西門子6SL3130-6TE21-6AA3
SINUMERIK 840D數字NC系統用于各種復雜加工,它在復雜的系統平臺上,通過系統設定而適于各種控制技術。840D與SINUMERIK_611數字驅動系統和SIMATIC7可編程控制器一起,構成全數字控制系統,它適于各種復雜加工任務的控制,具有優于其它系統的動態品質和控制精度。
產品功能
控制類型
采用32位微處理器、實現CNC控制,用于完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制。。
機床配置
可實現鉆、車、銑、磨、切割、沖、激光加工和搬運設備的控制,備有全數字化的SIMDRIVE611數字驅動模塊:最多可以控制31個進給軸和主軸.進給和快速進給的速度范圍為100-9999mm/min。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯和曲線表插補,這些功能。為加工各類曲線曲面零件提供了便利條件。此外還具備進給軸和主鈾同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有AUTOMATIC(自動)、JOG(手動)、示教(TEACH IN) 手動輸入運行(MDA) ,自動方式:程序的自動運行,加工程序中斷后,從斷點恢復運行;可進行進給保持及主軸停止,跳段功能,單段功能,空運轉。
輪廓和補償
840D可根據用戶程序進行輪廓的沖突檢測、刀具半徑補償的進入和退出策略及交點計算、刀具長度補償、螺距誤差補償棚測量系統誤差補償、反向間隙補償、過象限誤差補償等。
NC編程
840D系統的NC編程符合DIN 66025標準(德國工業標準),具有高級語言編程特色的程序編輯器,可進行公制、英制尺寸或混合尺寸的編程,程序編制與加工可同時進行,系統具備1.5兆字節的用戶內存,用于零件程序、刀具偏置、補償的存儲。
PLC編程
840D的集成式PLC*以標準sIMAncs7模塊為基礎,PLC程序和數據內存可擴展到288KB,u/o模塊可擴展副2048個輸入/輸出點、PLC程序能以*的采樣速率監視數據輸入,向數控機床發送運動停止/起動等指令。
操作部分硬件
840D系統提供了標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器,用戶可在Windows98/2000下開發自定義的界面。此外,2個通用接過RS232可使主機與外設進行通信,用戶還可通過磁盤驅動器接口和打印機并聯接口完成程序存儲、讀入及打印工作。
顯示部分
840D提供了多言種的顯示功能,用戶只需按一下按鈕.即可將用戶界面從一種語自轉換為一種語言,系統提供的話言有中文、英語、德語、西班牙語、法語、意大利語:顯示屏上可顯示程序塊、電動機軸位置、操作狀態等信息
問題的提出
1.1 如何擴展值編碼器的測量范圍
在運動控制系統中,經常使用值旋轉編碼器作為位置反饋,值編碼器具有返回值與實際位置一一對應、斷電后位置信息不丟失等優點,在使用時給用戶帶來了很多方便,比如在設備重新上電時,不需要重新尋找參考點(回零)。
不過值旋轉編碼器也有缺點,不管是單圈值編碼器,還是多圈值編碼器,它的測量范圍都是有限的。如果負載不停地單方向運行,那么一定會造成編碼器返回值溢出,此時編碼器的值又重新返回零,周而復始。此時如果設備重新上電,編碼器返回值是不包含溢出次數信息的,所得到的位置值也是不可用的。

圖1 值旋轉編碼器的返回值與負載位置的關系
問題1:在使用SINAMICS S120進行位置控制時,在采用值編碼器作為位置反饋時,如果負載行程較長,超出了值編碼器的測量范圍,那么在設備重新上電時,編碼器的返回位置r0483與負載實際位置是不匹配的。此時應該如何擴展值編碼器的測量范圍,正確地讀取負載的位置?
1.2 如何正確使用測量齒輪
在一些場合會使用測量齒輪改變電機或負載的轉速特性,以便于速度或位置的測量,如圖2所示為一個齒輪比為1:3的測量齒輪。如果所用的編碼器為值編碼器,那么在發生溢出時,編碼器返回值的零點與電機/負載的零點就出現偏移,偏移量的大小取決于齒輪比。一旦編碼器返回值發生溢出,負載的實際位置值就不可用了。

圖2 測量齒輪示意圖
舉一個例子,在使用圖2的測量齒輪時,假設所用的編碼器是一個8圈的值編碼器,那么默認情況下,編碼器返回位置、電機/負載的角度、編碼器的角度隨時間變化的關系如圖3所示。

圖3 編碼器返回位置、電機/負載角度、編碼器角度的關系