西門子將電氣化、自動化、數(shù)字化的力量融入各行各業(yè)，以前所未見的高度、速度、精度和深度，讓關(guān)鍵所在，逐一實(shí)現(xiàn)。
德國制造: 現(xiàn)貨 聯(lián) 系 人： 黃勇《黃工》 24小時聯(lián)系手機(jī)： 13701633515
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用SIEMENS 840D改造數(shù)控龍門加工中心 |
該數(shù)控龍門加工中心由德國WALDRICH COBURG公司于1983年生產(chǎn)制造，機(jī)床為雙龍門且可以單獨(dú)控制操作，型號為20-10-600CNC。原機(jī)床共有X1軸、XA1軸(雙龍門同步移動)、Y軸(滑板)、Z軸(滑枕)、W1軸、WA1軸(橫梁同步移動)、S軸(主軸)、C軸(旋轉(zhuǎn)工作臺)、A軸(附件軸)9個軸，配有12個附件頭。原控制系統(tǒng)采用SIEMENS 8MC數(shù)控控制系統(tǒng)，X軸使用旋轉(zhuǎn)變壓器做位置檢測并配以機(jī)械同步傳動杠來保證立柱移動的同步要求。其他控制軸采用感應(yīng)同步器做位置檢測元件，橫梁移動采用直流電動機(jī)串聯(lián)運(yùn)行并配以機(jī)械同步傳動杠來保持傳動的同步，并在一側(cè)設(shè)有交流微調(diào)電動機(jī)作為調(diào)整之用。機(jī)床傳動全部采用模擬直流伺服系統(tǒng)控制。
機(jī)床技術(shù)規(guī)格和參數(shù)：
· X 軸行程: 0--27000mm, 速度:5--10000mm/min；
· Y 軸行程: 0--8000mm, 速度:5--6000mm/min；
· Z 軸行程: 0--1000mm, 速度:5--3000mm/min；
· W 軸行程:0--3900mm，速度:5-2000mm/min；
主軸具有定向功能,2個檔位,一檔轉(zhuǎn)數(shù)為6～275r/min；二檔轉(zhuǎn)數(shù)為17～750 r/min 。
選用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)改造原數(shù)控龍門銑床的SINUMERIK 8MC數(shù)控系統(tǒng)。新系統(tǒng)包括“10.4"彩色TFT(OP031)顯示器、MMC103帶硬盤。MMC軟件版本為5.3版本,WINDOWS 95操作系統(tǒng),“3.5"軟驅(qū)，R232標(biāo)準(zhǔn)通訊口。NCU為572.3系統(tǒng)，軟件版本為840D的5.3版本。PLC采用S7-300輸入/輸出模塊，同時利用840數(shù)控系統(tǒng)的PROFIBUS接口加裝13個S7-ET200BPLC模塊(其中兩塊模擬輸出模塊)，建立4個遠(yuǎn)程控制分站。該接口數(shù)據(jù)傳輸速度為1.5Mbaudrate,遠(yuǎn)高于X122接口187.5Kbaudrate的傳輸速度,提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。各分站之間采用西門子專用通訊電纜,與CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,這樣即節(jié)省控制電纜使用數(shù)量,也降低了電氣故障率。該機(jī)床還具有龍門軸功能及主-從功能(主要解決X1、XA1,W1、WA1同步運(yùn)行)以及五軸聯(lián)動功能,中文顯示,標(biāo)準(zhǔn)的固定循環(huán),具有840D標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)功能。
選用了西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機(jī)改造X1軸，XA1軸, Y軸，Z軸，W1軸，WA1軸,S軸，選用西門子611D數(shù)字模塊進(jìn)行控制。
選用西門子S7－300和S7-ET200B改造原S5-PLC。采用SIEMENS 840D標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板及用戶操作面板實(shí)現(xiàn)機(jī)床的一些輔助動作和功能。
首先通過根據(jù)原機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)功能，自行設(shè)計電氣原理圖，并組織現(xiàn)場安裝調(diào)試進(jìn)行PLC、NC聯(lián)機(jī)調(diào)試。
通過選用HEIDENHAIN直線光柵尺(LB382C)更換原Y軸、Z軸、W1軸、WA1軸測量系統(tǒng)。用HEIDENHAIN的增量編碼器(ROD485)更換原X軸位置編碼器，主軸定向編碼器。 X軸同步功能利用2臺增量編碼器(ROD485)。利用840D的龍門軸功能實(shí)現(xiàn)X1軸、XA1軸兩臺電動機(jī)的同步運(yùn)行。W軸同步功能利用LB382C直線光柵尺(左右各安裝一根直線光柵尺)。利用840D的龍門軸功能，實(shí)現(xiàn)W1軸、WA1軸2臺電動機(jī)的同步運(yùn)行，并在WA1側(cè)設(shè)有微調(diào)電動機(jī)作為手動橫梁水平調(diào)整之用。
主軸根據(jù)滑枕上安裝的接近開關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開關(guān)組合不同，通過PLC程序編制，可進(jìn)行自動、手動安裝附件銑頭以及不同附件銑頭不同功率限制，用以保護(hù)附件銑頭不超功率進(jìn)行工件切削。
對于一臺標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)控龍門加工中心，根據(jù)機(jī)床實(shí)際工作需要作了以下機(jī)床數(shù)據(jù)配置。
· X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的NC參數(shù)配置；
· X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動參數(shù)配置；
· X1,XA1,Y,Z,W1,WA1,S軸的驅(qū)動；
· X1,XA1,Y,Z,W1,WA1軸的螺距補(bǔ)償。
通過PROFIBUS總線對機(jī)床上各個用戶操作站進(jìn)行硬件組態(tài)聯(lián)機(jī)及設(shè)定。設(shè)頂用戶報警信息及操作信息的編制和顯示、附件頭裝卸的程序編制、840D控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)功能的實(shí)現(xiàn)。
除了設(shè)計該機(jī)床正常工作所需各種功能的PLC程序外，針對于該數(shù)控龍門加工中心特殊功能，也作了以下PLC程序設(shè)計及調(diào)試。
利用兩臺增量編碼器，X軸龍門軸同步功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。利用兩根LB382C直線光柵尺，W軸龍門軸同步功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。W軸橫梁自動、手動調(diào)平PLC程序設(shè)計及調(diào)試。主軸及附件銑頭的功率限制的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。
根據(jù)滑枕上安裝的接近開關(guān)與附件銑頭上安裝的接近開關(guān)組合不同，各種附件銑頭的自動識別及裝卸的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；刀具輔助銑頭裝卸故障時的手動緊急處理的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；橫梁前傾后傾的(掃刀裝置)PLC程序設(shè)計及調(diào)試；對各個座標(biāo)軸限位的PLC程序，各個坐標(biāo)軸Reference程序設(shè)計及調(diào)試；根據(jù)機(jī)床要求的用戶報警信息及操作信息的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。
數(shù)控機(jī)床故障報警對機(jī)床操作者及維修技術(shù)人員，在操作和維修起很大作用，因此該機(jī)床故障報警劃分級別設(shè)計為：機(jī)床緊急停止、相應(yīng)及相關(guān)動作停止、報警提示延時后停止相應(yīng)動作、報警提示。機(jī)床設(shè)計為自動檢測主軸附件使用功率，在達(dá)到最大設(shè)定負(fù)荷時產(chǎn)生報警信息,超過最大設(shè)定負(fù)荷時停止相應(yīng)進(jìn)給動作。使用簡單的中文語言對報警進(jìn)行描述，并提供相關(guān)的故障診斷信息。為保護(hù)機(jī)床，報警后相應(yīng)故障、診斷信息不經(jīng)手動清除不得自動消除。上述信息在CNC顯示器上進(jìn)行中文顯示設(shè)定。
機(jī)床安全保護(hù)、操作互鎖的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。包括主軸換檔的PLC程序設(shè)計及調(diào)試；各個用戶操作站手動功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試,數(shù)控系統(tǒng)面板及擴(kuò)展機(jī)床面板調(diào)試；其他輔助功能的PLC程序設(shè)計及調(diào)試。
通過配置SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子611D數(shù)字伺服驅(qū)動系統(tǒng)及1FT6系列交流伺服電動機(jī)和選用西門子611D數(shù)字模塊、S7-300 數(shù)字量輸入輸出模塊、ET200B模塊等硬件。利用西門子專用TOOLBOX軟件，進(jìn)行PLC程序設(shè)計以及840D數(shù)控系統(tǒng)NC機(jī)床數(shù)據(jù)正確配置，一次調(diào)試成功，達(dá)到了原機(jī)床設(shè)計功能，在很短時間內(nèi)試車成功，投入生產(chǎn)使用。同時，也使我們了解了SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)越性能，積累了數(shù)控機(jī)床設(shè)計和調(diào)試的經(jīng)驗。
SIMATIC S7-300功能模塊 多面板模塊系列 S7-300 可以進(jìn)行模塊定制來滿足最多變的任務(wù)。
功能模塊是智能性的，可以獨(dú)立執(zhí)行技術(shù)任務(wù)，如計數(shù)、測量、凸輪控制、PID 控制和傳動控制。 因此它們可以減輕 CPU 的負(fù)荷。
它們可以使用在需要高等級的精度和動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用中。
高等級的精度和動態(tài)響應(yīng)
帶有豐富功能的專用和通用模塊
不涉及 CPU，因為功能保存在每個模塊的固件里
快速的響應(yīng)時間（確定性的動態(tài)響應(yīng)）
使用組態(tài)工具進(jìn)行工程組態(tài)，集成到 STEP 7 中
功能模塊是能夠執(zhí)行技術(shù)任務(wù)并因此降低 CPU 負(fù)荷的智能模塊。
可以提供基于 STEP 7 和 STEP 7-Micro/WIN 的組態(tài)工具，用于設(shè)置參數(shù)。通過具有用戶友好性的屏幕進(jìn)行參數(shù)化和試運(yùn)行。
S7-300 功能模塊還可以用在
ET 200M I/O 系統(tǒng)的分布式組態(tài)中——以及基于 PC、帶有 WinAC 的自動化中。
| 模塊 | 功能 | 通道/ |
|---|---|---|
| FM 350-1 | 模塊功能通道/軸計算、測量、定位、位置檢測（增量） | 1 |
| FM 350-2 | 計算、測量、定位 | 81) |
| FM 352 | 凸輪控制 | 1 |
| FM 352-2 | 高速二進(jìn)制邏輯運(yùn)算 | 1 |
| FM 355C | PID 控制（連續(xù)） | 4 |
| FM 355S | PID 控制（分步/脈沖） | 4 |
| FM 355-2C | 溫度控制（連續(xù)） | 4 |
| FM 355-2S | 溫度控制（分步/脈沖） | 4 |
| FM 351 | 定位（快速進(jìn)給/間歇給料） | 2 |
| SM 338 | 位置檢測（SSI） | 3 |
| FM 353 | 定位（使用步進(jìn)電機(jī)） | 1 |
| FM 354 | 配料（使用伺服電機(jī)） | 1 |
| FM 357-2 | 定位、路徑控制、插值、同步 | 4 |
| IM 174 | 通過 PROFIBUS 異步連接電機(jī) | 4 |
1)SIPLUS 組件還可以用于腐蝕性氣體環(huán)境/冷凝
SIMATIC S7-300:用于制造行業(yè)的模塊化通用控制器
SIMATIC S7- 300通用控制器是專門設(shè)計用于制造行業(yè)，特別是汽車和包裝行業(yè)，的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案。這種模塊化控制器可作為理想的集中和分散配置通用自動化系統(tǒng)。安全技術(shù)和運(yùn)動控制也可與標(biāo)準(zhǔn)自動化一起被集成進(jìn)該通用控制器中。
說明
現(xiàn)有性能范圍極寬的分級 CPU 系列，可用于組態(tài)控制器。
產(chǎn)品范圍包括 7 種標(biāo)準(zhǔn)的 CPU、
7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護(hù)型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。
現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm
SIMATICS7-300 是我們?nèi)勺詣踊O(shè)計的一部分，是銷量最大的控制器。
在第一個實(shí)例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案，特別是用于汽車工業(yè)，一般機(jī)械工程，特別是特殊機(jī)械制造和機(jī)器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM)，以及塑料加工、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程
作為一種多用的自動化系統(tǒng)，S7-300 是那些需要靈活的設(shè)計以實(shí)現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應(yīng)用的理想解決方案。
對于由于環(huán)境條件限制需要特殊的堅固性的應(yīng)用，我們可以提供SIPLUS 極端設(shè)備。
特別是在后期加工工藝上，S7-300 可以用于以下行業(yè)：
汽車工業(yè)
通用機(jī)械工程
特殊機(jī)器制造
系列機(jī)械工程，OEM
塑料加工
包裝行業(yè)
食品和飲料工業(yè)
加工工程
快速計數(shù)/fairs，可以直接訪問硬件計數(shù)器
簡單定位，直接控制 MICROMASTER 頻率靜態(tài)變頻器
帶有集成功能塊的 PID-Regulation
由于具有高處理速度，CPU 可以實(shí)現(xiàn)非常短的機(jī)器循環(huán)時間。
S7-300 系列 CPU 可以為各種應(yīng)用提供合適的解決方案，客戶只需為特定任務(wù)實(shí)際需要的性能付款
S7-300 建立在模塊式的組態(tài)上，無需 I/O 模塊的插槽規(guī)則
現(xiàn)有豐富的模塊可用于集中組態(tài)和搭配 ET 200M 實(shí)現(xiàn)分布式組態(tài)。
集成的 PROFINET 接口可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡單網(wǎng)絡(luò)化，與其它運(yùn)行管理等級方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換
模塊寬度窄，可以實(shí)現(xiàn)緊湊式的模塊設(shè)計或者小型控制柜。
能夠把強(qiáng)大的 CPU 與工業(yè)以太網(wǎng)/PROFINET 接口、集成的工藝功能或故障防護(hù)設(shè)計集成在一起，從而避免附加。
設(shè)計
S7-300 可以實(shí)現(xiàn)空間節(jié)省和模塊式組態(tài)。除了模塊，只需要一條 DIN 安裝軌用于固定模塊并把它們旋轉(zhuǎn)到位。
這樣就實(shí)現(xiàn)了堅固而且具有 EMC 兼容性的設(shè)計。
隨用隨建式的背板總線可以通過簡單的插入附加的模塊和總線連接器進(jìn)行擴(kuò)展。S7-300 系列豐富的產(chǎn)品既可以用于集中擴(kuò)展，也可用于構(gòu)建帶有 ET 200M 的分布式結(jié)構(gòu)；因此實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)高效的備件控制。
擴(kuò)展選件
如果自動化任務(wù)需要超過 8 個模塊，S7-300 的中央控制器 (CC) 可以使用擴(kuò)展裝置 (EU) 擴(kuò)展。中心架上最多可以有 32 個模塊，每個擴(kuò)展裝置上最多 8 個。接口模塊 (IM) 可以同時處理各個機(jī)架之間的通訊。如果工廠覆蓋范圍很寬，CC/EU 還可以相互間隔較長距離安裝（最長 10m）。
在單層結(jié)構(gòu)中，這可以實(shí)現(xiàn) 256 個 I/O 的最大組態(tài)，在多層結(jié)構(gòu)中最多可以達(dá)到 1024 個 I/O。在帶有 PROFIBUS DP 的分布式組態(tài)中，可以有 65536 個 I/O 連接（最多 125 個站點(diǎn)，如通過 IM153 連接的 ET200M）。插槽可自由編址，因此無需插槽規(guī)則。
S7-300 模塊種類豐富，還可以用在分布式自動化解決方案中。
與 S7-300 具有相同結(jié)構(gòu)的 ET 200M I/O 系統(tǒng)通過接口模塊不僅可以連接到 PROFIBUS 上還可以連接到 PROFINET 上。
LOGO！軟件 LOGO! 軟件- 簡單專業(yè)
LOGO! 輕松軟件- 代表極端方便和快速配置。
這使得通過拖放選擇他們通過各自的功能和連接，創(chuàng)建框架和功能塊圖。
此外，可以在離線PC上模擬和測試整個轉(zhuǎn)換程序。
可能是這樣：在操作過程中，在兩個程序顯示中進(jìn)行在線測試。
最后且同樣重要的LOGO! 輕松軟件提供了諸如交換方案，意見，并與參數(shù)設(shè)置等全部必要項目信息的專業(yè)文檔
LOGO! 輕松軟件完成這一切－生成和試驗控制程序，模擬所有功能，當(dāng)然，使用與LOGO!，文件極其容易！Soft Comfort使用PC上的拖放功能。它是這樣做的：
建立控制方案
選在繪圖表面上選擇功能和位置
通過連接線實(shí)現(xiàn)選定的鏈接功能
使用清晰的對話窗口設(shè)置功能參數(shù)
使用LOGO! 進(jìn)行調(diào)試
使用PC上的所有功能模擬整個交換過程
可用真實(shí)值模擬模擬信號（如溫度-20℃至+80℃）
時間控制/循環(huán)模擬
模擬時鐘時間
在模擬中顯示的LOGO! 彈出窗口
所有功能的狀態(tài)顯示，參數(shù)值和當(dāng)前值
現(xiàn)在在功能塊和梯形圖的RUN模式中LOGO! 的顯示的狀態(tài)和當(dāng)前值在線測試
文檔
可為每個功能提供額外的意見
可為每個功能提供額外的意見
額外的分配可能用于輸入和輸出的名稱
任何定位和自由文本格式
在多個頁面上明確表示控制程序
專業(yè)打印輸出所有必需的配置信息
可以單獨(dú)打印輸出參數(shù)和接口名稱
通過存儲為.pdf或.jpg文件納入標(biāo)準(zhǔn)的Windows應(yīng)用程序
LOGO! 更多功能 0BA7
LOGO! 的當(dāng)前版本Soft Comfort，您當(dāng)然可以，輕松地配置全部新LOGO！硬件和固件功能。已以添加了以下五個功能模塊：
天文定時開關(guān)
最小/最大功能
平均值生成
模擬濾波器
秒表
創(chuàng)建具有庫函數(shù)的宏塊
方案的復(fù)現(xiàn)部分可以單獨(dú)保存為完整的塊并用于其他程序。您可以從經(jīng)常使用的應(yīng)用程序建立自己的塊庫，方便而快速地將他們集成到新項目。加快測試和編程速度。
數(shù)據(jù)記錄
從生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)可以保存在LOGO! 的內(nèi)部存儲器或標(biāo)準(zhǔn)SD卡，以便通過PC讀，或在工作站的SD卡進(jìn)行。
網(wǎng)絡(luò)連接
LOGO!的真正的亮點(diǎn)0BA7代采用不同的通訊方式：
LOGO! 和LOGO! 之間的通訊- 第二個LOGO! 功能為輸入/輸出擴(kuò)展，沒有自己的程序。
LOGO! 和LOGO! 之間的通訊- 第二個 LOGO! 執(zhí)行它自己的程序和與其他人的數(shù)據(jù)交換一些數(shù)據(jù)。
LOGO! 與SIMATIC S7 CPU或面板之間的通訊，通過以太網(wǎng)提供的S7通訊。
所有的功能概述：
SINUMERIK 840C數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)構(gòu)成和連接圖
SINUMERIK 840C系統(tǒng)是西門子公司1991—1993年才開發(fā)出的最新數(shù)控系統(tǒng)，適用于全功能車削中心、銑床和加工中心及FMS，CIMS的軌跡控制的模塊微處理器CNC系統(tǒng)。
主要構(gòu)成：由中央控制器、中央控制組件、外圍組件、輸入／輸出組件、接口組件、手持操作器和14"TFT彩色顯示器等組成。中央控制器配有功能強(qiáng)大的PLCl35WB2及電源、接口等。中央控制組件有NC—CPU386DX，MMC—CPU386SX，MMC—CPU386SX 附帶387SX。采用分散的機(jī)床外設(shè)(DMP)，主要分三個區(qū)域，交互式圖形車間編程(IGM)區(qū)，NC區(qū)和PLC區(qū)。
主要特點(diǎn)：4個軸同時獨(dú)立運(yùn)行，5軸聯(lián)動，兩個手輪同時獨(dú)立運(yùn)行，雙溜板或雙主軸結(jié)構(gòu)。輸入分辨率10μm到0.001μm，坐標(biāo)軸0.01°到0.00001°。具有32位微處理機(jī)，并配有計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)功能，與IBM PC／AT兼容，具有標(biāo)準(zhǔn)的多任務(wù)操作系統(tǒng)。PLC用戶程序存儲器32K字節(jié)(RAM)可擴(kuò)展到256M，用戶數(shù)據(jù)存儲器8K字節(jié)，可擴(kuò)展到48K字節(jié)。CNC用戶存儲器512K字節(jié)，硬盤中央用戶存儲器可擴(kuò)展到40M字節(jié)。3964R或LSV2接口共4個，及通用串行接口RS232C(V24)，具有功能全面的文字管理方式。在加工時，可同時讀入和輸出程序及PLC報警。840 C系統(tǒng)連接如圖所示。
