西门子802S数控系统在高压水射流切割机上的应用。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。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SINUMERIK802S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SINUMERIK802S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),步进驱动器(STEPDRIVEC)及步进电机,PLC模块(DI/O),通讯口。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,数控启动停止按钮,工作方式选折功能按钮,进给倍率选折波段开关等。专用控制按钮包括高压电机启动停止,换刀启动停止,冷却,润滑等。3.数控部分(ECU)
数控部分主要包括CPU,ROM,RAM,位置控制电路及接口板。ROM用于固化数控系统软件,RAM用于存放可变数据,如堆栈数据和控制软件暂存数据。对于数控加工程序和系统参数等可变数据存储区具有掉电保护功能,当主电源不供电时,使数据不丢失。
4.步进驱动器(STEPDRIVE C)及步进电机
步进驱动器(STEPDRIVEC)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使能的接触器急停信号。PLC模块I/O包括高压启动停止,换刀启动停止,冷却开关,润滑开关等。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)