Sinumerik 802C 數(shù)控系統(tǒng)軸控制信號(hào)分析

邵文慶 范虎軍

（永城職業(yè)學(xué)院 河南 永城 476600）

1 SINUMERIK 802C 系統(tǒng)組成

圖1 SINUMERIK 802C 系統(tǒng)接口

圖2 東元驅(qū)動(dòng)器

1.1 CNC 控制器

集成式、緊湊型CNC 控制器，配置5.7"液晶顯示器、帶全功能操作鍵盤的操作面板，包括NC 鍵盤、機(jī)床控制鍵盤和進(jìn)給倍率、 主軸倍率開關(guān)等。

1.1.1 預(yù)裝車床PLC 程序

出廠預(yù)設(shè)定為數(shù)控車床控制系統(tǒng)， 并且安裝了數(shù)控車床的PLC 程序。

1.1.2 I/O 接口

PLC 輸入接口包含X100～X105共6 個(gè)， 輸出接口包含X200、X201兩個(gè)，如圖1 所示。

1.2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)

西門子公司原廠配備有SIMODRVIE 611U 或者SIMODRIVE baseline 伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器。 原廠配置的驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)性能穩(wěn)定，但是經(jīng)濟(jì)成本較高，本文以臺(tái)灣東元伺服驅(qū)動(dòng)器TSDA30B-TSB102B27H 為例進(jìn)行分析。

1.3 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

SINUMERIK 802C 數(shù)控系統(tǒng)可以控制一個(gè)伺服主軸或變頻主軸。 本文以變頻主軸來進(jìn)行分析，采用的是東元變頻器7200MA（380V/5.4HP）。

1.4 電纜

CNC 控制器與驅(qū)動(dòng)器的連接通過速度控制電纜和位置反饋電纜；驅(qū)動(dòng)器與電機(jī)的連接通過編碼器電纜和電機(jī)動(dòng)力電纜。

2 伺服驅(qū)動(dòng)器、變頻器接口

2.1 伺服驅(qū)動(dòng)器接口

如圖2 所示：RST 三個(gè)接端子連接三相220V 交流電源；UVW 三個(gè)接端子對應(yīng)連接伺服電動(dòng)機(jī)UVW 三相；CN1 接收數(shù)控系統(tǒng)速度指令和反饋伺服電機(jī)位置反饋信號(hào)；CN2 接收伺服電機(jī)位置反饋信號(hào)。

2.2 變頻器接口

R/L1、S/L2，T/L3 電源引入端，接入380V 交流電源；U/T1、V/T2，W/T3 連接主軸電機(jī)；VIN、GND1 接收數(shù)控系統(tǒng)的主軸轉(zhuǎn)速指令；24VG、1、2三個(gè)端子控制主軸電機(jī)的正反轉(zhuǎn)， 當(dāng)24VG 和1 接通時(shí)，主軸正轉(zhuǎn)，當(dāng)24VG 和2 接通時(shí)，主軸反轉(zhuǎn)。

圖3 東元變頻器7200MA

表1 SINUMERIK802C 數(shù)控與伺服驅(qū)動(dòng)器

3 控制信號(hào)分析

3.1 數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器

表2 SINUMERIK802C 數(shù)控與變頻器

SINUMERIK 802C 數(shù)控系統(tǒng)的X7 與伺服驅(qū)動(dòng)器CN1 通過電纜進(jìn)行連接， 傳遞數(shù)控系統(tǒng)X、Y、Z 三個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并且系統(tǒng)X3 與CN1 相連反饋伺服電機(jī)位置信號(hào)；系統(tǒng)接口X7 共50 針，寬口向右，針腳對著自己，從右開始第一列是第1 根針至第17 根針，第二列是第18 根針至第33 根針，第三列是第34 根針至第50 根針， 其中第1,14,34,47 控制X 軸運(yùn)動(dòng)。

第2,15,35,48針控制Y 軸運(yùn)動(dòng)，第3,16,36,49 針控制Z 軸運(yùn)動(dòng)，其詳細(xì)關(guān)系參照表1。

3.2 數(shù)控系統(tǒng)與變頻器

SINUMERIK 802C 數(shù)控系統(tǒng)的X7中 的 第4,17,37,50 針用來控制主軸，向外發(fā)送0～10V 的電壓信號(hào)，變頻器中的VIN、GND1 用來接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送的主軸轉(zhuǎn)速指令。 變頻器中的24VG、1、2 三個(gè)端子控制主軸電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)， 利用SINUMERIK 802C 數(shù)控系統(tǒng)的PLC 中的輸出接口X200 中的Q0.0 和Q0.1 控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，Q0.0 和Q0.1 分別連接到中間繼電器KA1 和KA2 上，當(dāng)KA1 得電時(shí)，24VG 和1 接通，主軸電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)KA2 得電時(shí)，24VG 和2 接通，主軸電機(jī)反轉(zhuǎn)，其詳細(xì)關(guān)系參照表2。

4 結(jié)束語

本文以SINUMERIK 802C 數(shù)控系統(tǒng)為例，分析數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器、變頻器之間的信號(hào)傳遞，對于理解數(shù)控系統(tǒng)的控制原理有很大的幫助。 在維修實(shí)踐中，搞清楚信號(hào)如何傳遞是維修的前提和條件，然后再根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)行維修維護(hù)才能做到胸有成竹。S

［1］802C 簡明安裝調(diào)試手冊[Z].2003.

［2］劉江.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京：高等教育出版社,2007：143-201.