系统连接如图
在802D数控系统中如所配置的PLC I/O点允许,也可采用PLC输出点控制变频器使能信号。即上图中KA3.KA4由PLC直接控制。
在设计、连接电气控制系统时需要注意抗干扰问题。系统可以采用浮地连接,但推荐采用共地连接。共地连接可以保证系统稳定可靠运行,前提是必须由良好的地。共地是指系统的24V电源的0V于保护地PE连接,浮地指电源0V与保护地PE断开。良好的接地是系统稳定可靠运行的保证。
使用模拟主轴时要特别注意的是变频器到主轴电机的电缆应与信号电缆分开走线,且在电气柜中的长度尽可能短。此电缆最好采用屏蔽电缆。611UE为变频器提供的模拟信号应采用屏蔽电缆与变频器连接,屏蔽网应在变频器一端接地。
在完成正确的连接之后,需对数控系统及变频器作正确的配置。
首先在802D PCU中作参数设置。
机床数据MD11240=3或4。
按正常情况设定主轴数据:
MD30130、MD30240、MD32000、MD32020、MD35130、MD35130、MD36200等。
MD30110、MD30220的值,与携带轴(即主轴模拟信号输出所在611UE驱动模块的A通道,PROFIBUS地址为12或10)设为一致。
MD30134,指定802D模拟主轴控制的3种不同模式
1.双极性主轴,正负10V,数字输出O0.A伺服使能。
2.单极性主轴,0-正10V,数字输出O0.A 伺服时能,O1.A旋转方向。
3.单极性主轴,0-正10V,数字输出O0.A CW使能,O0.1A CCW使能。
选择何种方式由所带变频器对输入信号的要求决定。我们选用的三菱FR-540A对应选择第2种控制模式。
MD32250 输出模拟值的百分数。
MD32260 1OV模拟值时对应的主轴最大转速。(调节模拟接口)
参数MD32250、MD32260要在西门子专家级系统口令下设定的,设定完毕后必须删除此口令,以免由于误操作导致改动系统设定。
下一步设定西门子伺服驱动器611UE数据,打开61UE模块上的的模拟信号输出。
这时需要使用西门子专用工具软件SIMOCOMU。将计算机的RS232串口与611UE的X471口连接,启动SIMOCOMU软件,选择联机方式,激活显示滤波器DISPLAY FILTER,进入专家表,配置携带轴的相关参数。
P890=4
P922=104
P1007=编码器线数,与主轴参数31020相同。
存储数据上电复位后
P922=0
P915(8)=50103
P915(9)=50107
下一步设定变频器参数。
在我们使用的三菱FR-A540变频器中,主要参数按常规设定。要注意的几个参数是:
Pr73 对应802D模拟主轴的第2种控制模式,设定为 0。
Pr79 操作方式设定为2 ,外部操作。
Pr903 此参数与Pr73参数相关,调整为10V时偏置100%。
对于我们的切割机和磨床,还有Pr250 停止方式选择要设定。我们设定停止方式为:当启动信号变为off,经过设定时间后输出停止,电机依靠惯性停止方式。使停止动作与磨头机械结构相适应,避免产生快速制动力矩。由于数控系统中对轴的加减速时间参数是同一个,不可能在数控中设定完全符合我们的主轴所要求的加减速时间常数,所以对主轴停车时的控制必须在变频器侧辅助实现。
在作完各部件的设置后。在机床PLC梯图中,对主轴部分作相应编程。
主轴JOG部分梯图如下
主轴各使能信号,保护电路,主轴倍率修调部分均与数字主轴的要求一样,不再给出梯图部分。
现在主轴的操作与数字主轴完全相同,速度可由按钮站上的主轴备率开关调节,也可在加工程序里设定,适合自动加工时,在不同加工段时,配合伺服轴不同进给速度,主轴工作在不同转速。只要编入S xxx M3/M4 的语句即可方便实现主轴转速自动调节(这里xxx是指定的主轴转速)。我们的HZ-073机床交付用户半年多来,运行稳定可靠,数控系统及变频器部分均无影响工作的干扰现象出现。上述模拟主轴的功能也适用于电主轴的控制,在MGS7130高速磨床的电主轴控制中,采用的就是这种控制方式,由802D给出模拟主轴信号到高速电主轴控制器。
在电主轴中,主轴电机的速度反馈信号一般直接送到电主轴的变频器实现速度的平稳精确。非电主轴时也可选用带反馈接口的交流变频器或直接将速度反馈信号接入数控的专用速度反馈接口。这样可以实现更稳定的高速运行及用较低的成本和高的可靠性实现精细的恒线速控制。