西门子802D系统是一款广泛应用于数控铣床、车床和经济型加工中心的数控系统。该系统的核心组成部分是PCU(Panel Control Unit),它整合了CNC(计算机数字控制)、PLC(可编程逻辑控制器)、HMI(人机界面)以及通讯功能。通过Profibus现场总线,802D系统可以连接驱动器、输入输出模块,能够同时控制4个伺服进给轴和1个模拟主轴。系统内置的S7-200 PLC允许用户使用标准的PLC梯形图编程语言设计机床控制逻辑,利用提供的标准PLC子程序库和实例程序,能缩短设计周期。
在安装和调试802D系统时,首先要考虑铣床的基本结构和控制系统的选择。例如,对于经济型XK5036铣床,其主轴由三相交流异步电动机驱动,并通过变速箱换速。进给轴由伺服电机驱动滚珠丝杆螺母副实现运动控制。针对这种结构,配置的802D系统通常包括SINUMERIK 802D控制器、NC键盘、不同功率的611U驱动电源模块和功率模块(用于X、Y、Z轴伺服电机)、1FK7系列伺服电机、PP72/48输入输出模块、Profibus连接单元和电子手轮等组件。
电气控制设计的关键在于利用Profibus总线建立通信网络。所有设备通过Profibus电缆连接,确保电源供应正确,并将NC键盘、电子手轮与PCU相连,机床控制面板MCP的I/O信号通过PP72/48与驱动模块交互。此外,PLC接收机床操作面板的控制信号、进给倍率、主轴速度控制以及各种报警和限位信号,同时负责控制主轴电机和冷却系统等辅助功能。
在调试阶段,首先需确保所有硬件正确安装并连接,然后编写和下载PLC程序,进行系统功能测试,包括伺服电机的定位精度、进给速度控制、主轴速度调节、以及各种机床动作的逻辑验证。还要对紧急停止、伺服报警、超程保护等安全功能进行测试,确保系统的稳定性和安全性。
802D系统的优点在于其集成度高、接线简洁、可靠性强,易于安装和维护。同时,模块化的SIMODRIVE 611U驱动系统和1FK7系列伺服电机提供了高精度的数字化驱动,提升了铣床的加工性能。因此,西门子802D系统是铣床数控化改造和电气维护中的理想选择。