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1、二、 课程设计报告内容4 2.1、西门子802C数控系统介绍 4 2.2、数控系统各部分的连接和接口7 2.3、参数设置 13三、 总结15四、 致谢16五、 参考文献17摘要本设计讲述了基于西门子802C数控铣床电气控制线路的原理，说明了传动部分的接口线路设计。铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。铣床除了能铣削平面、沟槽、齿轮、螺纹和花键轴之外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到了广泛应用。最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这事升降太铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床

2、；20世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-决速”或“决速-进给”的自动转换。1950年以后，铣床在控制系统发面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到广泛应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度和效率。关键词: 西门子802C数控铣床， 电器原理图， 数控铣床一、 课程设计目的了解各种电机调速的优缺点；理解铣床闭环进给的基本要求；掌握802C系统进给电气系统的接线；掌握802C系统变频器的接线。二、课程设计题目描述和要求1.1、课程设计题目数控铣床闭环进给系统电气设计1.2、课程设计要求设计基

3、于SINUMERIK 802C的数控铣床进给系统。要求：熟悉SINUMERIK 802C的功能和电气安装，针对铣床数控化改造的要求，拟定进给系统的改造方案，在此基础上，设计进给系统的电气接线原理图，主要包括系统电源、伺服驱动装置、检测装置等与数控系统的电气接口线路设计，并根据设计方案确定进给系统的参数设置。二、 课程设计报告内容21、西门子802C数控系统介绍2.1.1、西门子802C数控系统的基本功能西门子802C系统是西门子公司专门为中国市场开发的一种经济型数控系统，具有较高的性价比，并在中低端车床、铣床以及机床改造等领域有极其广泛的应用。802C系统可控制3个伺服电机进给轴和1个伺服主轴

4、，采用集成式PLC，分离式小尺寸操作面板和机床控制面板；安装调试方便快捷、操作编程简单方便，具有可靠性高、稳定性强的特点；是一种较先进的经济型CNC数控系统。802C数控系统由以下几部分组成：操作面板、机床面板、NC单元、输入输出模块等。NC单元是802C系统的核心部件，其上具备连接数控系统其它部件的各种接口，包括操作面板接口X9、进给轴/主轴驱动接口X7、进给轴/主轴编码器接口X3X6、电子手轮接口X10等，如图1所示。进给轴/主轴驱动接口X7提供10V模拟驱动器接口，通常用于驱动1FK7交流伺服电机和1PH7交流主轴电机。802C系统提供16I/16O的DI/O模块，并可根据机床配置需求，

5、最多可配置4个同种型号的模块。2.1.2、系统配置方案研究1、西门子802C数控系统配置802C数控系统配置和连接图如图1所示。图1数控系统配置和连接2、电柜设计及电源选用1、在设计电柜时应注意以下事项：（1）电柜应有冷却或通风装置，在使用风扇时必须在进气窗口安装防尘过滤网；（2）电柜中的所有部件必须安装在无油漆的镀锌金属板上；（3）电柜的防护等级为IP54；（4）接地应遵守国标GBT52261-2002IEC60204-1：2000“机械安全机械电气设备第1部分：通用技术条件；（5）电柜中布线时，交流电源线（如85VAC，220VAC，380VAC以及变频器到主轴电机的电缆）必须与24VDC

6、电缆和信号线电缆分开走线；（6）系统直流稳压电源24VDC之前需接入隔离变压器（控制变压器380VAC一220VAC，JBK3400VA）。步进驱动85VAC必须采用独立的隔离变压器（驱动变压器380VAC 85VAC，JBK3系列）。两个变压器的初级不可以接入到380VAC的同一相。 （7）现场没有良好接地的情况下，控制变压器必须为浮地设计，但此时任何与CNC控制器连接的外设（如PC等），其220VAC电源必须连接到控制变压器。2、24VDC电源选用CNC控制器采用24V直流供电，系统可在24V一15至J+20之间正常工作。直流电源的质量是系统稳定运行的关键，所以在选择电源时，其输出波形应如

7、图4所示。24V直流电作为低压电源必须具有可靠的电隔离特性（按照IEC204-1，条款64，PELV）。因此我们选用西门子配套的24V直流稳压电源。数字输入和输出所需的24VDC用独立的24V直流电源，而不能与CNC控制器共用同一个24VDC稳压电源。所有输入信号必须为电平信号，即“0”电平一3V5voc和“1”电平11V30VDC。悬空和高阻信号均为“0”电平。22、数控系统各部分的连接及接口2.2.1、系统的接线SINUMERIK 802C base line控制器与伺服驱动电机的连接如图1所示。连接电缆必须使用屏蔽电缆。在系统一侧，电缆内屏蔽层必须与插头中的金属壳相连，为了使模拟量的指令

8、值信号免受低频信号的干扰，驱动一侧的屏蔽不能接地。2.2.2、接口布置1、CNC部分（1）X1电源接口（DC24V）：3芯螺钉端子块，用于连接24V负载电源。（2）X2 RS232接口（V24）：9芯D型插座。（3）X3到X5测量系统接口（ENCODER）：3个15芯D型插头，用于连接增量型编码器（RS422）（4）X6主轴接口（ENCODER）：15芯D型插座，用于连接一个主轴式增量编码器。（5）X7驱动接口（AXIS）：50芯D型插座，用于连接具有包括主轴在内最好4个模拟驱动的功率模块。（6）X10手轮接口（MPG）:10芯插头，用于连接手轮。（7）X20数字输入（DI）：10芯插头，用于

9、连接NC-READY继电器。2、DI/O部分（1）X100到X105：10芯插头，用于连接数字输入。（2）X200到X201: 10芯插头，用于连接数字输出。3、调试开关S34、保险丝F1,外部设计可以是用户方便的更换。2.2.3、接口连接（1）进给驱动的连接（X7）,采用50芯D型插座（针），插座X7引脚如表21所示。表21插座X7引脚（2）测量系统的连接（X3X6），采用15芯D型插座，插座X3X6引脚如表22所示。表22 X3X6引脚信号名称 信号类型A,A_N A相信号 VO 电压输出（电源）B,B_N B相信号 I 5V输入（5V信号）Z,Z_N 零脉冲信号P5_MS 电源+5.2V

10、（3）数字输出端的连接（X200X201）,采用10芯接线端子，插座X200X201引脚如下表所示，表24.表2-4插座X200X201引脚信号说明DO0DO15 数字输出015，最大电流500mADO0/CW 数字输出0/单级主轴，顺时针方向，最大电流500mADO1/CCW 数字输出1/单级主轴，逆时针方向，最大电流500mA1P24，M 数字输出07供电2P24, M 数字输出815供电（5）CNC电源，CNC所需的24VDC负载电源接到接线端子X1上。24V直流电作为低压电源必须具有可靠的电隔离特性。表25负载电源电气参数表26接线端子X1端子分配2.2.4、802C与SIMDDRIV

11、E base line驱动器的连接（1）802C的进给驱动和主轴的连接接口X7，与SIMDDRIVE base line驱动器速度给定值接口X321/322以差分形式连接到该接口的端子56和端子14上，端子定义如表2-7所示。表27 端子定义（2）802C的测量系统连接接口X3X6，与SIMDDRIVE base line驱动器位置反馈值接口X391/X392连接，X391/X392的引脚分配如表28所示。表28 X391/X392的引脚分配（3）802C的数字输入端接口X100X105的I 1.0、I 1.1端子,与SE1SE4接口连接。（4）802C的数字输出端接口X200X201的Q 1

12、.0,Q 1.1端子，与SIMDDRIVE base line驱动器的使能接口X331/X332的端子633和端子65.1连接，脉冲使能和控制器使能分别通过接口X331和X332接入接入，X331/X332的端子定义如表29所示。端子名称功能类型电压（V）导线截面积633X331脉冲使能输入端+21-301.565.1X332控制器使能+13-30如表29 X331/X332的端子定义（5）SIMDDRIVE base line驱动器的使能接口X331/X332的端子633和端子65.1，分别与使能端子排X141A的端子64和端子63连接，X141A的端子定义如表210所示。63X141A64

13、控制使能如表210 X141A的端子定义（6）编码器与SIMDDRIVE base line驱动器的编码器（旋转变压器）接口X311/X312连接，X311/X312的引脚分配如表211所示。表211 X311/X312的引脚分配（7）SIMDDRIVE base line驱动器的电子电源地接口X131，必须使用一根截面积4mm的接地线连接到数控系统的接地点。2.3、参数设置2.3.1、PLC参数设置当系统各部件连接完毕后，系统首次上电将出现的700000报警画面。此时必须调试PLC应用程序中的相关动作，如急停、硬限位等。SINUMERIK802S base line在出厂时已经预装了“SAMPLEPTP”集成PLC实例应用程序。通过设定PLC机床参数，可