西门子sinumerik 802d 系统在轧辊车床数控改造中的应用Word格式文档下载.docx
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三坐标直线和圆弧插补、提供编程模拟及图形循环支持功能、螺纹加工、刀具补偿、丝杆螺距误差补偿、反向间隙补偿等大量CNC功能。
而且该系统的故障诊断能力也很强，可以从系统获取各种信息，甚至可以在系统中以梯形图的形式打开PLC程序进行在线检查。
802系列数控产品以其良好的性价比优势，在我国的普通机床数控化改造中得到了广泛的应用。
SINUMERIK802D数控系统的组成及功能：
在下图中，可以看出802D系统可以分为4个部分。
第一部分：
由SINUMERIK802DPCU（PANELCONTROLUNIT）主机、电子手轮、NC键盘组成的控制部分。
用于实现NCK、PLC和HMI功能。
802DPCU内含软件PLC，其功能相当于SIEMENS的SIMATICS7-200的CPU224。
第二部分：
由PP72/48、端子转换器和机床控制面板组成的远程I/O部分。
每一块PP72/48板有72个输入点和48个输出点。
802D系统最多可以带2块PP72/48，也就是说最大输入点数为144点，最大输出点数为96点。
第一块PP72/48的输入和输出点被SIEMENS提供的标准PLC子程序分配给标准机床控制面板作为机床操作开关信号的输入和操作状态指示信号的输出。
第二块PP72/48的输入输出点才可以被用户在用户自编的PLC程序中自由定义。
第三部分：
由SIMODRIVE611的馈电模块、功率模块、闭环控制板和永磁同步伺服电动机组成的伺服驱动部分。
SIMODRIVE611变频系统是一种模紧凑型的块组合式交直交变频系统。
由馈电模块将电网的交流电源整流为600V的直流电，并送出到直流总线上。
功率模块再将直流总线上的直流电逆变后驱动伺服电动机。
在伺服电动机的尾部内装了一只旋转编码器。
该编码器用于提供伺服电动机转子转角信号和速度信号。
第四部分：
由PROFIBUS接口和PROFIBUS电缆组成的PROFIBUS网络。
PROFIBUS总线网络将以上三个部分连接起来，使整个系统成为一个高速的协调工作的整体。
它的数据传输率最高可以达到12MBaud。
SINUMERIK802D系统部件连接图
数控改造的系统配置
1．一套802DPCU、电子手轮和NC键盘组合。
2．两块PP72/48模板和一个标准车床控制面板。
3．一个25KW的SIMODRIVE611馈电模块。
4．一个2*50A的双轴功率模块（它拥有两个相对独立的控制通道，通道A和通道B）。
5．一块支持PROFIBUS总线的611UE双轴闭环控制板。
6．两台SIEMENS1FK6103-8AF71-1AG0伺服电动机18.5NM、3000r/min电机内置旋转编码器。
7．保留原来的功率为55KW，转速为400/1200r/min的主轴直流电动机。
8．将主轴直流调速器改为SIEMENSSIMOREGKDC6RA2475-6DV62-0其额定输出为84KW。
9．一只用于主轴位置检测的1024pprTTL增量旋转编码器。
10．一只用于主轴电动机速度反馈的22W110V2000r/min测速发电机。
系统调试的方法与步骤
由于篇幅所限，我就不再赘述如：
任何修改电气原理图、电气柜的改造和控制面板的安装等改造细节了。
我将要叙述的是数控系统改造的关键---802D系统调试。
调试软件工具：
系统调试需要一个802D工具盒光盘。
光盘内包含所有调试所需要的软件。
调试步骤：
系统初始化---机床数据设定---PLC数据设定---PLC编程---SIMODRIVE611U驱动器调试---主轴直流调速器的特殊控制---调试数据备份
1802D系统初始化
802D工具盒中提供了车床和铣床的初始化文件。
将车床初始化文件通过通讯工具WINPCIN传入到802D系统就完成了系统的初始化。
初始化后，系统将自己设定为专用于标准车床的系统。
成套的适应于车床功能的机床数据被作为缺省值装入到系统之中。
2机床数据设定
为了能够在改造的轧辊车床上发挥802D系统的各项功能，同时又能充分的利用西门子编写的标准子程序。
就必须遵循《802D的安装调试手册》的要求对其机床数据进行合理的设置。
现将一些重要的数据设置说明如下：
*PROFIBUS数据设置
将PROFIBUS地址设定数据MD11240设为3。
这样就定义了系统中所有连接在PROFIBUS总线上的设备所对应的PB地址和驱动器号。
PCU是PROFIBUS的主站，不能修改它的地址。
各个在线从站都要自己设置自己的地址以匹配上表的地址。
注意：
这里没有用到地址为10和11的两个单轴功率摸板，但是他们的存在不会影响到其他模块。
*轴数据设定
首先将MD30130（控制给定输出类型）和MD30240（编码器反馈类型）都设为1，以指定这两个信号都是由PROFIBUS传送的。
再将各轴自己的MD30110（速度给定轴号）和MD30220（位置反馈轴号）按实际分配情况在机床数据中设置好。
每个机床轴都有一组相同的编号和相同数量的轴数。
使用几个轴，就设置几组数据。
*机械传动参数的数据设定
传动系统的参数决定了这个坐标轴的实际移动量。
31030LEADSCREW_PITCHmm丝杠螺距
31050DRIVE_AX_RATIO_DENUM[0...5]电机端齿轮齿数（减速比分子）
31060DRIVE_AX_RATIO_NOMERA[0...5]丝杠端齿轮齿数（减速比分母）
对于主轴，索引号为[0]的减速比分子和分母均无效。
索引号[1]表示主轴第一档的减速比，
[2]表示主轴第二档的减速比，依此类推。
对于进给轴，减速比应设定在索引号[0]；
*返回参考点相关的机床数据设定
34010REFP_CAM_DIR_IS_MINUS返回参考点方向：
0－正；
1－负
34020REFP_VELO_SEARCH_CAM检测参考点开关的速度
34040REFP_VELO_SEARCH_MARKER检测零脉冲的速度
34050REFP_SEARCH_MARKER_REVERSE寻找零脉冲方向：
34060REFP_MAX_MARKER_DIST检测参考点开关的最大距离
34070REFP_VELO_POS返回参考点定位速度
34080REFP_MOVE_DIST参考点移动距离（带符号）
34090REFP_MOVE_DIST_CORR参考点移动距离修正量
34092REFP_CAM_SHIFT参考点撞块电子偏移
34100REFP_SET_POS参考点（相对机床坐标系）位置
参考点撞块的长度要根据MD34020定义的速度确定，既要求在该速度下碰到撞块后减速。
到“0”速时，坐标轴能停在撞块之上（不能冲过撞块）！
使用缺省设置时是以零脉冲在参考点开关之外的方式回参考点的。
*软限位设定
36100POS_LIMIT_MINUS负向软限位
36110POS_LIMIT_PLUS正向软限位
建议：
软限位是可以不用设的，但是如果将它设在硬限位范围内时，会有一个好处：
一旦一个轴到达了软限位，此轴还可以直接返回并离开软限位。
而如果没设软限位，一旦轴触碰硬限位，就必须采取短接该限位信号的方法才能将轴开回。
软限位在机床没有返回参考点前是不起作用的。
3PLC机床数据设定
为了使被使用的802D车床标准子程能够正常工作，就必须要将修改一些PLC机床数据：
MD14510[16]：
定义机床类型。
这里使用的是车床，应设为1。
MD14510[24]：
间隔。
单位：
1分钟。
MD14510[25]：
导轨润滑时间单位：
0.01秒
将MD14510[24]设为20分钟，将MD14510[25]设为3秒。
4PLC编程
4.1PLC编程工具PROGRAMMINGTOOLPLC802
运用PROGRAMMINGTOOLPLC802可以脱机编程，再通过RS232接口与PCU连接，然后将程序下载到802D系统中去。
在程序开始传送之前802D会自动提示：
要求停止当前PLC程序的运行。
当程序下载完毕后系统会自动从新启动，新程序生效。
4.2应用802DPLC标准子程序库
SIEMENS针对802D系统在车床和铣床上的应用，编写了两组标准的PLC子程序库。
只要按照802D安装调试手册中的要求适当的分配PLCI/O、配置各系统组件的PROFIBUS的地址和系统的机床数据，这些PLC子程序大多都可以不经修改的被直接运用于我们的程序。
在我们的PLC组织块中调用了以下标准子程序：
以上被调用的标准子程序已经可以用来完成诸如：
系统初始化、传送机床操作面板信号、急停逻辑和驱动器使能、主轴和伺服轴控制、手轮控制、润滑控制等基本功能。
要特别指出的是，用于系统初始化的子程序PLC_INI总是在组织块的开头被调用，而且它只在PLC程序第一次执行时被调用一次。
这样的特殊调用是通过用一个特殊标志SM0.1作为PLC_INI的调用条件。
SM0.1只在PLC程序运行的第一个周期内为1，以后都为0。
4.3自编功能子程序
除了以上的标准子程序，还必须自己编程来完成一些特殊功能。
比如，机床故障报警功能、主轴自动换档功能的子程序。
4.3.1有关PLC用户报警的处理方法
在802D系统里已经包集成了大量的系统报警。
如PROFIBUS网络故障报警、驱动器故障报警、CNC系统本身的硬件故障报警和G代码工件程序编译错误报警，等等。
但是除此之外系统还提供了64个可编程的PLC用户报警，它们的报警号编号从
700000到700063。
这64个报警依次对应与NCK变量位V16000000.0到V16000007.7。
例如：
当在PLC程序中把V16000000.0设为“1”时，它对应的报警700000就被激活，其报警信息将出现在系统屏幕上，并且根据预先在机床报警属性设定数据MD14516[0]中对其的设置同样被激活。
PLC用户报警文本可以使用802D工具中提供的编辑器TextManager在个人计算机中脱机编写后，再通过WINPCIN软件导入802D系统中。
如果使用的报警不多，还可以在802D系统启动后进入系统界面，在其相应的窗口中，直接输入报警文本（可以使用拼音输入中文报警信息）。
我们可以利用这些PLC报警实现对机床故障的自动诊断。
例如，将所有电动机主回路中的断路器的辅助触点信号接入PLC，用来判断断路器是被否分断。
如果某个断路器被分断了，相应报警就被激活。
根据报警信息就可以找到故障点。
我们将系统分配的64个PLC用户报警一起编写到一个子程序中，以便于监控和管理。
4.3.2编写主轴自动换档子程序
主轴共有三个档位，靠两只电磁换向阀，分别控制两只液压缸来完成换档任务。
由五只行程开关来检测两只液压缸的位置从而间接的检测档位。
主轴自动换档功能是通过在CNC工件加工程序中遍入换档指令来实现的。
G40为自动换档、G41为一档命令、G42为二档命令、G43为三档命令。
当CNC执行换档命令时会将目标档位编码传送到PLC，并命令机床主轴减速停止。
当主转动轴停止时，齿轮换档的时序过程立即开始。
当PLC通过行程开关检测的档位与CNC发来的目标档位一致，换档过程结束，PLC会返回CNC一个换档过程结束确认信号。
主轴自动换档子程序的控制顺序如下：
1：
收到换档命令后，如主轴有换档请求并且主轴已经停止，就可以启动主轴摇摆功能。
摇摆的幅度和速度可以在机床数据中定义。
2：
根据新档位的要求设置相应PLC的输出，去控制四只电磁阀，以使液压缸动作完成换档。
3：
根据五只限位开关的信号判断当前档位。
4：
用当前档位与换档命令要求的档位进行比较。
一旦一致则取消换档信号并退出换档动作。
*（主轴自动换档的梯形图程序见附录）
5SIMODRIVE611U驱动器调试
在该轧辊车床上使用的是半闭环位置反馈方式。
X轴和Z轴的实际位置值不是直接由两个轴的直线位移测量而来的。
它们的位置值是利用电动机尾部的增量旋转编码器检测到的电动机转子转动的角度计算得来的。
对于由一级齿轮副和滚珠丝杆构成传动机构驱动的工作台来说，如果齿轮变比为1：
1，滚珠丝杆的螺距为10mm，那么，齿轮端的电动机每转动一圈，滚珠丝杆侧工作台就一定走了10mm.这样就可以根据电动机转子的转动角度的数据推算出该工作台沿该轴方向的位移了。
*调试工具：
SimoComU它是一种非常易于使用的调试工具。
SIMOCOMU可以通过RS232接口与SIMODRIVE611U进行通讯连接。
通过该工具的图形用户面，你可以对所有的参数进行设置。
例如，只需要在电机配置向导中输入电动机型号，SIMOCOMU便会自动的填写该电动机其他的相关技术参数。
还可以在这里设置模块的PROFIBUS地址、速度极限、数字输入输出、模拟输出、跟随误差监控等参数。
SIMOCOMU会根据提供的以上配置数据自动的生成一个优化了的参数文件。
只要将此文件下载到模块中，该模块即可正常工作。
●建议：
伺服电机在初始化和试运行时最好都将电机与机床连接的接手断开。
●确保急停功能已经完善，可以正常工作，确保终端限位已经起作用。
6主轴直流调速器的特殊控制
SIMOREGKDC6RA24的速度给定是一个正负10V的模拟电压信号。
而802D是一个全数字控制系统。
如何能够对6RA24进行控制？
802D系统提供了一个比较特殊的解决方案。
利用在611U双轴模块A通道上的数字量输出来为6RA24提供使能信号，然后再用A通道的模拟量输出去连接6RA24的速度给定端子作为速度给定。
将与主轴同轴安装的编码器连接到611U上的X472增量编码器接口，用于主轴位置反馈。
虽然线路连接比较简单，但是还要在机床数据和SIMODRIVE611U中同时设置多个参数才能通过这种连接方式实现对6RA24的控制。
要在PCU上设置的机床数据如下表：
要在611U控制板上设置的数据如下：
P890=4编码器信号源来自X472接口
P922=104主轴信号的PROFIBUS报文类型
P1007=编码器线数外装编码器每的转脉冲数。
应与主轴参数MD31020相同。
做一次存储数据上电复位后然后设置下列数据：
P922=0主轴信号的PROFIBUS报文类型
P915[8]=50103总线给定值配置：
模拟输出送到X441的端子75.A和15
P915[9]=50107总线给定值配置：
数字输出送到X453的端子Q0.A和Q1.A
做一次存储数据上电复位。
由于611U控制板上的数字输出和模拟量输出都不止一个，所以还要用SIMOCOMU工具指定相应的输出端口。
*（6RA24与611U的电气连接图附录）
SIMOREGKDC6RA24直流调速器调试
在完成以上802D系统对6RA24直流调速器模拟速度给定设定之后，就可以在6RA24的简易操作面板上对其进行参数化。
参数化步骤简述如下：
改变存取授权参数使显示所有参数并且可以修改所有参数
输入电动机数据如额定电枢电流、额定电枢电压、电动机励磁电流等
设定测速发电机参数。
对电动机励磁数据的参数化
5：
设定电流极限
6：
设定转矩极限
7：
斜坡发生器设置
8：
将P051设为25进行最优化运行
7调试数据备份
调试数据是整个调试过程的结晶，必须加以妥善保管。
802D系统提供了三种数据备份方法。
*数据内部备份：
数据的内部备份可以通过“数据存储”软菜单键轻而易举地实现。
内部备份的数据不包括PLC应用程序和用户报警文本。
因为PLC应用程序和报警
文本均直接存储在闪存中。
802D配备了16MB闪存和32MB静态存储器（静态存储器的数据由高能量电容维持）。
所有生效的数据均存储于静态存储器，当电容的能量耗尽后，数据将丢失。
“内部数据备份”是将静态存储器中所有生效数据存储到闪存中。
802D在上电自检时可以检测到静态存储器的数据已经掉电。
如果出现这种情况，系统会自动将闪存内存储的数据复制到静态存储器中，并且会有提示报警：
04062–存储数据已经加载。
*数据外部备份：
使用WINPCIN将调试数据备份到个人计算机或软盘中。
*数据存储到PC卡：
802D系统控制面板右上方有一个PC卡插槽。
802D系统可以对PC卡进行读写和格式化操作。
*PLC程序可以用PROGRAMMINGTOOLPLC802编程软件上载到个人计算机保存。
机床局部机械改造
数控机床是一种典型的机电一体化的设备。
数控改造不单单是对机床的电气控制系统进行改造，机床的机械传动系统也必须做适当的改进，以适应数控改造的需要。
1原双刀架结构设计不适合轧辊加工，所以改为单刀架结构。
2X轴传动系统的改装：
*将小拖板上原来的丝杠改装为滚珠丝杆，并为X轴安装了伺服电动机。
*将X轴伺服电动机通过一级减速齿轮直接与滚珠丝杆连接，驱动小拖板运动。
3Z轴传动系统的改装：
*由于车床结构方面的原因，Z轴并没有使用滚珠丝杆，保留了原来的带有双小齿消隙功能的斜齿齿轮齿条传动机构。
但是摘除了结构复杂的齿轮变速箱。
为Z轴安装了伺服电动机，并大大的简化了驱动溜板箱运动的传动链。
结束语
本轧辊车床采用西门子802D数控系统改造后，实现了两座标的自动轮廓控制。
各项机械和电气性能均较以前有了很大的提高，符合改造的设计要求，用了较低的设备投资费用，就取得了良好的综合效能，也对普通机床的数控化技术改装起到了良好的示范作用。
马钢第三钢轧总厂H型钢维修分厂机床锯机作业区
附录
1主轴自动换档PLC程序
26RA24与611U的电气连接图
以下是附加文档，不需要
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顶岗实习总结专题13篇
第一篇:
顶岗实习总结
为了进一步巩固理论知识，将理论与实践有机地结合起来，按照学校的计划要求，本人进行了为期个月的顶岗实习。
这个月里的时间里，经过我个人的实践和努力学习，在同事们的指导和帮助下，对村的概况和村委会有了一定的了解，对村村委会的日常工作及内部制度有了初步的认识，同时，在与其他工作人员交谈过程中学到了许多难能可贵经验和知识。
通过这次实践，使我对村委会实务有所了解，也为我今后的顺利工作打下了良好的基础。
一、实习工作情况
村是一个（此处可添加一些你实习的那个村和村委会的介绍）我到村村委会后，先了解了村的发展史以及村委会各个机构的设置情况，村委会的规模、人员数量等，做一些力所能及的工作，帮忙清理卫生，做一些后勤工作；
再了解村的文化历史，认识了一些同事，村委会给我安排了一个特定的指导人；
然后在村委会学习了解其他人员工作情况，实习期间我努力将自己在学校所学的理论知识向实践方面转化，尽量做到理论与实践相结合。
在实习期间我遵守了工作纪律，不迟到、不早退，认真完成领导交办的工作。
我在村委会主要是负责管理日常信件的工作，这个工作看似轻松，却是责任重大，来不得办点马虎。
一封信件没有及时收发，很有可能造成工作的失误、严重的甚至会造成巨大的经济损失。
很感谢村委会对我这个实习生的信任，委派了如此重要的工作给我。
在实习过程中，在信件收发管理上，我一直亲力亲为，片刻都不敢马虎。
为了做好信件的管理工作，我请教村委会的老同事、上网查阅相关资料，整理出了一套信函管理的具体方法。
每次邮递员送来的信件，我都要亲自检查有无开封、损坏的函件，如果发现有损坏的函件，我马上联络接收人亲自来查收。
需要到邮局领取的函件，我都亲自到邮局领取，并把信函分别发放到每个收件人的手里。
对于收到的所有信函，我都分门别类的登记，标注好收发人的单位、姓名还有来函日期等等。
我对工作的认真负责，受到了村委会领导和同事们的一致好评，在他们的鼓励下，我的工作干劲更足了。
在工作之余，我还经常去村民家里，帮助他们做一些我力所能及的事情，也让我收获了很多知识，学会了许多技能。
我学会了一些常见农作物的生长特征，也学会了怎么给农作物施肥，洒药。
这些，都将是我今后人生道路上的宝贵财富。
短短个月的实习生活很快就过去了，这次实习是我从学校踏入社会的第一步。
在这里，我感受到了村民们的纯朴，也体会到了农村生活的不易，更加深刻的认识到了作为当代大学生身上肩负的使命。
在这次实习生活中，村委会的叔叔、阿姨们对我十分的照顾，在工作中，在生活上都给予了我很多的帮助，也对我寄予了很高的期望。
通过这次实习，锻炼了我的做事能力，养成了对人对事的责任心，也坚定了我加强学习，提升自我价值的信心。
二、发现的问题和建议
在此次在村村委会顶岗实习的工作中，确实让我学到了不少书本以外的知识，同时我也发现了不少问题。
第一，该村村委会的工作人员文化水平相对偏低，在村务工作的处理上，方式方法比较粗放。
第二，村委会工作人员思想比较守旧，缺乏对新事物、新观念的学习和认识。
第三，村委会的现代化办公水平还比较低，虽然配备了电脑等现代化办公工具，但是实际的利用程度很低。
第四，村委会人员由于不是国家编制，工作人员的工作热情和工作态度不是很积极。
三、实习的心得
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