基于SINUMERIK802Dsl系统的XH400数控铣床电气设计毕业设计论文(42页).doc
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1、-基于SINUMERIK802Dsl系统的XH400数控铣床电气设计毕业设计论文-第 33 页 本科毕业设计(论文)题 目: 基于SINUMERIK 802D sl系统的 XH400数控铣床电气设计 Graduation Design (Thesis)Based on the SINUMERIK 802D sl system of XH400 electrical design of the CNC milling machineByLIU TongSupervised byProf. YU HanqiDepartment of Automation EngineeringNanjing In
2、stitute of TechnologyJune, 2010毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名: 日期: 毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校
3、图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名: 指导教师签名: 日期: 日期: 注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4
4、.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它摘 要 随着我国产业化程度的加速,产业结构的调整和升级,数控技术在现代企业中大量应用,使制造业朝着数字化的
5、方向迈进。数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量一个国家工业现代化的重要标志。数控机床作为机电一体化的典型产品,具有良好的“柔性”,在机械制造中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题,且能稳定产品的加工质量,大幅度提高生产效率。本课题以西门子SINUMERIK 802D sl数控系统对XH400铣床进行电气系统与控制的设计和研究。论文介绍了SINUMERIK 802D sl系统的硬件组成、特点与相关应用;同时对铣床部分所需的机床控制面板、输入输出接口、驱动模块、伺服电机以及总线等部件的选择进行了概述,并用西门子V3.1 Programm
6、ing Tool PLC802软件进行了PLC编程与开发、数控系统的相关参数设置,实现了PC机与数控系统之间的通信,进行了以SINUMERIK 802D sl为控制器的铣床电气控制的调试,包括系统的初始化、PLC程序的上传/下载、驱动器的调试、基本参数的设定、回机床参考点等。关键词:数控技术;SINUMERIK 802D sl系统;铣床电气设计ABSTRACTWith the acceleration of Chinas industrialization level, industrial restructuring and upgrading, CNC technology in a la
7、rge number of applications in the modern enterprise, the manufacturing industry towards the digital direction. The level of numerical control technology and has a number of numerical control equipment to measure a countrys industry has become an important symbol of modernization. CNC machine tools a
8、s a typical mechatronic product, with good soft, in machine to play a great role, a good solution in the structure of modern machinery manufacturing complex, precision, small volume, volatile components of the processing problems , and can stabilize the quality of their products, greatly increasing
9、productivity.The topics to Siemens SINUMERIK 802D sl CNC milling machine on the XH400 electrical system and control design and research. This paper introduces the SINUMERIK 802D sl systems hardware, features and related applications; the same time, some of the required milling machine control panel,
10、 input and output interfaces, drive modules, servo motors, and bus and other components of the options were introduced, and with Siemens V3. 1 Programming Tool PLC802 a PLC programming and software development, numerical control system parameters set to achieve a PC computer and the communication be
11、tween the CNC system, carried out in order to SINUMERIK 802D sl control of the controller of the milling machine commissioning, including the system initialization, PLC program upload / download, driver debugging, set the basic parameters, back to machine reference points.Keyword: numerical control
12、technique ; the SINUMERIK 802 D sl system ; miller electricity to design目 录第一章 绪 论11.1 引言11.2 SINUMERIK 802D solution line介绍11.2.1 SINUMERIK 802D sl S2(Plus/加强版)31.2.2 SINUMERIK 802D sl S1(Value/增值版)31.2.3 SINUMERIK 802D sl S3(Plo/专业版)41.3 课题总体方案图介绍61.4 课题设计思路71.5 课题设计结构7第二章 系统各部件的连接82.1 系统各部件介绍82.1
13、.1 硬件介绍82.1.2 软件介绍122.2 系统各部件的连接122.2.1 PROFIBUS总线的连接122.2.2 PCU与PP72/48和驱动器的连接132.2.3 机床控制面板的接线142.2.4 计算机与系统的连接16第三章 V3.1 Programming Tool PLC802的使用173.1 V3.1 Programming Tool PLC802介绍173.2 V3.1 Programming Tool PLC802软件的安装183.3 V3.1 Programming Tool PLC802项目管理213.3.1 建立新项目223.3.2 保存项目223.4 V3.1 P
14、rogramming Tool PLC802与系统通讯22第四章 SINUMERIK 802D sl功能说明及相关参数简介254.1 SINUMERIK 802D sl功能说明254.1.1 技术说明254.1.2 急停功能说明264.2 机床相关参数列表314.2.1 显示数据举例314.2.2 通用数据举例344.2.3 坐标数据举例36第五章 铣床电气控制系统的调试385.1 数控系统的调试385.1.1 系统的初始化385.1.2 PLC程序的上传/下载395.1.3 报警文本的编辑及上传405.2 驱动器的调试415.3 基本参数的设定425.4 回机床参考点43第六章 总 结476
15、.1 毕业设计的实用价值及论文总结47致 谢48参考文献49附录1 电气原理图附录2 铣床电气设计PLC程序第一章 绪 论1.1 引言 机床领域的技术发展日新月异,市场对产品提出了越来越高的要求:更高的精度,更快的速度,更稳定的系统集成与更出色的生产效率。中国的机床制造行业发展迅速,众多机床制造厂商正在努力逐步提高自身的技术水准,并促进产品的多样化,以便适应日益增长的广大最终用户的需求,同时也寄希望于在全球市场上谋得一席之地。 作为全面的系统供货商,西门子公司将会不遗余力地以全方位的产品、服务与技术支持为所有用户提供最可靠的解决方案,帮助中国的机床制造商、经销商以及最终用户取得更大的发展。 S
16、INUMERIK 802D sl是一种具有免维护性能的操作面板控制系统,是西门子公司针对中国市场进行性价比优化的产品,其核心部件PCU (面板控制单元)将CNC、PLC、人机接口和通讯等功能集成于一体,具有无电池、风扇,免维护等特点。 创新性的系统规划与驱动设计,配以智能化接口,使SINUMERIK 802D s1可以连接多达六轴数字驱动,提供更高的生产效率和更大的灵活性。 西门子率先在中国市场推出全球领先的创新产品SINUMERIK 802D s1 (solution line),配备了新一代SINAMICS S120驱动系统,能够在最大程度上满足广大用户对于复杂加工的应用需求。SINUME
17、RIK 802D sl强大而丰富的功能,使得它成为各种车削、铣削、钻削、磨削以及冲压应用的理想选择。西门子SINUMERIK数控系统代表着这一领域的先进技术水准,能够充分满足几乎所有的加工需求。1.2 SINUMERIK 802D solution line介绍SINUMERIK 802D s1具备多项全新特性,更多的功能,提供更宽阔的市场。TFT彩色液晶显示屏,更大的视野,更宽的应用简单快速的系统调试,节省时间,提高效率使用CF卡与USB界面,可以进行快速的程序执行与数据读写提供循环与轮廓辅助编程,使编程更加清楚便捷更宽的电源容差,15% / +20%,为持续的稳定工作提供充分保障简约的系统
18、空间,操作面板内集成CNC, PLC及HMI等各种数控部件方便的智能化系统连接,电机自动识别内置以太网与高速输入输出接口,轻松扩展PLC梯图显示,可进行在线系统调试与诊断无硬盘,无电池,无风扇,采用长寿显示屏光源,无需日常维护图1-1 SINUMERIK 802D solution line独特性与无与伦比的性能:SINAMICS S120驱动系统,更多可能性和更低的成本。西门子新一代驱动系统将驱动技术向前推进了一大步,解决方案以模块化的驱动轴组构建,取代了原来将独立的驱动轴连接起来的方式。简单的项目设计和更快的调试降低了项目成本。树立了新的系统标准SINAMICS S120特别适合于高性能的
19、机床设备、生产机械及其它车间应用。由于采用了创新的硬件和软件思想,SINAMICS S120可以胜任工业应用领域内的各种复杂的驱动任务。机械设计的观点智能化的连接技术缩短了SINAMICS S120驱动系统的布线时间。这意味着电缆的种类将减少,备件费用也将降低。使用这种通讯接口,可以非常方便地将SINAMICS S120驱动系统与上层控制系统和电机连接起来。SINAMICS S120的智能化连接。安装SINAMICS S120的系统组件时,系统可以通过电机中集成的“电子铭牌”自动识别它们。可以说这种系统是真正的“即插即用”,因为预先装配好的连接电缆只要插入插座即可,电机的铭牌数据无需手工输入。
20、1.2.1 SINUMERIK 802D sl S2(Plus/加强版)主要功能(在S1基础功能以外增加的功能):控制轴数6个(包括4个进给轴,1个主轴和一个PLC轴)系统内置1MB零件程序内存4轴联动插补TRANSMIT车床的端面加工/TRACYL车床、铣床的柱面加工适于磨床的摆动功能、斜轴功能、外圆磨削循环50段预读缓冲区刀具寿命管理适用于:(1)全功能数控车床C轴 双主轴(2)数控铣床,刀库小于64把刀的加工中心常规金属切削 模具加工(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1.2.2 SINUMERIK 802D sl S1(Value/增值版)主要功能:
21、10.4TFT彩色液晶显示器高容量CF卡,支持RS232/USB接口控制轴数4个(包括3个进给轴,1主轴)3轴联动插补系统内置500KB零件程序内存外置CF卡可用来运行海量程序用于对刀和设定工件测量功能20段预读缓冲区支持DIN标准和ISO编程语言2D零件程序模拟PLC梯图显示适用于(1)标准型数控车床(2)标准型数控铣床常规金属切削1.2.3 SINUMERIK 802D sl S3(Plo/专业版)主要功能(在S2基础功能以外增加的功能):以太网接口,可以实现远程DNC在线加工。并且可以实现对数控系统的远程诊断。达100段预读缓冲区程序压缩器(样条函数) 适用于:(1)全功能数控车床联网加
22、工 C轴 双主轴(2)数控铣床,刀库小于128把刀的加工中心联网加工 常规金属切削 高速模具加工(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
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