哈尔滨汽轮机厂利用西门子840对数控系统及驱动装置的改造

哈尔滨汽轮机厂有限责任公司的20-10FPS00NK数控龙门铣,系1987年从德国利堡公司引进的大型龙门架移动式加工设备。基于当时的技术能力,该机床数控系统配置的是,西门子8MC系统,PLC采用S5-135WD,驱动采用直流调速,主轴采用西门子V57,进给轴采用V3。随着时间进入21世纪,我国大部分在20世纪80年代引进的大型数控镗铣床都已进入大修时期,由于数控系统的更新换代,原机床上所配的数控系统8MC已停产,系统的备件相当昂贵,为此公司决定对的改造数控系统及驱动装置进行改造。

数控系统的选择

数控系统有两种,一种是西门子840C系统,该系统是西门子公司在九十年代初推出的高档系统,功能强大,使用灵活,直流驱动及电机可不更。另一种选择即选用西门子840D系统,该系统是西门子公司九十年代中期推出的一款纯数字的高档数控系统,因为与之匹配的驱动及电机也都是数字的,所以驱动及电机也必须更换。考虑到西门子840D系统是数控系统的发展方向,有很大发展潜力,因此公司选用西门子840D系统。

驱动电机及PLC选择

公司选择的驱动是西门子611D数字驱动,以保证其良好的驱动特性。进给电机选用1FT6系列,主轴选用1PH7系列,PLC选用西门子S7-300系列。

软硬件构成及特点

SINUMERIK840D

西门子90年代后期最新产品,模块化结构；配有OP01212.1寸液晶彩色显示屏；PCU50,PII333,WindowsNT界面,图形显示,动态模拟,CNC程序网络传输接口,USB接口；NCU572.3四轴联动,AMDK6-2,0.5MRAM,系统软件；西门子标准机床控制面板；PLC采用内置式S7-300,315-2DP,96KRAM；可扩展I/O模块,数字或模拟量,多功能模块,导轨安装,模块结构,体积小。

1FT6全数字交流伺服电机

西门子90年代后期产品,专门用于高精度和高动态特性场合,如数控机床:高动态特性；IP65防护等级(风扇IP54),自带风扇,内装编码器和PTC。体积小；鼠笼式电机,无炭刷和换向器,免维护。

611D伺服系统

西门子90年代后期产品,与西门子数字电机配套使用,模块化结构,配置灵活,功能先进强大,分单轴和双轴型,由功率电源模块和插入单元模块组成,便于使用和维护。

改造结果

改造前该机床的故障率很高,且维修费用大。经过这次改造,使得该机床的电气故障率大大降低,维修费用明显降低。经过改造使一台濒于停机的机床重新投入生产之中,而且可以作为一台主力机台使用。因为公司数控系统采用西门子840D数控系统,使得机床的稳定性大大提高,操作更加便捷。经过一年的试运行,公司认为这次改造取得了很好的效果,达到了本次改造的预期目的。