fā)展，總是伴隨著電腦總線的不斷更新?？偩€發(fā)展中出現(xiàn)過好幾種類型，如工業(yè)標準總線、擴展工業(yè)標準總線、微通道總線等。

當總線空閑（其他器件都以高阻態(tài)形式連接在總線上）且一個器件要與目的器件通信時，發(fā)起通信的器件驅(qū)動總線，發(fā)出地址和數(shù)據(jù)。其他以高阻態(tài)形式連接在總線上的器件如果收到（或能夠收到）與自己相符的地址信息后，即接收總線上的數(shù)據(jù)。發(fā)送器件完成通信，將總線讓出（輸出變?yōu)楦咦钁B(tài)）。工作原理共享分時占用總線資源采用總線結構的缺點:

1、利用總線傳送具有分時性。當有多個主設備同時申請總線的使用是必須進行總線的仲裁。

2、總線的帶寬有限，如果連接到總線上的個硬件設備沒有資源調(diào)控機制容易造成信息的延時（這在某些即時性強的地方是致命的）。

3、連到總線上的設備必須有信息的篩選機制，要判斷該信息是否是傳給自己的?，F(xiàn)場總線（Fieldbus）是近年來迅速發(fā)展起來的一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，它主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機構等現(xiàn)場設備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。由于現(xiàn)場總線簡單、可靠、經(jīng)濟實用等一系列突出的優(yōu)點，因而受到了許多標準團體和計算機廠商的高度重視。X1:高速驅(qū)動接口X20.1驅(qū)動器使能X20.2控制使能為簡化系統(tǒng)設計，可利用PLC應用程序?qū)︱?qū)動器電源模塊的控制端子進行控制?？刂乒δ苡勺映绦?3–EMG_STOP實現(xiàn)。（二）SIEMENSSINAMICSS120驅(qū)動系統(tǒng)和伺服電機SINAMICSS120是西門子公司新的一代驅(qū)動系統(tǒng)。采用高速驅(qū)動接口，配套的1FK7永磁同步伺服電機具有電子銘牌，系統(tǒng)可以自動識別所配置的驅(qū)動系統(tǒng)。具有更高的控制精度和動態(tài)控制特性，更高的可靠性。和802Dsl配套使用的SinamicsS120產(chǎn)品包括：書本型驅(qū)動器和用于單軸的AC/AC模塊式驅(qū)動器。本次實訓所使用的為AC/AC模塊式驅(qū)動器。2023/2/4SINAMICSS120驅(qū)動系統(tǒng)SINAMICSS120?多功能性：伺服控制，矢量控制，V/f比控制

具有強大的驅(qū)動功能，適合于單軸驅(qū)動或多軸驅(qū)動?配置簡單：驅(qū)動組件通過電子銘牌自動識別?使用預安裝的電纜進行連接，快速方便?現(xiàn)代化：所有的組件通過串行通訊

接口DRIVE-CLiQ進行通訊?靈活性并且適合于未來的發(fā)展：

模塊化設計，可升級性強?良好的設計與集成性：

可以勝任所有應用的驅(qū)動系統(tǒng)

驅(qū)動連接驅(qū)動控制信號輸出端口控制單元適配器CUA31功率模塊PM340（三）電抗器名詞解釋：電抗器最通俗的講，能在電路中起到阻抗的作用的東西，我們叫它電抗器。電力網(wǎng)中所采用的電抗器，實質(zhì)上是一個無導磁材料的空心線圈。電抗器（reactor）

依靠線圈的感抗阻礙電流變化的電器。按用途分為7種：①限流電抗器。串聯(lián)于電力電路中，以限制短路電流的數(shù)值。②并聯(lián)電抗器。一般接在超高壓輸電線的末端和地之間，起無功補償作用。③通信電抗器。又稱阻波器。串聯(lián)在兼作通信線路用的輸電線路中，用以阻擋載波信號，使之進入接收設備。④消弧電抗器。又稱消弧線圈。接于三相變壓器的中性點與地之間，用以在三相電網(wǎng)的一相接地時供給電感性電流，以補償流過接地點的電容性電流，使電弧不易起燃，從而消除由于電弧多次重燃引起的過電壓。⑤濾波電抗器。用于整流電路中減少直流電流上紋波的幅值；也可與電容器構成對某種頻率能發(fā)生共振的電路，以消除電力電路某次諧波的電壓或電流。⑥電爐電抗器。與電爐變壓器串聯(lián)，限制其短路電流。⑦起動電抗器。與電動機串聯(lián)，限制其起動電流。（四）抱閘繼電器X方向Y方向Z方向主軸上安裝銑刀主軸安裝在Z向進給軸上，一旦機床失電，進給軸失去動力，絲杠無自鎖能力，主軸就會自由落體抱閘裝置電機軸閉環(huán)伺服系統(tǒng)三、任務計劃電抗器功率模塊PM340控制單元適配器CUA31電抗器功率模塊PM340控制單元適配器CUA31電抗器功率模塊PM340控制單元適配器CUA31四、任務決策請同學自行完成電氣原理圖、布局圖、接線圖的繪制電氣元器件明細表的填寫。五、任務實施

每個小組制作元器件接線示意幻燈片，展示每個元器件（包括低壓電器）的連接情況，每個元器件一張幻燈片。制作完成后由全班展示。數(shù)碼相機由教師提供。（一）接線X200,來自802D的X1X201,去往自Y軸驅(qū)動的X200X202,來自X軸電機的編碼器反饋電源，來自電抗器輸出X軸伺服電機電源線X軸伺服驅(qū)動器（二）參數(shù)備份1、802DSL數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護靜態(tài)存儲器（掉電信息丟失）高速閃存FLASHROM（掉電信息不會丟失）閃存FLASHROM2、802DSL數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份重要事項在一臺機床調(diào)試完畢后，應備份以下數(shù)據(jù)：機床數(shù)據(jù)（文本格式）-編輯后只留下調(diào)試時手工輸入的參數(shù)，換名存儲。該文件與系統(tǒng)軟件版本無關螺距誤差補償（文本格式）刀具數(shù)據(jù)（文本格式）加工程序（文本格式）調(diào)試存檔（NC/PLC）-包括了NC、PLC、驅(qū)動器的所有數(shù)據(jù)和用戶報警文本及加工程序調(diào)試存檔（HMI）-包括用戶開機畫面PLC項目-PTE格式的PLC程序2、802DSL數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份原理操作自動恢復下周安排：每天上午在東區(qū)802Dsl中的數(shù)據(jù)（包括PLC應用程序，報警文本以及驅(qū)動器數(shù)據(jù)）可以通過RCS802備份到個人計算機的硬盤或軟盤上，或者將數(shù)據(jù)備份到CF卡上。（1）備份到CF卡上報警信息查詢，SHIFT+該鍵為系統(tǒng)功能，調(diào)試經(jīng)常需要用到在CF卡上備份數(shù)據(jù)只需在802Dsl操作：選擇系統(tǒng)→[調(diào)試文件]，在[802D數(shù)據(jù)]中選擇需要備份的數(shù)據(jù)，用軟菜單鍵[復制]后，進入[用戶CF卡]，用[粘貼]鍵將備份文件復制到CF卡上。操作數(shù)據(jù)有文本格式和二進制格式，可將光標置于根目錄備份此目錄的所有內(nèi)容，也可點擊回車鍵進入下級子目錄進行分項備份：數(shù)據(jù)：文本格式，其中包括機床數(shù)據(jù)、設定數(shù)據(jù)、刀具數(shù)據(jù)、R參數(shù)、零點偏置、絲杠誤差補償和全局用戶數(shù)據(jù)；調(diào)試存檔（NC/PLC）：二進制格式，其中包括NC、PLC、驅(qū)動的所有數(shù)據(jù)和用戶報警文本及加工程序；調(diào)試存檔（HMI）：二進制格式，包括系統(tǒng)開機畫面等；PLC項目（PT802D*.PTE）：PLC程序PTE格式的備份；在編程工具ProgrammingToolPLC802的菜單［文件］→［引入…］，可以打開PTE格式的文件，的菜單［文件］→［引出…］，可以生成PTE格式的文件；加工程序的分項備份可在[PROGRAMMANAGER]區(qū)進行：（2）備份到計算機硬盤上RCS802工具介紹控制器選擇、版本選擇、項目設定1.從WINDOWS的“開始”中找到RCS802，并啟動。2.選擇系統(tǒng)對應的版本并創(chuàng)建項目（用于項目管理）：選擇[Settings]→[Toolbox]→[SelectVersionAndProject]3.正確選擇版本，然后選擇[Project]4.通過[Remove]、[Modify]、[New]正確創(chuàng)建或修改項目。以太網(wǎng)設定首先利用準備好的“直連網(wǎng)線”將計算機和802Dsl的X5連接起來；1.選擇[Settings]→[Connection]2.選擇[ViaEthernet(peertopeer)]，通過以太網(wǎng)進行連接。選擇[OK]進行確認。3.通訊接口設定對應802Dsl系統(tǒng)端也應作相應的設定：選擇系統(tǒng)→[維修信息]→[系統(tǒng)通訊]，然后激活[直接連接]；4.RCS802和802Dsl在線連接，選擇[Extras]→[Connect]，然后選擇[OK]，建立連接；IP：169.254.11.21子網(wǎng)掩碼：255.255.0.05.選擇[OK]進行確認。RCS802和802Dsl已建立在線連接數(shù)據(jù)備份在Control802D中找到需要備份的文件后，用鼠標將其拖到計算機的目錄下即可。三種啟動方式方式0：正常上電啟動。以靜態(tài)存儲器區(qū)的數(shù)據(jù)啟動。正常上電啟動時，系統(tǒng)檢測靜態(tài)存儲器，當發(fā)現(xiàn)靜態(tài)存儲器掉電，如果做過內(nèi)部數(shù)據(jù)備份，系統(tǒng)自動將備份數(shù)據(jù)裝入工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動；如果沒有系統(tǒng)會將出廠數(shù)據(jù)寫入工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動。方式1：缺省值上電啟動。以SIEMENS出廠數(shù)據(jù)啟動，制造商機床數(shù)據(jù)被覆蓋。啟動時，出廠數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器的工作數(shù)據(jù)區(qū)后啟動，啟動完成顯示04060已經(jīng)裝載標準機床數(shù)據(jù)報警。方式2：按存儲器數(shù)據(jù)上電啟動。以高速閃存FLASHROM內(nèi)的備份數(shù)據(jù)啟動。啟動時，備份數(shù)據(jù)寫入靜態(tài)存儲器的工作數(shù)據(jù)區(qū)啟動，啟動完成后顯示04062已經(jīng)裝載備份數(shù)據(jù)報警。閃存FLASHROM（三）驅(qū)動器調(diào)試1.裝載SINAMICSFirmware–確保驅(qū)動器各部件具有相同的固件版本2.裝載驅(qū)動出廠設置–激活各驅(qū)動部件的出廠參數(shù)3.拓普識別和確認(快速開機調(diào)試)–讀出驅(qū)動器連接的拓撲結構以及實際電機的控制參數(shù)，設定拓撲結構比較等級驅(qū)動調(diào)試向?qū)ё⒁庠趩域?qū)動調(diào)試向?qū)нM行驅(qū)動調(diào)試之前，必須斷掉驅(qū)動器的所有使能；拍下急停，即可取消驅(qū)動器使能2.驅(qū)動器的初始化進入驅(qū)動調(diào)試向?qū)SINAMICS_IBN]→選擇[裝載驅(qū)動出廠設置]→[打開]選擇[全部組件]→激活[啟動]在執(zhí)行過程中，系統(tǒng)上有狀態(tài)指示。當系統(tǒng)提示：“組件已設為出廠設置”，表示驅(qū)動器初始化完成。3.驅(qū)動器的自動配置（1）自動讀取驅(qū)動器配置的拓撲結構進入驅(qū)動調(diào)試向?qū)SINAMICS_IBN]→選擇[拓撲識別和確認(快速開機調(diào)試)]→[打開]激活[啟動]在執(zhí)行過程中，系統(tǒng)上有狀態(tài)指示。當系統(tǒng)上提示：“該過程后必須進行SINAMICSPowerOff/On”，表示驅(qū)動配置完成；注意：驅(qū)動器總線DRIVECLiQ的正確連接是讀取配置拓撲結構的基本保證?。?）設置SINAMICS拓撲結構比較等級驅(qū)動調(diào)試結束后，應將拓撲結構比較等級設為最低，否則在驅(qū)動部件更換后，系統(tǒng)會提示：拓撲結構比較錯誤。找到驅(qū)動器CU_I參數(shù)P9，輸入1；

參數(shù)P9906，輸入3；

參數(shù)P9，輸入0。驅(qū)動器數(shù)據(jù)存儲：找到驅(qū)動器參數(shù)P977，輸入1–存儲數(shù)據(jù)；觀察驅(qū)動器參數(shù)P977；當P977由1→0表示數(shù)據(jù)存儲完成；或者，選擇“保存參數(shù)”軟鍵來存儲驅(qū)動數(shù)據(jù)。注意：驅(qū)動器參數(shù)和NC參數(shù)全部在NC側設置?。?！802Dsl及驅(qū)動器斷電，再上電。（四）驅(qū)動調(diào)試向?qū)е械脑\斷功能1.拓撲顯示進入驅(qū)動調(diào)試向?qū)SINAMICS_IBN]→選擇[拓撲顯示]→[打開]拓撲顯示畫面中表述了DriveCliQ總線的連接情況。2.組件概覽進入驅(qū)動調(diào)試向?qū)SINAMICS_IBN]→選擇[組件概覽]→[打開]組件概覽畫面表述了所有和DriveCliQ總線連接的組件的類型、固件版本及拓撲比較等級；將光標置于某一組件，可選擇[詳細資料]此組件的詳細資料便可顯示。3.配置-功率部件、編碼器和電機進入驅(qū)動調(diào)試向?qū)SINAMICS_IBN]→選擇[組件配置-功率部件和電機]→[打開]畫面描述了電機和對應電機模塊的信息；選擇[驅(qū)動器+]或[驅(qū)動器-]可在不同軸之間進行切換；在此畫面中也可對不帶DriveCliQ接口的非標準電機進行配置，輸入相應的參數(shù)后，選擇[存儲]；選擇[電機數(shù)據(jù)]，可顯示關于電機的更詳細的信息；畫面顯示了電機的詳細信息。畫面描述了電機和對應編碼器的信息；在此畫面中也可對軸的第二編碼器配置：SINAMICS驅(qū)動常用參數(shù)SINAMICSS120的參數(shù)有CU控制單元參數(shù)、ALM電源模塊參數(shù)、SERVO軸參數(shù)；（四）驅(qū)動器參數(shù)設置1.驅(qū)動器模塊定位數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動器之間通過總線連接，系統(tǒng)根據(jù)下列參數(shù)與驅(qū)動器建立物理聯(lián)系：注意：軸號以驅(qū)動總線DRIVECLiQ的連接次序相關：由802Dsl驅(qū)動接口X1連接到的第一個電機模塊的軸號為1，且以此類推；我們這樣的連接，該參數(shù)應該咋設置？X1YZ2SP430220X1YZ2SP32.位置控制使能系統(tǒng)出廠設定各軸均為仿真軸，既系統(tǒng)不產(chǎn)生指令輸出給驅(qū)動器，也不讀電機的位置信號。按下表設定參數(shù)可激活該軸的位置控制器，使坐標軸進入正常工作狀態(tài)。30130：說明:在機床數(shù)據(jù)中輸入轉(zhuǎn)速額定值輸出的類型：0:模擬(無硬件要求)1:額定值輸出端有效30240：說明:此MD中必須輸入編碼器類型：0:模擬1:信號發(fā)生器（1VSS，sin，cos）4:EnDat接口的絕對值編碼器2、3、5：保留3.傳動系統(tǒng)參數(shù)配比注意：對于進給軸，減速比應設定在索引號[0]。4.坐標速度和加速度5.返回參考點相關的機床數(shù)據(jù)6.軟限位除了硬件限位開關監(jiān)控外，還可以設置一個軟件限位開關。在加工軸系統(tǒng)中每根軸在正向給定一個絕對位置。含義與正向第1個軟件限位開關相同，只是加工范圍界限在負方向。7.反向間隙補償關于絕對值編碼器的調(diào)試過程知識拓展：1．設置機床參數(shù)34200說明:安裝的位置測量系統(tǒng)可以根據(jù)回參考點方式分為：0:如果安裝了絕對值編碼器：接受MD34100：REFP_SET_POS的值其它編碼器：不回參考點1:使用增量測量系統(tǒng)回參考點：增量式旋轉(zhuǎn)測量系統(tǒng)增