基于sinumerik_802dsl系统的xh400数控铣床电气设计毕业设计论文(编辑修改稿)

基于sinumerik_802dsl系统的xh400数控铣床电气设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

（ 3）数控磨床 ﹡外圆磨床 ﹡平面磨床 （ 4）数控冲床 ﹡机械冲头冲床 ﹡液压冲头冲床 SINUMERIK 802D s1 提供全面的 OEM 解决方案让机床制造商更具 竞争力。 创新性的 SINUMERIK 802D s1 数控系统具备了更高的性能价格比，可以让机床制造商创造更大的效益。 系统内置了多项标准功能，包括宽大，清晰可读的丁 FT彩色液晶显示器，刀具寿命监控功能， C 轴加工 (TRANSMIT—— 端面加工 /TRACY—— 柱面加工 )，还有用于模具加工的程序压缩器等。 S2 和 S3 还配有磨床与冲床版本 (G/N)，配备了诸如摆动功能、斜轴功能、多速度程序段进给、手轮修正、冲压图形仿真、夹钳保护等适合于磨削与冲压应用的功能，进一步扩展了 SINUMERIK 802D sl的应用领域。 与新一代驱动系统 SINAMICS s120 完美结合，提供了更为经济的系统连接方式，南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 5 采用工业现场总线 PROFIBUS 连接数字输入输出及其它总线外设，并且使用高速的驱动串行总线连接驱动系统 SINAMICS s120。 可使系统自动识别电机及编码器的电子铭牌功能， CF 卡的采用，无需 RS232 埠的调试方式大大提高了生产效率。 对于机床制造商来说，简便的机床调试服务无疑节省了大量的时间和人力。 更为重要的是，全新的产品加上西门子多年以来积累的丰富经验，能够大大增强中国机床制造商的国际市场竞争力。 SINUMERIK 802D s1 提供了多国语言显示，并通过语言及公英制的在线切换，为机床进入国际市场创造了条件。 西门子公司的全球服务网络更是成功的最大保证。 SINUMERIK 802D s1 同样关注广大最终用户的利益。 西门子 SINUMERIK 802D s1 数控系统强大的功能使之充分适于各种加工领域。 程序预读、前馈、加速度过冲限制等功能对于模具加工等应用有着很大的帮助。 系统中集成了大容量的的预读缓冲区，丰富的、带图形支持的固定循环可用于车削、铣削和钻削加工，支持轮廓元素和 ISO 语言编程，极大的方便了最终用户的加工编程。 G/N 版本新增加的外圆磨削循环等磨削与冲压循环也使得磨床和冲床的加工更为简便。 西门子数控系统配备的新型 PCU 提供了更大的系统内存和更快的程序处理速度，并且可以从 CF 卡直接运行零件加项目序，突破了原有 RS232 埠的传输限制，更加有利于加快生产节奏，提高生产效率。 SINUMERIK 802D s1 提供的高生产效率必将为您的生产加工带来更多的效益。 SINUMERIK 802D s1 友好的用户操作接口使得机床操作不再困难。 程序处理可以非常容易的进行“拷贝”、“粘贴”，还集成了带图形支持的对刀和工件设置功能。 RCS 802 通讯与调试工具提供了 PC 与数控系统之间稳定、可靠的数据传送。 同时，西门子公司还将为最终用户提供全面的技术支持与服务，以保证西门子数控产品发挥出最大的系统效能。 适合各种应用场合的数控系统。 ◆操作简单，编程容易 ◆循环和轮廓支援 (基于 ShopMill/ ShopTurn) ◆所有 802D 用户都可以方便地上手，并进行数据移植 ◆对刀简单，工件装夹容易 (如 ShopMill/ShopTurn) ◆内置以太网功能 ◆结构清晰的程序管理系统可以对商用 CF 卡进行管理 用于更高生产效率的全数字化数控系统。 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 6 ◆快 速、精确、可靠 ◆最多可以控制 4 个进给轴、 1 个主轴和 1 个 PLC 轴 ◆可应用于车、铣、钻、冲、磨等多种加工领域，并适合小批量生产 ◆完整的系统集成于一个紧凑型的操作面板中 ◆通过网络或 CF 卡执行大型零件程序 ◆没有电池和风扇一免维护 ◆适合远程诊断 课题总 体方案 图 介 绍 图 12 系统各部件的连接总图 在这个课题中，需要完成 XH400 数控铣床电气原理图设计 , 电气接线任务 , I/O南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 7 地址表编排 , PLC 程序编制与调试。 课题设计 思路 1） 参考 所有与西 门子 公司 产 品相 关数 据， 逐渐 熟悉自己所要做的 内 容。 2）安 装 并 运 用 AUTOCAD 软 件 画 出 铣 床 电气 原 理图。 3）熟 练 使用 SINUMERIK 802D sl系 统。 4）安 装 并熟 练 使用 SINUMERIK 802D sl系 统编 程 软 件。 5）熟 练 使用 SINAMICS S120 驱动软 件。 6) 完成 I/O 接口地 址编 排， 电气 原 理图设计 及优化。 7）完成其控制程序 编 制 与调试。 课题设计 结构 本文以基于 SINUMERIK 802D sl系统的项目作为应用背景，对 XH400 数控铣床电气设计进行了研究。 全文共分为六章，各章的主要内容如下： 第一章扼要地介绍了 SINUMERIK 802D sl系统的概念、特点与相关研究背景； 第二章研究了本项目所需的硬件和软件，同时对各部件的连接做出了规划； 第三章对 Programming Tool PLC802 软件进行了研究，给出了软件的安装及应用的方案，并讨论了 PC 机与铣床之间的通信； 第四章对 SINUMERIK 802D sl系统功能作出说明及相关参数简介； 第五章对铣床电气控制系统的调试作简要介绍； 第六章总结了全文的研究工作，给出了存在的问题和进一步研究的方向。 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 8 第二章 系统各部件的连接 系统各部件介 绍 硬件介绍 （ 1） 数控系统 数控系统由： HMI 人机界面； NCK 数控核心部分及 PLC 三部分组成。 PCU 板是整个系统的核心，它包括了 PLC、 CNC 的控制、处理线路。 SINUMERIK 802D sl数控系统能控制交流伺服电机和数字轴。 图 21 SINUMERIK 802D sl 数控系统 ① 具有如下优点： 使用 DIN 标准编程和 ISO 代码，易于操作 高可靠性 控制系统布线简单且不易受到干扰，结构紧凑 可根据独立需求提供选件 丰富的编程辅助工具，包括循环和轮廓定义 通过 DRIVECliQ 连接的数字式驱动技术 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 9 免维修： 无电池和风扇运行 通过 RCS 802 （选件）远程诊断 可使用 CF 卡进行机床调试和程序存储 ② 功能： Plus S2 和 Pro S3 型： 5 轴数字驱动，另带 Plus S2 和 Pro S3 型的一个PLC 轴 可任意选择车削、铣削、冲压加工或磨削 可使用一个双极或单极模拟主轴 RS 232 C 接口 集成以太网（ Pro S3 版） 预置机床数据 供货范围中包含 PLC 实例和子程序库 极其简便的 PLC ( SIMATIC S7200) “梯形图”编程 216 个数字输入和 144 个数字输出（ A） 支持 T/M 和 外圆磨削的用户界面 ③ 下列部件可以集成连接在 SINUMERIK 802D sl 上： 全数控键盘（垂直型或水平型） 最多两个电子手轮 一台小型手持单元（包含一个手轮） 最多 3 个 PP 72/48 I/O 模块 MCPA 模块，用于通过 177。 10 V 接口连接模拟主轴 一个通过 I/O 模块 PP 72/48 连接的机床控制面板 MCP，或者一个通过 MCPA 模块连接的机床控制面板 MCP 802D sl 通过 DRIVECLiQ 连接的驱动系统 SINAMICS S120 （ 2） 机床控制面板的认识 机床控制面板背后的两个 50 芯扁平电缆插座可通过扁平电缆与 PP72/48 模块的 X111 X222 X333 三个 I/O 接口插座连接。 即机床控制面板的所有按键输入信号和指示灯信号均使用 PP72/48 模块的输入输出点。 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 10 图 22 机床控制面板 ① 具有如下优点： 可方便地通过扁平电缆和链路连接在 MCPA 模块上 尺寸适合 SINUMERIK 802D sl 装备有所有必需的功能组件 ② 功能： 可更换键帽的按键设计，更适于车床和铣床应用 用户指定键，带有 LED 显示 带有常闭触点和常开触点的急停按钮 两个用于进给轴和主轴驱动装置的倍率修调旋钮 ③ 集成： 机床控制面板 MCP 802D sl 可用于数控系统： SINUMERIK 802D sl。 MCP 802D sl 可以安装在 SINUMERIK 802D sl 中 PCU 的右侧或左侧。 通过两根扁平电缆连接在 MCPA 模块上，该模块安装在 SINUMERIK 802D sl 的 PCU 的背面。 （ 3） 个人计算机 一台个人计 算机是调试 SINUMERIK 802D sl必不可少的工具。 注意 事项 ： 在调试 802D sl时，必须保证机床电气柜的保护地与计算机的保护地共地。 否则可能导致 802D sl 或计算机的硬件损坏。 802D sl的 IE 通讯的标准设定为 TCP/IP 协议。 （ 4） 调试电缆 南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 11 802D 调试电缆：用于 PLC 编程软件（ Programming Tool PLC 802） 驱动器调试电缆：用于驱动器调试工具软件 SimoComU 的 RS232 通讯电缆。 注意 事项 ： 在调试 802D 或调试驱动器时，个人计算机是必 不可少的工具。 且 RS232 通讯电缆又是连接 802D 和 PC 机的唯一途径。 因此必须保证机床电气柜的保护地与计算机的保护地共地。 否则可能导致 802D、或计算机的硬件损坏。 （ 5） 输入 /输出模块 在 PP72/48 接口模块上分别有： X11 X22 X333 三个 I/O 接口，提供 72 个数字输入和 48 个数字输出。 每个模块具有三个独立的 50 芯插槽，每个插槽中包括了 24 位数字量输入和 16 位数字量输出（输出的驱动能力为 安培，同时系数为 1）。 802D sl 系统最多可配置 3 块 PP 模块。 图 23 I/O 模块 PP72/48 X1 接口接 DC24V 电压； X2 接口接 PROFIBUS 总线接口； S1 为总线上的开关。 ① 优点 通过 PROFIBUS DP 进行连接 3 个接口，带有 24 个数字量输入和 16 个数字量输出， 24 V DC， A 带有装配板，便于进行装配 集成电源系统 DC 24 V ，输入端与输出端和 PROFIBUS之间电气隔离 ② 集成 I/O 模块 PP 72/48 可用于下列数控系统： SINUMERIK 802D base line； SINUMERIK 802D/802D sl 模块和数字量输出需要 +24 V DC 直流电源供电。 （ 6） 驱动器 驱动器由进线电源和电机模块组成，进线电源的作用是将 380V 的三相交流电源变成 600V 的直流电源，进线电源分为调节型电源模块（ Active Line Module 缩 ALM）南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文） 12 和非调节型电源模块（ Smart Line Module 缩写为 SLM）两种。 无论选用 ALM 或 SLM，均需要配置电抗器。 SINAMICS 的电源模块、电机模块均需要 24V 直流供电。 （ 7） 总线 西门子 802D 各系列数控系统是基于 PROFIBUS 总线的数 控系统。 总线由：数据线； 地址线； 控制线这三部分构成。 作用：连接 PCU 与 PP72/48 和驱动器。 注意： PCU611UE 上的 S1 为 ON， PP72/48 上的 S1 为 OFF。 软件介绍 （ 1） 运行所需软件 通讯软件 WinPCIN – 用于 802D 与计算机之间的数据文件的传输。 文本管理器和工具盒 – 用于编写及安装 PLC 报警文本。 PLC 编程软件 Programming Tool PLC 802， 用于编写 PLC 应用程序。 PLC 子程序库 – 用于简化 PLC 应用程序的设计。 驱动器调 试软件 SimoCom U – 用于设置及调试驱动器 611U。 在随系统提供的工具盒中提供了调试 802D 系统所需的全部软件工具和初始化文件。 在调试开始前需将这些软件工具安装到个人计算机中。 注意 事项 ： 在安装软件时如果电脑上已有 802D， 802C， 802sl 中的任一种时，应将其卸载掉，否则会导致软件安装不进去。 如果有同种软件同时存在，则会出现高版本的软件覆盖低板本的软件，给调试带来困难。