西门子802D

西门子802D 西门子802D PLC在数控机床中的几点特殊应用 2008年5月1日星期四 NA 烟台金岸数控机床有限公司 NA 卢君区 引言 数控抛光机用于曲轴轴颈抛光，提高轴颈面的粗糙度和圆度等技术参数。机床主要由床身、抛光架、床头(床头安装主轴电机和振动电机)、尾架、工作台、液压站和电柜组成。 在机床加工过程中控制系统主要实现带动曲轴旋转的主轴旋转定位、带动抛光架移动的z轴移动定位及抛光过程床头振动定位。 系统硬件构成 系统主要由sinunerik 802d(内置s7-200 plc cpu)、611u驱动、输入输出模块pp72/48、机床控制面板、机床控制面板mcp、变频器和电机组成。802d、611u驱动和输入输出模块pp72/48之间通过profibus总线连接通信。机床控制面板mcp通过扁平电缆和输入输出模块连接。 驱动由电源模块和两个功率模块组成，功率模块插接了611ue插件(6sn1118-0nh11-0aa0)和profibus模块。z轴电机采用绝对值编码器，c轴电机采用绝增量编码器。 系统软件 系统软件设计主要分为plc编程和nc编程。nc编程主要通过常用nc指令和plc编辑的m指令编写组成，在此不做介绍。 plc程序由ob1(main)和16个子程序块组成。 ob1首先通过特殊标志sm0.1(第一个plc周期为“1”，随后为“0”)改变系统启动操作方式，置位手动方式，复位其他操作方式(ob1网络1)。然后依次调用其他子程序块。包括sbr0(急停)、sbr1(轴控制)、sbr2(读轴实际位置)、sbr3(冷却液控制)、sbr4(床头控制)、sbr5(主抛光头控制)、sbr6(止抛光头控制)、sbr7(前工作台头控制)、sbr8(尾架控制)、sbr9(砂带夹紧松开)、sbr10(卷带控制)、sbr11(液压控制)、sbr12(报警处理)和三个模块。 程序设计方面主要有以下特点和难点 利用plc编程实现软cam功能(sbr2) 为了保证抛光头只有在曲轴相应轴颈范围内时抛光头才能前，就需要软cam功能，而802d系统没有此功能。 首先在sbr2中读取z轴的实际位置，然后将实际位置值和设定值进行比较，如图一: 然后将z轴位置1标志和z轴位置2标志分别作为sbr5(主抛光头控制)和sbr6(止抛光头控制)中抛光头前进的条件，从而实现软cam功能。同时为了操作调整方便将设定值利用接口信号表对应机床参数md14514。 为了确保床头前进时定位没有偏移，同时增加了旋转轴c的软cam功能(sbr2网络4、5)。 单按钮实现床头振动起停和精确准停(sbr4) 由于操作面板按钮不够用，因此采用了单按钮控制床头振动起停，如图二: 然后利用m32.0来实现振动起停控制。 同时由于床头振动过快停止时无法精确定位，因此采用“图三”控制方式，首先复位“床头高速启振”，让变频器根据操作面板设定的低速拖动电机，使振动频率减慢。同时增加“t2”让慢速稳定后准停开关“振动准停”信号才起作用。 同时在机床的调试过程中还利用plc实现了“利用外部接近开关实现主轴定向”(sbr1网络3)和“利用plc在加序表选择加工程序”(ob1网络19、20)特殊功能。 结束语 经过机床实际操作验证，通过plc程序实现的功能提高了机床操作的安全性、可操作性和精度。同时机床的成功调试投产，将促使西门子系统在数控机床领域得到更大的运用。