SIEMENS802D系统在数控车磨复合加工机床中的应用解乃军+王小曹摘要：文章对SIEMENS802D数控系统在数控车磨复合加工机床中的硬件配置、系统调试及调试完成后数据备份等问题进行阐述，着重论述SIEMENS802D数控系统NC单元、驱动单元等部件的硬件配置和相互连接，对系统参数的设置和优化以及丝杠螺距误差的补偿方法给出解决方案。关键词：SIEMENS802D系统；数控车磨复合加工机床；硬件配置；系统调试；机床数据文献标识码：A：TH16：1009-2374（2016）32-0046-02DOI：10.13535/jki.11-4406/n.2016.32.0221概述数控车磨复合加工机床是加工汽车刹车盘的专用关键设备。工件一次装夹，先双刀车削两制动平面，紧接着双砂轮磨削两制动平面，以保证两制动平面的平行度小于0.005mm，制动平面对安装基面的端面跳动小于0.005mm，两制动平面的表面粗糙度小于Ra0.4。该机床配置SIEMENS802D系统，实现五轴控制、三轴联动。选用SIEMENS802D系统的原因在于它的驱动控制简单、配置随意，系统提供的软件齐全，便于用户二次开发，再有它已经国产化设计，成本低，订货周期短。2硬件配置2.1NC部分2.1.1PCU。采用PCU210微处理器，CNC主机与人机界面控制集成式设计，标准超薄型10.4”LCD。2.1.2键盘。有两种方式可选：水平和垂直。此处选垂直键盘。2.1.3输入输出模块PP72/48。该模块可提供72个数字输入和48个数字输出。每个模块具有三个独立的50芯插槽，每个插槽中包括了24位数字量输入和16位数字量输出。802D系统最多可配两块PP模块，此处配一块。硬件跳线S1地址为9。连接插口：X1接24VDC电源，X2接PROFIBUS总线，X111、X222、X333接50芯扁平电缆插头。2.1.4机床控制面板MCP，为选件。此处不选，自制。2.1.5RS232接口，用于机床数据的备份和恢复，相应的软件由系统随机光盘提供。2.2驱动器部分使用SIMODRIVE611驱动系统，SIMODRIVE611是一种功能可灵活配置的伺服驱动系统。SIMODRIVE611中所有的模块都采用了统一的模块化设计。电源、通讯以及功率模块与闭环控制插入模块之间的接口都采用标准化设计。由于驱动模块为模块化设计，因此各驱动器可独立优化至其最佳状态。2.2.1驱动电源模块。用于连接各个驱动单元和强电供电系统，将主电源变换为直流母线上的直流电压。此处选用：6SN1146-1AB00-0BA15/10kW。2.2.2驱动模块。SIMODRIVE611的驱动模块按照功能完成进给电机，主轴电机的驱动控制，在结构装配上由“功率模块6SN1123”“闭环控制插入单元6SN1118”和“驱动总线部件”组装而成。将闭环控制插入单元插入到功率模块中即可实现带有模拟量或数字量设定值接口的驱动模块，用于主轴或进给驱动各种应用场合。功率模块可以适用于以下电机：1FK6、1FK7伺服电机和1PH7主轴电机。可以使用功率范围很宽的单轴或双轴功率模块。这些模块按电流安培数分级，并能提供三种不同的冷却方式。此处选用：两个6SN1123-1AB00-0AA15/10A和一个6SN1123-1AA00-0BA19/18A。每个功率模块上都要选用闭环控制插入单元6SN1118-0NH10-0AA0。该驱动器的调试可通过随机软件SimoComU工具软件进行。2.2.3伺服电机。伺服电机采用1FK7系列，是高紧凑永磁同步同步电机。此处选用：四个1FK7060-5AF71-1EG0和1个1FK7083-5AF71-1EG0。2.3主轴部分2.3.1S7-200CPU222模块。为模拟量输出模块EM232提供电源，同时从802D主系统处接收主轴运行速度指令，并通过数模转换器转换。2.3.2模拟量输出模块。EM232为主轴变频器提供0～10V的模拟电压。2.3.3变频器。具体实施主轴运转/停止。2.3.4主轴电机。选用7.5kW的普通电机。2.4电流检测装置2.4.1变频器。功能A驱动砂轮磨头旋转/停止，功能B检测砂轮磨头电机电流变化，此处使用东元变频器。2.4.2砂轮磨头电机。选用4kW普通电机。3软件调试利用PLC子程序库可非常迅速地建立一个PLC应用程序。SINUMERIK802D的PLC为SIMATICS7-200，所以编制PLC必须使用STEP7-Micro/WIN32软件，及随系统一起到货的工具盘（Toolbox）。PLC程序由主程序OB1和子程序组成。主程序：程序的主体（称为OB1）是放置控制应用程序指令的位置。主程序中的指令按顺序执行，每次执行CPU的一次扫描循环。子程序：子程序是指令的一个选用集，存放在...