Sinumerik 802C 數控系統軸控制信號分析

邵文慶 范虎軍

（永城職業學院 河南 永城 476600）

1 SINUMERIK 802C 系統組成

圖1 SINUMERIK 802C 系統接口

圖2 東元驅動器

1.1 CNC 控制器

集成式、緊湊型CNC 控制器，配置5.7"液晶顯示器、帶全功能操作鍵盤的操作面板，包括NC 鍵盤、機床控制鍵盤和進給倍率、 主軸倍率開關等。

1.1.1 預裝車床PLC 程序

出廠預設定為數控車床控制系統， 并且安裝了數控車床的PLC 程序。

1.1.2 I/O 接口

PLC 輸入接口包含X100～X105共6 個， 輸出接口包含X200、X201兩個，如圖1 所示。

1.2 進給伺服系統

西門子公司原廠配備有SIMODRVIE 611U 或者SIMODRIVE baseline 伺服進給驅動器。 原廠配置的驅動器、電機性能穩定，但是經濟成本較高，本文以臺灣東元伺服驅動器TSDA30B-TSB102B27H 為例進行分析。

1.3 主軸驅動系統

SINUMERIK 802C 數控系統可以控制一個伺服主軸或變頻主軸。 本文以變頻主軸來進行分析，采用的是東元變頻器7200MA（380V/5.4HP）。

1.4 電纜

CNC 控制器與驅動器的連接通過速度控制電纜和位置反饋電纜；驅動器與電機的連接通過編碼器電纜和電機動力電纜。

2 伺服驅動器、變頻器接口

2.1 伺服驅動器接口

如圖2 所示：RST 三個接端子連接三相220V 交流電源；UVW 三個接端子對應連接伺服電動機UVW 三相；CN1 接收數控系統速度指令和反饋伺服電機位置反饋信號；CN2 接收伺服電機位置反饋信號。

2.2 變頻器接口

R/L1、S/L2，T/L3 電源引入端，接入380V 交流電源；U/T1、V/T2，W/T3 連接主軸電機；VIN、GND1 接收數控系統的主軸轉速指令；24VG、1、2三個端子控制主軸電機的正反轉， 當24VG 和1 接通時，主軸正轉，當24VG 和2 接通時，主軸反轉。

圖3 東元變頻器7200MA

表1 SINUMERIK802C 數控與伺服驅動器

3 控制信號分析

3.1 數控系統與驅動器

表2 SINUMERIK802C 數控與變頻器

SINUMERIK 802C 數控系統的X7 與伺服驅動器CN1 通過電纜進行連接， 傳遞數控系統X、Y、Z 三個軸的運動信號，并且系統X3 與CN1 相連反饋伺服電機位置信號；系統接口X7 共50 針，寬口向右，針腳對著自己，從右開始第一列是第1 根針至第17 根針，第二列是第18 根針至第33 根針，第三列是第34 根針至第50 根針， 其中第1,14,34,47 控制X 軸運動。

第2,15,35,48針控制Y 軸運動，第3,16,36,49 針控制Z 軸運動，其詳細關系參照表1。

3.2 數控系統與變頻器

SINUMERIK 802C 數控系統的X7中 的 第4,17,37,50 針用來控制主軸，向外發送0～10V 的電壓信號，變頻器中的VIN、GND1 用來接收數控系統發送的主軸轉速指令。 變頻器中的24VG、1、2 三個端子控制主軸電動機的正反轉， 利用SINUMERIK 802C 數控系統的PLC 中的輸出接口X200 中的Q0.0 和Q0.1 控制電機正反轉，Q0.0 和Q0.1 分別連接到中間繼電器KA1 和KA2 上，當KA1 得電時，24VG 和1 接通，主軸電機正轉，當KA2 得電時，24VG 和2 接通，主軸電機反轉，其詳細關系參照表2。

4 結束語

本文以SINUMERIK 802C 數控系統為例，分析數控系統與驅動器、變頻器之間的信號傳遞，對于理解數控系統的控制原理有很大的幫助。 在維修實踐中，搞清楚信號如何傳遞是維修的前提和條件，然后再根據現場實際進行維修維護才能做到胸有成竹。S

［1］802C 簡明安裝調試手冊[Z].2003.

［2］劉江.數控機床故障診斷與維修[M].北京：高等教育出版社,2007：143-201.