DLSKN-X802D031智能數(shù)控銑床技能實訓(xùn)考核系統(tǒng)（半實物）

DLSKN-X802D031智能型數(shù)控銃床技能實訓(xùn)考核

系統(tǒng)

技術(shù)文件

數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)。它綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、自

動檢測技術(shù)和精密機械等高新技術(shù)，因此廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)。山東棟梁科技

設(shè)備有限公司是我國教育技術(shù)裝備的主要生產(chǎn)基地之一，省高新技術(shù)企業(yè)。10

多年來，以"引領(lǐng)教育新理念，創(chuàng)造教育新環(huán)境”為企業(yè)宗旨，一直專心、專業(yè)、

專注于高等教育、職業(yè)教育事業(yè)的發(fā)展。從單一產(chǎn)品的買賣，延伸到今天為高等

院校、職業(yè)院校提供整體解決方案，為學(xué)校和學(xué)生提供全方位、長時效的跟蹤服

務(wù)，為全國各地高等院校、職業(yè)院校技能大賽提供設(shè)備和技術(shù)支持。

該實訓(xùn)系統(tǒng)可以滿足高等教育院校的機電設(shè)備安裝與維修、機電技術(shù)應(yīng)用、

電氣運行與控制、電子電氣應(yīng)用與維修等專業(yè)《變頻調(diào)速技術(shù)》、《工業(yè)傳感器》、

《數(shù)控機床(加工中心)編程與操作實用教材》、《數(shù)控機床編程與技能訓(xùn)練》、

《機電一體化控制技術(shù)》《數(shù)控維修與編程技術(shù)》、《數(shù)控CNC的原理及應(yīng)用》、

《數(shù)控設(shè)備維修》、《數(shù)控加工技術(shù)》等相關(guān)課程和電工儀表與測量、電氣及自

動化類專業(yè)的教學(xué)實訓(xùn)要求。

一、技術(shù)參數(shù)：

L工作電源：三相五線制AC380V±10%50Hz

2、控制電源:DC24V

3、剎車電源:DC5V

4、整木瞪量:＜8KVA

5、外形尺寸:1455x640x1700(mm)

6、安全保護：漏電保護(動作電流：＜30mA)過流保護，過載熔斷保護

7、工作環(huán)境：溫度-10℃~+40℃相對濕度＜80%(25℃)

二、設(shè)備特點：

1、臺體部分：

(1)臺體為鋼板噴塑。

(2)設(shè)備操作部分分為四大部分，上半部分分別是數(shù)控系統(tǒng)和操作面板、手輪

面板；下半部分是主軸面板、I/O面板、限位開關(guān)信號面板；中間區(qū)域是伺服進

給模塊；右邊部分是電源箱：電源區(qū)、控制區(qū)、電壓指示區(qū)。

(3)臺體上部分有一個六孔插座；從臺本正面看左側(cè)下部有三個航空插頭，其

作用是連接半實物行程開關(guān)信號、以及主軸變頻電機的電源繚口模擬量信號線；

右側(cè)有一個四極斷路器，作為系統(tǒng)總控電源用。

(4)臺體下部分是一個雙開門結(jié)構(gòu)、腿部有四個滑輪便于搬運。

(5)臺體后面是一個雙開門結(jié)構(gòu)，便于各部件的安裝。

(6)整體設(shè)計符合各校院做數(shù)控實訓(xùn)要求，外形美觀大方，從前面看上部前沿

往下傾斜。

2、系統(tǒng)特點:

(1)設(shè)備直觀：主要設(shè)備均采用直接外露的安裝形式，設(shè)備可以更加直觀的展現(xiàn)在

學(xué)生面前，數(shù)控與實物控制采用接插式連接。

(2)結(jié)構(gòu)靈活：系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)使用和組合更加靈活，可滿足實驗和實

訓(xùn)等多種內(nèi)容要求。

(3)系統(tǒng)性強：本平臺將變頻器、802D系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器及伺服電機、斷路器、

空氣開關(guān)、指示燈等工業(yè)現(xiàn)場主要設(shè)備集于一身，能夠真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的各種控

制方式，使學(xué)生能夠進行自動化控制的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)，讓學(xué)生對工業(yè)控制有了系統(tǒng)的

認識，避免了單個電氣元件很熟練，但不會多個電氣元件相互控制的缺陷。

(4)設(shè)備開放性、擴展性強：教師可以根據(jù)自己的教學(xué)需要方便、快速的更換主要

設(shè)備，并且可以通過本設(shè)備進行數(shù)控技能大賽。

(5)貼近現(xiàn)場實際：該設(shè)備的實訓(xùn)內(nèi)容均為工業(yè)現(xiàn)場主流技術(shù)應(yīng)用，適應(yīng)當今控制

技術(shù)的發(fā)展，可以滿足學(xué)生做實驗、課程設(shè)計，畢業(yè)設(shè)計的需要和學(xué)校承接工程之

需求。

(6)突出實訓(xùn)：系統(tǒng)采用掛箱的方式，能夠方便的進行各種小型工程項目設(shè)計，充

分鍛煉學(xué)生的動手能力和解決問題的綜合能力。系統(tǒng)主機輸入輸出帶現(xiàn)場外接實驗

接口板、插接線，便于實驗實訓(xùn)。

(7)保護完善：裝置所配置器件全部為工業(yè)電氣件。

(8)學(xué)科延展性強:該實訓(xùn)裝置可以滿足大、中專及技術(shù)類院校的《變頻調(diào)速技術(shù)》、

《工業(yè)傳感器》、《數(shù)控機床編程與技能訓(xùn)練》、《機電一體化控制技術(shù)》《數(shù)控維修與

編程技術(shù)》、《數(shù)控CNC的原理及應(yīng)用》等相關(guān)課程、電氣及自動化類專業(yè)的教學(xué)

實訓(xùn)要求。

三、數(shù)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)特點：

1、系統(tǒng)各部件的連接總圖

部件的連接總圖

2、PROFIBUS總線的連接

SINUMERIK802D是通過PROFIBUS總線和DRIVECLiQ總線與外部設(shè)備

進行通訊的。

PROFIBUS電纜應(yīng)由機床制造商根據(jù)其電柜的布局連接。系統(tǒng)提供

S囹

S

H

插頭連接圖

3、PROFIBUS電纜的準備

PCU為PROFIBUS的主設(shè)備，每個PROFIBUS從設(shè)備(如PP72/48)都具

有自己的總線地址，因而從設(shè)備在PROFIBUS總線上的排列次序是任意的。

PROFIBUS的連接請參照下圖。

PROFIBUS兩個終端設(shè)備的終端電阻開關(guān)應(yīng)撥至ON位置:

4、驅(qū)動器的連接

驅(qū)動器由進線電源模塊和電機模塊組成。進線電源模塊的作用是將380V三

相交流電源變?yōu)?00V直流電源，為電機模塊供電。進線電源模塊分為調(diào)節(jié)型和

非調(diào)節(jié)型兩種。調(diào)節(jié)型的母線電壓為600V。非調(diào)節(jié)型的母線電壓與進線的交流

電壓有關(guān)。不論是調(diào)節(jié)型的進線電源模塊，還是非調(diào)節(jié)型的電源進線模塊均采用

饋電制動方式-制動的能量饋回電網(wǎng)。調(diào)節(jié)型進線電源模塊（ActiveLine

Module縮寫為ALM）o

驅(qū)動器的連接

ALM具有DRIVECLiQ接口，由802DX1接口引出的驅(qū)動控制電纜DRIVE

CLIQ連接到ALM的X200接口，由ALM的X201連接到相鄰的電機模塊的

X200,然后由此電機模塊的X201連接至下一相鄰電機模塊的X200,按此規(guī)律

連接所有電機模塊。

5、接地保護:

接地標準及辦法需遵守國標GB/T5226.1-2002（等效IEC204-1:2000）

"工業(yè)機械電氣設(shè)備,中性線不能作為保護地使用！PE接地只能集中在一點接

地，接地線截面積必須26mm2,接地線嚴格禁止出現(xiàn)環(huán)繞。

LIL2L3

變壓器

24VDC

OU電源

T0

WO

L+

NPEM

四、實訓(xùn)裝置部件說明：

1、SINUMERIK802DPCU（8.4寸液晶顯示器）

CNC數(shù)控系統(tǒng)面板將液晶顯示區(qū)、鍵盤、操作區(qū)有機的放在一起，便于用

戶操作和使用,

?使用DIN標準編程和ISO代碼，易于操作；

?可靠性高；

?控制系統(tǒng)布線簡單不易受到干擾，結(jié)構(gòu)緊湊；

?通過加工循環(huán)和輪廓定義提供大量的編程幫助；

?可通過內(nèi)置以太網(wǎng)（pr。）集成；

?通過DRIVE-CLiQ連接的數(shù)字式驅(qū)動技術(shù)。

2、輸入輸出模塊PP72/48

?具有狀態(tài)顯示；

?每個輸入地址對應(yīng)一個K3端子；

?方便學(xué)生進行電路連接；

?易于實現(xiàn)原理設(shè)計；

3、伺服模塊

?進給軸配置：X/Y/Z軸采用伺服電機配置絕對位置編碼器，功

率＞0.5KW,Z軸采用增量編碼器、帶抱閘,功率＞0.5KW;

?伺服控制采用HRV3(高響應(yīng)矢量控制3);

?原裝S120交流伺服單元及電機；

?S120驅(qū)動系統(tǒng)采用了最先進的硬件技術(shù)、軟件技術(shù)以及通訊技術(shù)。

(1)更多可能性

模塊化的驅(qū)動軸組構(gòu)建，簡單的工程設(shè)計及更快的調(diào)試。

(2)樹立了新的系統(tǒng)標準

SINAMICSS120特別適合于高性能的機床設(shè)備、生產(chǎn)機械及其它車間應(yīng)

用。采用了創(chuàng)新的硬件和軟件思想，可以勝任工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的各種復(fù)雜的驅(qū)

動任務(wù)。

(3)機械設(shè)計的新觀點

使用通迅接口中，可以非常方便地將SINAMICSS120驅(qū)動系統(tǒng)與上層控制

系統(tǒng)和電機連接起來。

(4)SINAMICSS120的智能化連接

通過電子中集成的"電子銘牌〃自動識別它們，可以說這種系統(tǒng)是“即插即

用"。

4、主軸模塊

?調(diào)試簡單，機床主軸進行變頻調(diào)速，通過變頻器模擬量輸出信號從而控

制主軸電機的速度變化；

?模塊化的結(jié)構(gòu)，因而組態(tài)具有最大的靈活性；

?具用三個完全可編程的隔離的數(shù)字輸入；

?一個可標定的模擬量輸入(OV~10V);它也可以作為第4個數(shù)字輸入來

使用；

?一個可編程的模擬量輸出(0mA~20mA);

?一個完全可編程的繼電器輸出；

?采用較高的開關(guān)頻率時，電動機運行的噪聲很??；

?完善的變頻器和電動機保護功能；

?標準的K3端子接線，完善的絕緣保護；

?變頻器電源回路圖；

?主軸單元部分選用交流主軸單元及電機；

?變頻調(diào)速控制。

單相

迭it.選件.

接收器進蛟電抗器注波器MICROMASTER電動機

變頻器接線示意圖

5、控制模塊

?靈活K3端子引出端；

?3軸以上運動位置的控制；

?行業(yè)中控制回路的應(yīng)用；

?9個中間繼電器的集中控制；

6、電機模塊

?靈活K3端子引出端；

?刀庫模擬區(qū)；

?冷卻模擬區(qū)；

?潤滑模擬區(qū)。

7、數(shù)控機床的臺體組成：

?可靈活放置各種控制模塊；

?每種模塊間的無縫連接；

?從前端看右側(cè)有一個總電源控制；

?有一個6孔電源插排（提供AC220V電壓）;

?三個不同規(guī)格的航空插頭（易于臺體與半實物間的線路連接）；

8、電抗器

9、強電元器件

交流接觸器、熱繼電器均采用世界著名的施耐德品牌。

10、連接電纜（西門子原裝專用電纜）

PROFIBUS連接電纜

電機電纜

S120驅(qū)動器端IP20SMI電機端IP67

信號電纜

9芯D型貓頭

11.半實物銃床

銃床半實物

銃床半實物參數(shù)：

1）工作臺移動行程：X向120mmY向150mmZ向120mm

2）工作臺最高移動速度：3000mm/min

3）主軸最高轉(zhuǎn)速：1400r/min25W

4）銃床半實物尺寸：939*740*1520mm

13、RCS802工具介紹

在使用RCS802工具之前，首先應(yīng)對軟件進行相應(yīng)的設(shè)定:

?控制器選擇、版本選擇、項目設(shè)定；

?從WINDOWS的"開始〃中找至IJRCS802，并啟動，選擇控制系統(tǒng)類型：

選擇［Settings］。

度RCS802D_SLToolbox［D:\ProgramFiles\Siemens\Toolb...

FileEditViewExtrasHelp

Connection

］例X|貿(mào)

Connectvia:802D

SelectVersionAndProject802D-bl

Address

V01020001802SC

S口Toolbox802D_slName|Si:802SC_blecA

+□V01002001Projects?802D_sl|12

+二］V01010000SpecialFile...08/15/2

S6V01020001

^r??v□TechnoFile...08/15/2v

<><>|

五、智能數(shù)控銃床系統(tǒng)技解訓(xùn)考核裝置配置清單：

序號名稱具體配置及功能數(shù)量

1半實物銃床實現(xiàn)X、Y、Z軸三軸聯(lián)動，具有加工功能1套

2實訓(xùn)臺含實訓(xùn)屏、櫥子，臺體為鋼板噴塑1套

①鋼板噴塑；

②西門子802D系統(tǒng),含PROFIBUS-DP;

③靈活的K3端子；

3數(shù)控系統(tǒng)模塊1套

④機床控制面板適配器；

⑤機床控制面板；

⑥鍵盤（垂直方向安裝\

①鋼板噴塑；

②直流電機（模擬刀庫、冷卻電機、潤滑電機）;

4電機模塊1套

③靈活的K3端子；

④霍爾傳感器線路板。

5主軸模塊①鋼板噴塑；1套

②變頻器；

③靈活的K3端子;

④電位器。

①鋼板噴塑；

②伺服電機1.6KW;

6進給模塊③靈活的K3端子；1套

@X/Y軸采用絕對位置編碼器,Z軸帶抱閘；

⑤伺服按制采用HRV3。

①鋼板噴塑；

7I/。模塊1套

②靈活的K3端子。

①鋼板噴塑；

②線路板DLSK-QD02.PCB;

③靈活的K3端子;

8控制模塊1套

④中間繼電器；

⑤貼片電阻；

⑥發(fā)光二極管。

9測試線K3頭+頭1米1宗

10電抗器三相380V1臺

11微動開關(guān)6個

12漏電斷路器4P16A1個

①62鋁板；

13電源箱1套

②液晶屏240*128

③故障考核板（20個故障點）

④斷路器IP2A?4A

⑤斷路器2P5A

⑥斷路器3P16A

⑦急停按鈕一閉自鎖?22

⑧鑰匙開關(guān)一開自復(fù)位§22

⑨指示燈紅色AC380Vj22

數(shù)控系統(tǒng)說明

141本

書

15實訓(xùn)指導(dǎo)書1本

六、實驗實訓(xùn)裝置保護體系

六大人身安全保護體系

第一重保護：電流型保護方式

1、電流型保護方式符合國際IEC1009-1標準、符合國家對低壓電器安全的標準《漏

電保護器安裝和運行》

GB16917.1-2008e

2、本實驗裝置配備工位設(shè)有1組電流型漏電保護器，實驗過程中若有人身觸電或電

路漏電現(xiàn)象，漏電電流超過安全值，在t<0.1S內(nèi)自動切斷實驗裝置總電源。保障

人身安全和防止設(shè)備因發(fā)生泄漏電流造成的事故。

3、本裝置所有4P漏電保護器（帶零線）都是通過ISO-9001質(zhì)量認證、均有可靠

模擬試驗裝置,可隨時進行實驗，確保任何時候可靠保護、安全運行。

第二重保護：結(jié)構(gòu)和外殼接地

1、外殼接地是I類電器、1級低壓電器安全保護措施，符合國家標準：

GB4706.1-2008e

第三重保護：采用最新國家供電標準三相五線制電源

1、三相五線制電源是最新國家供電標準《系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求》

GB14050-2008;保護接地

第四重保護：急停開關(guān)保護

1、本實驗裝置設(shè)有急停開關(guān)，一旦發(fā)生漏電現(xiàn)象，即可拍下急停開關(guān)，切斷本實訓(xùn)

裝置總電源。起到保護人身安全的作用。

第五重保護：接插件安全等級高

1、本公司開模具定制的安全測試導(dǎo)編口接插件，超過美國軍用MIL標準和國際IEC

標準。人手觸及不觸電。

第六重保護：斷電誤上電保護

1、本實訓(xùn)設(shè)備專門設(shè)計了斷電誤上電保護裝置，在電源供電和線路正?；蛘?/p>

電的情況下，不能自行恢復(fù)供電，待操作者和設(shè)備無安全隱患情況下利用啟動按鈕

送電，確保人身安全。

三大設(shè)備安全保護體系

第一重保護：過載和短路保護

1、本實訓(xùn)裝置進線電源首先經(jīng)過剩余電流動作斷路器，剩余電流動作斷路器具有過

載和短路保護功能，保護實訓(xùn)過程中線路、設(shè)備的過流、過載和短路。從而保護實

訓(xùn)裝置的設(shè)備安全。

第二重保護：配件選用

1、本公司開模具定制的安全測試導(dǎo)線，表面材料采用進口牛筋料，具有極強的抗繞

性。

2、本公司所有實訓(xùn)裝置均選用達到歐洲標準的器件和3C認證的國產(chǎn)名牌產(chǎn)品。

第三重保護：計算機獨立供電保護

1、計算機采用獨立供電保護，當其它設(shè)備引起主線路跳閘后，計算機仍能疆續(xù)

工作，避免了經(jīng)常跳閘對計算機的損害。

六、實訓(xùn)項目

1、DLSKN-X802D031實訓(xùn)臺硬件的實訓(xùn)

1.1臺體各模塊間的安裝；

1.2臺體電源的實訓(xùn)。

2、半實物銃床機械調(diào)整的實訓(xùn)

3、通電實訓(xùn)

3.1802D數(shù)控系統(tǒng)的供電實訓(xùn)；

3.2I/O模塊的供電實訓(xùn)；

3.3伺服主軸模塊通電實訓(xùn)；

3.4伺服進給軸模塊的通電實訓(xùn);

3.5模塊與模塊之間的線路連接實訓(xùn)；

3.6模塊與臺體之間的線路連接實訓(xùn)；

3.7臺體與外圍線路之間的連接實訓(xùn)。

4、數(shù)控系統(tǒng)實訓(xùn)

4.1數(shù)控系統(tǒng)編程實訓(xùn)；

RS232電段

a后動PLC編程T具

1丁編輯PLC應(yīng)用程序，在應(yīng)用程序中（每個周期都可掃描）加入:

Hetwork2主軸由速度控制到定位控制轉(zhuǎn)換時,啟動主軸自動定向

V39030001.5V380320J1.4

4.2驅(qū)動器調(diào)試；

43組件配置-電機模塊和電機實訓(xùn)；

4.4NC調(diào)試

4.4.1總線配置；

4.4.2驅(qū)動器模塊定位；

4.4.3位置控制使能；

4.4.4傳動系統(tǒng)參數(shù)配比；

4.4.5驅(qū)動器參數(shù)優(yōu)化（速度環(huán)和電流環(huán)參數(shù)）；

4.4.6坐標速度和加速度；

4.4.7位置環(huán)增益；

4.5伺服主軸的實訓(xùn)；

4.6系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整實訓(xùn)；

4.7特殊功能的調(diào)試（包括輔助功能調(diào)用和固定循環(huán)）

固定循環(huán)的格式和實例：

%_N_TOOL_SPF;>>>用戶循環(huán)名稱<<<

;$PATH=/_N_CUS_DIR;>>>用戶循環(huán)路徑<<<

PROCTOOLSAVEDISPLOF;>>>用戶循環(huán)定義<<<

IF$PJSTESTGOTOF_END;在〃程序測試"狀態(tài)下，換刀循環(huán)可不執(zhí)行

IF$P_SEARCHL>0_END;在"程序搜索”時,換刀循環(huán)可不執(zhí)行

IF$P_TOOLNO==$P_TOOLPGOTOF_N0；如果編程刀具（$P_TOOLP）

等于

；當前刀具（$P_TOOLNO）,無換刀動作

G500DO；取消零點偏移，取消刀具補償

G75Z=0;Z軸進入固定點（換刀點）

SPOS=$MN_USER_DATA_FLOAT[0];主軸準停位置詼機床數(shù)據(jù)

MD14514