西门子802S数控系统在高压水射流切割机中的应用
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2020-10-23
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西门子西门子802S数控系统在高压水射流切割机中的应用数控系统在高压水射流切割机中的应用
基于高压水射流切割机对数控系统可靠稳定的要求，采用西门子802S经济型数控系统能极大地提高机床的加工
精度，运行可靠稳定，满足工件的切割要求。本文简要论述了西门子802S数控系统的硬件配置和软件结构，以
及其在高压水射流切割机应用中应注意的问题。
摘要： 基于高压水射流切割机对数控系统可靠稳定的要求，采用西门子802S经济型数控系统能极大地提高机床的加工精度，
运行可靠稳定，满足工件的切割要求。本文简要论述了西门子802S数控系统的硬件配置和软件结构，以及其在高压水射流切
割机应用中应注意的问题。
关键词： 西门子802S数控系统，高压水射流切割机，应用
一． 前言：
高压水射流切割机是应用参合了专用磨料的高压水，通过喷嘴喷射出高压水流对工件进行切割，其切割效率高，切边整齐，广
泛应用于轻工等行业。高压水射流切割机的控制系统一般采用经济型数控系统，以保证工作可靠稳定。西门子SINUMERIK
802S数控系统采用32位微处理器，集成式PLC，分离式小尺寸操作面板和机床控制面板，是一种先进的经济型CNC系统，其
专门为中国市场开发，启动数据少，安装调试方便，快捷；具有中英文菜单显示，操作编程简单方便；具有可靠性高，稳定性
强的特点。高压水射流机采用西门子SINUMERIK 802S数控系统，充分利用该系统具有的丰富误差补偿功能，如丝杆反向间
隙补偿，丝杆螺距误差补偿，进给轴脉冲监控等，大大地提高了高压水射流机的生产效率。
二． 数控系统的硬件构成
高压水射流切割机的数控系统主要包括操作面板（OP020），机床面板（MCP），数控部分（ECU），
1． 操作面板（OP020）
操作面板按键布局采用人机工程设计，操作方便灵活。按键主要包括菜单功能键，字母键，数字键等。
2． 机床面板（MCP）
机床面板包括通用控制键及高压水射流切割机专用控制键。通用控制键主要有进给轴移动按钮，数控
3． 数控部分（ECU）
数控部分主要包括CPU，ROM，RAM，
4． 步进驱动器（STEPDRIVE C）及步进电机
步进驱动器（STEPDRIVE C）是单轴型控制器，控制五相步进电机。步进电机的步距角为0.36度。驱动接口采用25芯D型插
座。每个驱动器接受三个信号，一个为脉冲信号，一个为方向信号，一个为使能信号。发出的脉冲控制电机运行，每个上升沿
使电机向前走一步，脉冲数决定电机转角，脉冲频率决定电机的转速。
5． 输入输出部分（I/O）
输入输出部分主要包括快速输入接口以及数控系统的PLC模块。快速输入包括限位接近开关以及NCRDY信号。NCRDY信号
是用作NC使能的
6． 通讯口
数据通讯采用标准的RS-232C，用于接收用户程序或与计算机通讯。其采用9芯D型插座，信号名称包括：RXD-数据接
收，TXD-数据发送，RTS-发送请求，CTS-发送使能，DTR-数据传输设备就绪，DSR-数据终端就绪，M-信号地。
三． 控制系统的软件
西门子802S数控系统是一个复杂的多任务实时软件，其采用模块化结构，每个模块分管各自的任务，形成特定的功能模块，
相应的软件也模块化，形成功能模块软件结构固化在CPU中。
西门子802S数控系统的CNC单元主要由三大模块组成，即人机通信（MMC）模块，数控模块（NCK），可编程控制器
（PLC）模块。
1． 人机通信（MMC）模块
西门子802S数控系统采用人机交互处理技术进行用户界面的交互处理。用户选折CNC系统的工作模式，进行相应数据和命令
的输入，CNC系统实时针对用户的操作进行信息的反馈，向用户提供系统运行状态，提供相应的操作和学习帮助，当出现操
作错误和系统故障时，产生错误和警告的信息。
西门子802S数控系统的主菜单包括：1）加工 ，2）参数，3）程序，4）通讯，5）诊断。
2． 数控模块（NCK）
数控模块包括数控的核心功能程序，如数控加工程序的译码，预处理和插补处理，也包括数控加工程序编辑器，加工模拟，刀
具管理，以及故障监测和诊断功能。
3． 可编程控制器（PLC）模块
可编程控制器模块处理数控加工程序中有关机床电器的逻辑控制以及其他一些开关信号的控制。
西门子802S数控系统的PLC编程软件采用S7-200。
四． 系统的调试及应注意问题：
西门子802S数控系统在高压水射流切割机的应用基于标准的车床系统。根据硬件的配置，对显示机床数据，通用机床数据，
轴相关的机床数据，通道相关的机床数据进行相应的设置。
修改机床数据对机床关系很大，参数的设定错误会导致机床动作混乱。机床修改有效包括以下四种情况：1）so-立即有效
2）cf-确认后有效 3）re-复位有效4）po-上电有效。不同级别的机床数据对应不同的有效修改设定。
PLC参数根据程序的配置由操作面板的“诊断/机床数据/通用机床数据”参数屏输入。PLC机床硬件的配置对应相应的机床数据的
设定。部分I/O配置如下图：
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