西门子802s数控车床的进给控制设计[毕业论文+原理图]

机电毕业论文：西门子802s数控车床的进给控制设计含毕业论文、原理图

西门子802s数控车床的进给控制设计[毕业论文+原理图]

摘要

数控系统的进给系统必须保证由数控装置发出的控制指令转换成速度符合要求的相应角位或直线位移，带动运动部件运动。为满足这种要求，需要高性能的伺服驱动电动机。在介绍伺服驱动的同时，对机床参数也有一顶的要求，因此在本说明书中也有相关的说明。良好的驱动还需要也高质量的机械结构与之匹配，为此文中对机械结构的选型与计算亦进行了介绍。通过对其机械与电气两个方面的介绍，使其能够满足现代加工中高精度、高效率的目标而拥有更好的条件。

关键词：机床参数、步进驱动器设置、机床PLC

目 录

第一章 诸论 5
1.1 研究背景 5
1.2 研究意义 5
1.3 研究内容 6
第二章 西门子802S数控车床简介 6
2.1 MICROMASTER 420变频器介绍 6
2.2 STEPDRIVE C步进驱动器 7
2.3 西门子PLC介绍 8
2.4 西门子802S数控机床操作面板 8
第三章 进给轴的控制 9
3.1 步进电机在使用中的常见问题 10
3.2选型计算 11
第四章 机床参数与步进驱动器设置 14
4.1 机床参数的设定与调整 14
4.1.1机床显示参数 14
4.1.2 通道专用机床参数 15
4.1.3设定参数 16
4.1.4轴参数 17
4.2 步进驱动器设置 31
第五章 PLC程序设计 34
5.1 PLC参数 34
5.2 I/O配置 36
5.3程序 37
第六章 结论 38
参考文献 39
致 谢 39
附件1 西门子802s数控车床互联图 41
附件2 PLC连接图 42
附件3 PLC程序清单 43

第一章 诸论

1.1 研究背景

随着机电一体化技术的迅猛发展，数控机床的应用已日趋普及。机械制造业正在越来越多的采用数控技术来改善其生产加工方式，社会对其响应技术人才的需求也越来越高。为此，数控技术的人才培养和教学，更应该强调应用性和先进性。且其以高效、高精度以及加工灵活可变的特点，在各行各业得到了越来越广泛的应用，并已经成为企业保证产品质量、提高生产效率的关键设备之一。由于数控技术不仅是一项理论性较强、更是一项涉及到机械、电气、液压、检测、计算机等多个学科的实用技术，它是由和各种技术相互交叉、渗透、有机结合而成的一门综合性学科，具有很强的系统性和实用性。

1.2 研究意义

近几十年来，随着科技的不断发展，在军事、民用工业对所需要加工的零件有了更高的要求。在军事业，其产品更新换代的速度比一般工业更快，而且需要更加高的精度、更能适应多种零部件的加工。在一般民用工业，人们需要一种可以完成多种零件加工，且成本较容易接受的组合机床或改装机床，以满足企业长远发展，且在一定时间内可以继续使用该机床，即该机床拥有一定的先进性等。SIEMENS802S数控车床为经济型数控机床。它可以满足多种零件的加工，也可以拥有较高的精度。在SIEMENS802S数控机床中，其精度的主要控制之一是进给轴的控制。经过几十年的研究，不少专家已经拥有较好的控制方法，在经历无数次的实验后，其技术已经趋于成熟，但在进给轴控制系统选型、计算，机床参数、步进驱动器参数调节，PLC程序设计等，还留有一点点的不足，本课题的设计，就是为了更好的了解它们之间的关系，并对它们进行适当的处理，改进它们的不足之处，使它得更好的提高。

1.3 研究内容

第二章 西门子802S数控车床简介

2.1 MICROMASTER 420变频器介绍

MICROMASTER420变频器是用于控制三相交流电动机速度的系列产品, MICROMASTER 420 变频器是用于控制三相交流电动机速度的系列产品，本变频器由微处理器控制，并采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型 晶体管(IGBT) 作为功率输出器件。因此，它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。开关频率可选的脉冲宽 度调制使电动机运行的噪声得以减少。全面的保护功能，为变频器和电动机提供了良好的保护.MICROMASTER 420 具有缺省的工厂设置参数，用于数量众多的简单电动机控制系统是十分理想的。在设置了MICROMASTER 420 的相关参数以后，它也可用于更高级的电动机控制系统。

MICROMASTER 420 既可用作单独的驱动系统

主要特征：

380V-480V±10%，三相，交流，0.37KW-11KW
模块化结构设计，具有最多的灵活性
标准参数访问结构，操作方便．

控制功能:

线性v/f控制,平方v/f控制,可编程多点设定v/f控制；
磁通电流控制（ＦＣＣ）可以改善动态相应时间；
最新的ＩＧＢＴ技术，数字微处理器控制；
数字量输入３个，模拟量输入１个，模拟量输出１个，继电器输出１个；
集成ＲＳ４８５通讯接口可选ＰＲＯＦＩＢＵＳ－ＤＰ通讯模块／Ｄevice-Net模块；
具有７个固定频率，４个跳转频率，可编程．
＂捕捉再启动＂功能；
在电源小时或故障是具有＂自动再启动功能；
灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性；
快速电流限制（ＦＣＬ）防止运行中不应有的跳闸；
有直流制动和复合制动方式提高制动性能；
采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接.

保护功能：

过载能力为150％额定负载电流，持续时间60秒；
过电压、欠电压保护；
变频器过温保护；
接地故障保护，短路保护；
I2t电动机过热保护；
采用PTC通过数字端接入的电机过热保护；
采用PIN编号实现参数连锁；
闭锁电机保护，防止失速保护.