NCU 730.2控制主板

時(shí)間：2018-06-25作者：湖南迪碩自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：9

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.開環(huán)控制和閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本組成

數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)按有無反饋檢測(cè)單元分為開環(huán)和閉環(huán)兩種類型(見數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類)，這兩種類型的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的基本組成不完全相同。但不管是哪種類型，執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)控制單元都**。驅(qū)動(dòng)控制單元的作用是將進(jìn)給指令轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件所需要的信號(hào)形式，執(zhí)行元件則將該信號(hào)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的機(jī)械位移。開環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)控制單元、執(zhí)行元件和機(jī)床組成。通常，執(zhí)行元件選用步進(jìn)電機(jī)。執(zhí)行元件對(duì)系統(tǒng)的特性具有重要影響。閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由執(zhí)行元件、驅(qū)動(dòng)控制單元、機(jī)床，以及反饋檢測(cè)單元、比較控制環(huán)節(jié)組成。反饋檢測(cè)單元將工作臺(tái)的實(shí)際位置檢測(cè)后反饋給比較控制環(huán)節(jié)，比較控制環(huán)節(jié)將指令信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較，以兩者的差值作為伺服系統(tǒng)的跟隨誤差經(jīng)驅(qū)動(dòng)控制單元，驅(qū)動(dòng)和控制執(zhí)行元件帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。在CNC系統(tǒng)中，由于計(jì)算機(jī)的引入，比較控制環(huán)節(jié)的功能由軟件完成，從而導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一些改變，但基本上還是由執(zhí)行元件、反饋檢測(cè)單元、比較控制環(huán)節(jié)、驅(qū)動(dòng)控制單元和機(jī)床組成。




3.直流伺服驅(qū)動(dòng)與交流伺服驅(qū)動(dòng)

70年代和80年代初，數(shù)控機(jī)床多采用直流伺服驅(qū)動(dòng)。直流大慣量伺服電機(jī)具有良好的寬調(diào)速性能，輸出轉(zhuǎn)矩大，過載能力強(qiáng)，而且，由于電機(jī)慣性與機(jī)床傳動(dòng)部件的慣量相當(dāng)，構(gòu)成閉環(huán)后易于調(diào)整。而直流中小慣量伺服電機(jī)及其大功率晶體管脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)裝置，比較適應(yīng)數(shù)控機(jī)床對(duì)頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)，以及快速定位、切削的要求。但直流電機(jī)一個(gè)大的特點(diǎn)是具有電刷和機(jī)械換向器，這限制了它向大容量、高電壓、高速度方向的發(fā)展，使其應(yīng)用受到限制。進(jìn)入80年代，在電機(jī)控制領(lǐng)域交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)**了突破性進(jìn)展，交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)大舉進(jìn)入電氣傳動(dòng)調(diào)速控制的各個(gè)領(lǐng)域。交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大優(yōu)點(diǎn)是交流電機(jī)容易維修，制造簡(jiǎn)單，易于向大容量、高速度方向發(fā)展，適合于在較惡劣的環(huán)境中使用。同時(shí)，從減少伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外形尺寸和提高可靠性角度來看，采用交流電機(jī)比直流電機(jī)將較合理。




三數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷:




數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障占機(jī)床總故障的比率較高。由于伺服系統(tǒng)涉及的環(huán)節(jié)較多，加之種類繁多、技術(shù)原理各具特色，給維修診斷帶來困難，因此歸納一些故障診斷方法很有必要。數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的移動(dòng)定位是由位置伺服系統(tǒng)來完成的。位置伺服系統(tǒng)一般采用閉環(huán)或半閉環(huán)控制。(半)閉環(huán)控制的特點(diǎn)就是任一環(huán)節(jié)發(fā)生故障都可能導(dǎo)致系統(tǒng)定位不準(zhǔn)確、不穩(wěn)定或失效。診斷定位故障環(huán)節(jié)就成為維修的關(guān)鍵。根據(jù)伺服系統(tǒng)的控制原理和系統(tǒng)接口的特性，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分解判斷，已成為行之有效的方法。




1主軸伺服系統(tǒng)的故障及診斷方法當(dāng)主軸伺服系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通常有三種表現(xiàn)形式：一是在CRT或操作面板上顯示報(bào)警信息或報(bào)警內(nèi)容；二是在主軸驅(qū)動(dòng)裝置上用警報(bào)燈數(shù)碼管顯示主軸驅(qū)動(dòng)裝置的故障；三是主軸工作不正常，但無任何報(bào)警信息，主軸伺服系統(tǒng)常見的故障有：




（1）、外界干擾由于受電磁干擾，屏蔽和接地措施不良，主軸轉(zhuǎn)速指令信號(hào)或反饋信號(hào)受到干擾，使主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)隨機(jī)和無規(guī)律性的波動(dòng)。判別有無干擾的方法是：當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速指令為零時(shí)，主軸仍往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整零速平衡和漂移補(bǔ)償也不能消除故障。（2）、過載切削用量過大，頻繁正、反轉(zhuǎn)等均可引起過載報(bào)警。具體表現(xiàn)為主軸電動(dòng)機(jī)過熱、主軸驅(qū)動(dòng)張制顯示過電流報(bào)警等。（3）、主軸定位抖動(dòng)主軸準(zhǔn)停用于刀具交換，精鏜退刀以及齒輪換檔等場(chǎng)合，有三種實(shí)現(xiàn)方式：（1）機(jī)械準(zhǔn)停控制（2）磁性傳感器的電氣準(zhǔn)?？刂疲?）編碼器型的準(zhǔn)停控制（4）、主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給不匹配當(dāng)進(jìn)行螺紋切削或用每轉(zhuǎn)進(jìn)給指令切削時(shí)，會(huì)出現(xiàn)停止進(jìn)給，主軸仍繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的故障。要執(zhí)行每轉(zhuǎn)進(jìn)給的指令，主軸必須有每轉(zhuǎn)一個(gè)脈沖的反饋信號(hào)，一般情況下為主軸編碼器有問題?？梢杂孟铝蟹椒▉泶_定：1.CRT畫面有報(bào)警顯示。2.通過CRT調(diào)用機(jī)床數(shù)據(jù)或I/O狀態(tài)，觀察編碼器的信號(hào)狀態(tài)，3.用每分鐘進(jìn)給指令代替每轉(zhuǎn)進(jìn)給來執(zhí)行程序，觀察故障是否消失。（5）、轉(zhuǎn)速偏離指令值當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速**過技術(shù)要求所規(guī)定的范圍時(shí)，要考慮：1.電動(dòng)機(jī)過載C系統(tǒng)輸出的主軸轉(zhuǎn)速模擬量（通常為0—+-10V）沒有達(dá)到與轉(zhuǎn)速指令對(duì)應(yīng)的值。3.測(cè)速裝置有故障或速度反饋信號(hào)斷線。4.主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障（6）、主軸異常噪聲及振動(dòng)首先要區(qū)別異常噪聲及振動(dòng)發(fā)生在主軸機(jī)械部分還是在電氣驅(qū)動(dòng)部分。1.在減速過程中發(fā)生一般是又驅(qū)動(dòng)裝置造成的，如交流驅(qū)動(dòng)中的再生回路故障。2.在恒轉(zhuǎn)速時(shí)產(chǎn)生，可通過觀察主軸電動(dòng)機(jī)自由停車過程中是否有噪音和振動(dòng)的來區(qū)別，如存在，則主軸機(jī)械部分有問題3.檢查振動(dòng)周期是否與轉(zhuǎn)速有關(guān)。如無關(guān)，一般是主軸驅(qū)動(dòng)裝置未調(diào)整好；如有關(guān)，應(yīng)檢查主軸機(jī)械部分是否良好，測(cè)速裝置是否不良。（7）、主軸電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)CNC系統(tǒng)至主軸驅(qū)動(dòng)裝置除了轉(zhuǎn)速模擬量控制信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，一般為DC+24V繼電器線圈電壓。1.檢查CNC系統(tǒng)是否有速度控制信號(hào)輸出。2.檢查能使信號(hào)是否接通。通過CRT觀察I/O狀態(tài)，分析機(jī)床PLC圖形（或流程圖），以確定主軸的啟動(dòng)條件，如潤(rùn)滑、冷卻等是否滿足。3.主軸驅(qū)動(dòng)裝置故障。4.主軸電動(dòng)機(jī)故障。四進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障及診斷方法 




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MM440動(dòng)能緩沖

MICROMASTER 440變頻器的動(dòng)能緩沖功能可以緩沖短暫的電源故障，例如電源電壓閃落或斷時(shí)中斷。需要注意：動(dòng)能緩沖功能只適用于大慣量負(fù)載應(yīng)用中，例如風(fēng)機(jī)應(yīng)用。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生電源故障時(shí)變頻器降低輸出頻率讓電機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)，能量從電機(jī)回饋到變頻器中維持直流母線電壓，使變頻器不會(huì)出現(xiàn)欠電壓故障而跳閘。設(shè)置P1240=2或3可以激活MM440動(dòng)能緩沖功能。




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MM440負(fù)荷分配

在多電機(jī)傳動(dòng)中，機(jī)械耦合情況下，通常需要電機(jī)同步運(yùn)行，但電機(jī)的同步并不能保證負(fù)載的平均分配，有可能會(huì)出現(xiàn)電機(jī)出力不均的情況，甚至一臺(tái)電機(jī)被另外一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)的情況。如果電機(jī)出力不均，可能損壞負(fù)載，對(duì)于驅(qū)動(dòng)器而言，很容易造成出力大的變頻器報(bào)過電流故障，被反拖的變頻器報(bào)過電壓故障。常見的負(fù)荷平衡的解決方案有以下幾種：

        1. 主從控制（速度-轉(zhuǎn)矩），主變頻器工作在速度控制方式下，從變頻器工作在轉(zhuǎn)矩控制方式下其轉(zhuǎn)矩給定為主變頻器的實(shí)際轉(zhuǎn)矩輸出。

        2. 主從控制（速度-速度），主變頻器與從變頻器工作在速度控制方式下，設(shè)置從變頻器的速度略**主變頻器，使從變頻器的速度達(dá)到飽和狀態(tài)，用主變頻器的實(shí)際輸出力矩作為從變頻器的轉(zhuǎn)矩上限。

        3. 特性軟化功能，Droop功能是實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分配的另一種方法，控制方法是變頻器都工作在速度控制方式下，當(dāng)某臺(tái)電機(jī)負(fù)載過大，將其特性軟化，即自動(dòng)減小速度給定，力矩越大速度給定減小越多，目的是減小其出力，使各電機(jī)負(fù)荷分配均衡。參數(shù)P1492=1使能特性軟化功能。




概述







基于操作面板的緊湊型數(shù)控系統(tǒng)SINUMERIK 808D車削和 SINUMERIK 808D 銑削較其堅(jiān)固耐用，并且非常容易維護(hù)。強(qiáng)大的數(shù)控功能能夠確保在很短的加工時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較佳的工件加工精度和表面加工質(zhì)量。SINUMERIK 808D數(shù)控系統(tǒng)配置SINAMICS V60驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和SIMOTICS 1FL5伺服電機(jī)，**應(yīng)用于普及型數(shù)控車床、數(shù)控銑床及立式加工中心。借助 SINUMERIK 808D在線向?qū)Чδ?，從機(jī)床樣機(jī)調(diào)試到批量生產(chǎn)、機(jī)床銷售直至操作編程的所有環(huán)節(jié)的培訓(xùn)成本可降至低。




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典型應(yīng)用

SINUMERIK 808D 車削




SINUMERIK 808D 車削符合現(xiàn)代普及型車床的所有要求 - 高輪廓精度和高動(dòng)態(tài)特性，確保了高的機(jī)床生產(chǎn)效率，尤其是在進(jìn)行大批量車削加工時(shí)表現(xiàn)尤為**。

**適合于車削加工應(yīng)用：

- 一個(gè)加工通道中多 4 進(jìn)給軸/ 主軸

- 專為斜床身和平床身數(shù)控車床定制的系統(tǒng)軟件




SINUMERIK 808D 銑削




SINUMERIK 808D 銑削**適用于現(xiàn)代普及型銑床及立式加工中心。得益于 SINUMERIK MDynamics 銑削工藝包的速度控制功能，SINUMERIK 808D 銑削也適用于模具加工。因此在普及型銑削應(yīng)用方面， SINUMERIK 808D 銑削具有**的性價(jià)比。

**適合于銑削加工應(yīng)用：

- 一個(gè)加工通道中多 4 進(jìn)給軸/ 主軸

- 專為立式加工中心定制的系統(tǒng)軟件

- 適用于模具加工




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設(shè)計(jì)

 

Enlarge西門子數(shù)控主板NCU561.2




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客戶受益

? **的質(zhì)量和耐用性：




嚴(yán)格按照德國(guó)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，同樣適用于惡劣環(huán)境




? 高性能和高生產(chǎn)率：




- 80位浮點(diǎn)數(shù)納米級(jí)計(jì)算精度確保大程度的減小內(nèi)部計(jì)算誤差

- 強(qiáng)大的車削、銑削及鉆削工藝循環(huán)

- 帶智能路徑控制和程序段預(yù)讀的SINUMERIK MDynamics確保模具加工的應(yīng)用




? 便捷調(diào)試：




- 通過USB接口連接，即插即用的機(jī)床控制面板（MCP）

- 集成式和分布式I/O點(diǎn)設(shè)計(jì)，方便靈活

- 針對(duì)車削和銑削工藝應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)控單元、機(jī)床控制面板以及優(yōu)化的V60伺服驅(qū)動(dòng)，大程度地簡(jiǎn)化典型車床和銑床的調(diào)試

- 借助于startGUIDE在線向?qū)е械恼{(diào)試向?qū)Ш团可a(chǎn)向?qū)?，SINUMERIK 808D按步驟引導(dǎo)調(diào)試人員完成機(jī)床樣機(jī)調(diào)試和批量生產(chǎn)




? 易于銷售：




- 通過快捷鍵Ctrl+D即可啟動(dòng)startGUIDE在線向?qū)е械匿N售向?qū)?，系統(tǒng)會(huì)以幻燈片的形式來幫助機(jī)床銷售人員較生動(dòng)具體地展示機(jī)床及的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)在出廠時(shí)已包含了對(duì)于SINUMERIK 808D數(shù)控系統(tǒng)的基本介紹




? 易于使用：




- 實(shí)用JOG手動(dòng)操作，支持T/S/M功能以及帶圖形輔助的刀具和工件的測(cè)量

- 帶圖形支持的工藝循環(huán)編輯界面和輪廓計(jì)算器

- **板USB接口可用于數(shù)據(jù)傳輸和執(zhí)行加工程序

- 兼容ISO編程語言

- 手動(dòng)機(jī)床選項(xiàng)（MM+）使傳統(tǒng)普車操作和數(shù)控加工**結(jié)合

- 維護(hù)計(jì)劃能智能的管理機(jī)床維護(hù)任務(wù)，確保機(jī)床處于優(yōu)秀的運(yùn)行狀態(tài)




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