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1引言：
　　C61160是我廠60年代初引進的具有數(shù)顯功能的大型臥式車床，主要用于對汽輪機轉子零部件進行粗加工。由于電力電子器件的飛速發(fā)展和技術的不斷更新，該設備不能適應工廠產(chǎn)品系列化、快速化發(fā)展的戰(zhàn)略目標。其具體表現(xiàn)為：原有設備采用的是繼電器邏輯控制，線路老化嚴重，故障頻繁；且許多主要電器元件現(xiàn)已經(jīng)淘汰，備件購買困難而且周期長，不易維護；手動人為操作，不能實現(xiàn)加工程序控制的運行實現(xiàn)資源的共享目標。因此，為了合理整合利用工廠資源，實現(xiàn)我廠裝備數(shù)字化發(fā)展的目標，經(jīng)論證提出了對該臥式車床進行全面的電氣和機械改造。以適應核電轉子的發(fā)展
　　2機床的結構和特點
　　C61160由床頭箱、刀架、尾座、閉式中心架構成機床的主體。冷卻裝置、液壓裝置、油溫控制等作為機床的輔助設備。
　　改造前該設備采用的是繼電器控制方式：主軸的變速通過機械換檔實現(xiàn)；刀架由大拖板、中拖板、小拖板構成，大拖板的運動可以通過大拖板電機和主軸帶動光桿兩種方式實現(xiàn)，中拖板的運動是通過中拖板電機實現(xiàn)的，小拖板是通過機械齒輪手動旋轉實現(xiàn)，刀架位置檢測是通過安裝數(shù)顯表確定。尾座和頂針的運動分別有兩個電機拖動。
　　3設計方案提出：
　　為了保證機床能實現(xiàn)粗加工和精加工，不改變原有操作方式的情況下，提出了如下改造方案：1主軸伺服（CT）驅動控制。2刀架大拖板、中拖板改為滾珠絲杠傳動，采用數(shù)字軸控制。3取消小拖板。4原機床的所有動作控制由原繼電器電路控制改為PLC控制。
　　在滿足以上條件的要求下，選用了西門子的802D數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是西門子公司近年來推出的數(shù)字化數(shù)控系統(tǒng)，它的車床版標準配置中帶了一塊 PP72/48模板，可以實現(xiàn)72點輸入和48點輸出的PLC控制，同時驅動模塊為兩個單軸功率模塊，可以帶兩個線性軸和一個模擬主軸，在伺服電機中內置了速度反饋和位移反饋傳感器可以和主機一起形成一個半閉環(huán)控制系統(tǒng)從而能達到很高的機床精度。而且價格適中，具有很高的性價比，可以很好的滿足設備數(shù)控改造的要求。
　　4硬件的配置與連接：
　　由于C61160車床在對核電轉子進行精加工，因此采用了1套802D數(shù)控系統(tǒng)分別控制刀架的運動。機床其他所有動作控制則全部由802D數(shù)控系統(tǒng)自帶的PLC控制單元來控制。采用802D系統(tǒng)的主要硬件配置為：
1、PCU主機 1塊
2、全功能豎直鍵盤 1塊
3、PP72/48模板 2塊
4、611UE驅動電源 1塊
5、611UE雙軸閉環(huán)控制單元 2 塊
6、611UE單軸功率模塊 2塊
7、1FK6電機 2個
8、外接2500P/旋轉編碼器 1個
9、連接電纜和PROFIBUS數(shù)據(jù)總線 若干
10光柵尺 2根
9主軸伺服驅動（M420R） 1個
10 手輪 1個

 

 

　　4.1 SITOP電源和電源饋入模塊
　　SITOP電源為PCU模塊和輸入輸出模塊（PP72/48）提供穩(wěn)定的直流電源。伺服電源饋入模塊主要為功率模塊和611UE模塊提供控制和動力電源，產(chǎn)生母線電壓，同時監(jiān)測功率模塊的狀態(tài)。根據(jù)所選電機的總容量來確定電源饋入模塊功率的大小，選用帶有饋入裝置的電源模塊I/RF系列。伺服電源饋入模塊能否給611UE驅動模塊供電決定于它的脈沖使能信號（端子63與9），控制器使能信號（端子64與9），內部接觸器使能信號（端子48與112），這些使能信號通斷都是通過PLC程序來控制實現(xiàn)的。其上電順序是，內部接觸器使能信號，脈沖使能信號，控制器使能信號。
　　4.2 人機界面
　　人機界面主要用于圖形的顯示，數(shù)字與符號的輸入等。其中包括操作面板（MCP），NC鍵盤，液晶顯示屏三部分。根據(jù)該機床的特點，選用一種與802SMCP相同的機床操作面板，MCP背后的兩個50芯扁平電纜插座可以通過扁平電纜與PP模塊的插座連接。NC鍵盤通過