西门子802DSL数控车床的电气控制技术

５ Ｏ芯扁平 电缆插头 （ 用于数字量 输 入和输 出 可与端子转换器连接 ）
，
Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ地址 开关
４个发光二极管
Ｑ ． Ｑ ． Ｑ ． Ｑ ． ０ ． ０ ． Ｑ ． Ｑ ． Ｑ ． ４ １ ４２ ４ ３ ４４ ４６ ５０ ５１ ５２ ５３
Ｐ ７／ ８的状态显示 Ｐ ２４
注 ： 机床使用 Ｘ ３ 本 ３３插 槽
Ｋ Ａ１
Ｋ ｚ Ａ
盎 警 盎蛙
Ｋ Ａ３ Ｋ ４ Ａ Ｋ Ａｓ Ｋ Ａ ＫＡ ６ ７ Ｋ ８ Ａ Ｋ Ａ ９
２ ３ 西 门子 ８ ２ Ｓ 控 系统与 车床 硬件 连接 ． ０ Ｄ Ｌ数 根据 ８ ２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ的硬件说 明 ， 我们可 以将 ８２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ数 控系统数 控车床 硬件连接 （ 图 ７所示 ） 如 。
４ ８个数 字输 出 ， 每个模 块具 有三 个独立 的 ５ ０插槽 ， 每 个 插槽 中包括 了 ２ ４位数 字量输入 和 １ 数字量输 出 ６位
为 了简化机床制 造商 Ｐ Ｃ的设计 ， 具有 共性 的 Ｌ 将 Ｐ Ｃ功 能 ， Ｌ 如初始 化 、 机床面板 信号 处理 、 急停处 理 、 轴
（ 出 的驱 动 能力 为 ０ ２ 同时 系数 为 １ ，０ Ｄ Ｌ 输 ． ５Ａ， ）８２ Ｓ 系统最 多可 配置 ３块 Ｐ Ｐ模 块 ， 其结 构 如 图 ６所 示 ， 输 入 输 出模块 Ｐ ７ ／ ８具体说 明如表 １ Ｐ ２４ 所示 。
Ｉ Ｘ ）： Ｅ（５ 以太 网接 口
控变器 ｛ｌｌ餐 照ｌ臭 泵 制压 润风 蛊｛ ｌ 滑扇 明籍水
图 ７ ８２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ与 数 控 车 床 的 硬 件 连 接原 理 图
造商 只需 将所需 的 子程 序模 块 添加 到 主程 序 中， 再加 上其他辅 助动作 的程 序 ， 即可非 常快 捷 的完 成 Ｐ Ｃ程 Ｌ 序设计 。对于具备 常用功 能 的车床 我们可 以像搭 积木
一
Ｉ ． ３ ０ ０ ０ ． 外 挂 式 手 轮 一 ７ ７Ｖ １ ０ ０ ０ ２
分 Ｐ Ｃ程 序 的编 写 。 Ｌ
关键 词 ：０ Ｄ Ｌ数控系统 ； ８２ Ｓ 输入输 出模块 Ｐ ７ ／ ８ 主程序 ； Ｐ２４ ； 子程序
中 图 分 类 号 ：Ｇ １ ． Ｔ ５９１ 文 献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ４— ４０ ２ １ ） ２— ０ ４— ３ １０ ０ ２ （ ０２ ０ ０ ２ ０
电子手轮 （３ ） １芯接 口 Ｘ ０ ：２
数 字 Ｉ ｓ（２ ） １ 芯 接 口 Ｏ Ｘ ０ ：２
连接Ｍ Ｐ ＣＡ
图 ５ ８ ２ Ｓ Ｃ 结构 图 ０ Ｄ ＬＰ Ｕ
Ｐ ７ ／８ Ｐ ２ ４ 模块１
（ 址 ：） 地 ９
Ｐ ７／８ Ｐ ２ ４ 模块２
（ 址 ：） 地 ８
图 ４ Ｐ Ｃ输出控制 电路原理 图 Ｌ
２ 西 门子 ８２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ数 控 系统 连 接
２ １ ＳＮ ＭＥ Ｉ ０ Ｄ Ｌ部 件 Ｐ Ｕ接 口如 图 ５ ． Ｉ Ｕ Ｒ Ｃ ８ ２ Ｓ Ｃ
３ ８２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ手 动 二 挡 变 频 数 控 车 床 的 Ｐ Ｃ程 序 编 制 Ｌ
１２ ２ 刀架控 制 电路分 析 ： ．． 当有手 动换 刀或 自动换 刀 指令 时 ， 图 ４中 ，Ｌ 在 Ｐ Ｃ输 出 Ｑ ． 效 ， Ａ ５ ０有 Ｋ 继 电器 线
圈通 电 ， 电器触 点 闭合 ， 图 ２中 ， Ｍ 流 接触 器 继 在 Ｋ 交
线圈通 电 ， 刀架正 转 ， 图 ３中， Ｐ Ｃ输入 点 检测 到 在 当 Ｌ 对 应 的刀位信号 时 ， 图 ４中， Ｌ 在 Ｐ Ｃ输 出 Ｑ ． ５ ０有 效撤 销， 刀架 电动 机 正转 停止 ， 着 Ｐ Ｃ输 出 Ｑ ． 效 ， 接 Ｌ ５ １有
的使能控 制 、 限位 、 硬 参考 点 等 ， 炼 成子 程序 库 。制 提
一
２ — ５
机床 电器 ２ １ ． ０２２
数控 ・ 数显——西 门子 ８ ２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ数控 车床的电气控制技术
急停控制
Ｑ ． ００ ０ ． ４ １ Ｑ ． ４２
Ｓ００ Ｍ ． Ｉ Ｉ
Ｃ Ｏ ＩＧ ＯＬＮ Ｅ Ｎ
２ ．— ４ ． ． —
数控 ・ 数显——西 门子 ８ ２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ数控 车床 的电气控制技术
机床电器 ２ １． ０２ ２
却指令 时 ， 图 ４中， Ｌ 在 Ｐ Ｃ输 出 Ｑ ． 效 ， Ａ 继 电器 ４ ４有 Ｋ 吸合 ， 在图 ２中 ， Ｍ Ｋ 交 流接 触 器线 圈通 电 ， 泵 电动 水 机旋转 ， 带动冷却 泵工作 。
主 轴 电 机 水 泵 电机 刀 架 电 机
１ 数 控 车床 电气控 制 电路
１ １ 主 回路控 制 电路分 析 ．
图 １ 主 电 路 电气 原 理 图
１２ 控制 回路 电路 分析 ． １２ １ 电源控制 电路 分析 ：图 ２中 Ｔ ２为 电源控制变 ．． Ｃ 压器 ， 初级为 Ａ ８ 次级为 Ａ １ Ａ ２ 其 Ｃ３０Ｖ， Ｃ １０Ｖ、 Ｃ２０Ｖ， 中 Ａ １ Ｃ １０Ｖ给交流接触器 线圈提供 电源 ； Ｃ２０Ｖ为 Ａ ２ 导轨 润滑泵 、 电柜风扇 、 强 变频 电机 风扇 、 机床 照明提供
０ 引 言
ＳＮ ＭＥ Ｉ ８２ Ｓ ＩＵ Ｒ Ｋ ０ Ｄ Ｌ数控 系 统是 西 门子 公 司推 出
的针对 车 床 和铣 床 开 发 的 中档 数 控 系统 。该 系统 将 Ｃ Ｃ、Ｌ ＨＭ Ｎ Ｐ Ｃ、 Ｉ和 通 讯 功 能 集 成 于 一 个 单 一 的 部 件 Ｐ Ｕ中 ，Ｃ Ｃ Ｐ Ｕ作 为 ８２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ数 控 系统 的 核 心 ， 成 集 Ｐ Ｏ ＩＵ Ｒ ＦＢ Ｓ接 口、 盘 、 Ｐ 手 轮接 口和 Ｃ 键 ＭＣ 、 Ｆ卡 接 口，
—
Ｆ — 卜— — Ｎ ＿ — — 一 Ｅ
１ 轮 一 一 手
Ｉ ４一Ｘ ８． ｓｅ ｎ
Ｌ Ｄ— Ｅ
样 ， 用子 程 序库 搭 建 自己的 Ｐ Ｃ程 序 ， 利 Ｌ 只需 在 主
程序 中调用该 子程 序 ， 根 据 实 际情况 设 定输 入 输 出 并 地址 ， 可实现 相应 的 Ｐ Ｃ功 能 。下 面 给 出部 分 梯形 就 Ｌ
图， 主程 序见 图 ８ 子程 序分别见 图 ９ 图 １ 、 、 ０和图 １ ， １该 Ｐ Ｃ程序 已在生产 中得到 运用 。 Ｌ
Ｉ． ７７
— — — —
Ｉ ． ｓ ８ ５。 ￡ ｅ Ｉ． 一 １ ８ １ Ｘ Ｉ ２ １ ８ 一 Ｏ Ｘ Ｉ ． １ ０ ８ ３－ ０ Ｘ
电源 。
手动 二挡变频数 控车床旋 转运动采 用三相 变频 电 动机， 并且采 用蓝 海华 腾 变频 器对 主轴 电动 机进 行 调
速， 与机械变 速配 合得 到低 速 和 高速 加手 动 二挡 范 围
的无极变 速 。图 １中 Ｑ Ｆ 为电源总开关 ， Ｆ 和 Ｑ Ｑ： Ｆ 分
别 为水泵 电机 和刀架 电机 的断路 器 ， 它们 在短路 和过流
时起作用 ， 中单 向断路器 Ｑ 。 其 ｖ 带辅助触 头控制变频器
公共 端 ， 当变 频 电动机 风扇 出现 异 常 ， Ｆ 辅 助触 头断 Ｑ。
开， 变频器停止工作保护变频 电动机 。Ｋ 和 Ｋ 电 Ａ Ａ 继 器常开触 点分别控 制 变频器 的正 、 转端 子使 电机 正 、 反
Ｕ ＢＸ Ｏ ：Ｓ 接 口 Ｓ （ ｌ） Ｕ Ｂ 键 盘 （ ）Ｐ／接 口 Ｘ ：Ｓ ２ ９
Ｒ ２２（８ ９ Ｄ 口 Ｓ ３ Ｘ ）：芯 型
Ｄ １ｘ ）：芯 Ｄ 口 Ｐ （６ ９ 型
Ｄ ｉｅ Ｃ Ｉ （１ ： ｒ ｖ — Ｌ Ｑ Ｘ ） 驱动接 口
ｂ ｉｅ Ｃ Ｉ （２ ： ｒ ｖ — Ｌ Ｏ Ｘ ） 驱动接 口
Ｃ ｋｅｙ
Ｖｌ ０ １ ０ ． ００００５
ｌ Ｉ
Ｓ００ Ｍ ．
ＪＪ
０ ｌ Ｖｏ Ｃ ｌｗ Ｃ ｏ
ｏｕｔ Ｑ ． ４４
Ｓ Ｍ０． ０
Ｃ Ｌ— Ｖ１１ Ｏ１ ０ ０ ００ ５
Ｑ ． ５０ Ｑ ． ５ １ Ｖ１０００３ １０ １０ ，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ Ｘ ０ ０ ５Ｆ １ １Ｇ ｚ １ Ｘ ０ ０ ５ Ｆ １ １ Ｇ Ｆ ７ ６ — Ａ Ｔ — Ｋ Ｓ（ 轴） Ｆ ７ ６ — Ａ ７ — Ｋ Ｓ（ 轴）
Ｐ７／８ Ｐ ２ ４ 模块３
（ 址 ：） 地 ７
图 ２ 控 制 回路 电路 原 理 图
图 ６ Ｐ ７ ／ ８结 构 图 Ｐ ２４
表 １ 输 入 输 出模 块 Ｐ ７ ／ ８说 明 Ｐ２４
名 称 Ｘ１
Ｉ ． ２ １ Ｉ ． ２ ３Ｉ ． ２ ５ Ｉ ． Ｉ ． Ｉ ． Ｉ ． Ｉ ． ８ ５ ２ ０ Ｉ ． ２ ２ Ｉ ． ２４ Ｉ ． ７７ ８ １ ８２ ８ ３ ８４ Ｉ ．
为 了将数 控 系统与 机床连 接 ， 须利用 Ｐ Ｃ编程 必 Ｌ
工具 Ｐｏｒｍ ｉｇＴ ０ Ｐ Ｃ ８２Ｖ ． 来 设计 机床 的 电 ｒｇ ｍ ｎ ０ｌ Ｌ ０ ３ １ ａ 气 逻辑 。
２ ２ 输入 输 出模块 Ｐ ７／ ８接 口 ． Ｐ ２４ 输入 输 出模块 Ｐ ７／ ８可提 供 ７ Ｐ ２４ ２个 数 字输 入 和
而且 各部 件 通 过 Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ Ｒ ＦＢ Ｓ现 场 总线 进 行 连 接 和通 讯 ，０ Ｄ Ｌ最多 可以控 制 四个伺 服轴 和一个 主轴 。下 ８２ Ｓ 面将 介绍一 台 ８ ２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ手 动 二挡 变频 数控 车 床 的 电气 控制 电路 和有 关 Ｐ Ｃ程序 的编制 。 Ｌ
机床 电器 ２ １． ０ ２２
数控 ・ 数显——西 门子 ８ ２ Ｓ ０ Ｄ Ｌ数控车床 的电气控制 技术
西 门子 ８２ Ｓ ０ Ｌ数 控 车床 的 电气 控 制 技 术 Ｄ