西门子6ES7223-1PH22-0XA8现货供应

西门子6ES7223-1PH22-0XA8现货供应

.概述

    济钢热连轧厂于2005年12月正式建成投产，设计产能220万吨，建厂第一年就顺利完成产量225万吨。为了进一步提高产品质量，拓展和开发高附加值产品，于2007年10月计划并实施了高压水除磷系统改造项目工程。改造项目在原有高压水除磷泵站（三台除磷水泵）的基础上，新增三台大功率除磷水泵，组成精轧除磷泵站。在与该项目配套实施的电气系统改造项目中，为解决原有水电阻式软起动器存在的起动困难，维护量大的难题，决定选用哈尔滨帕特尔公司设计生产的开关变压器式高压电机软起动器作为高压电机软起动装置，共引进2套，其中一套为一拖一装置，一套为一拖二装置。

    1.系统组成

    1.1主回路及起动过程

    电机软起动系统由三部分组成:高压电动机、高压开关柜和软起动装置。高压电动机额定电压10kV，额定功率2800kW。高压开关柜有三种：运行柜、隔离柜和起动柜。其中一拖二装置2台电动机共用1台起动柜。软起动装置由开关变压器2000kVA、可控硅和控制系统组成，其中可控硅采用油浸式方法集中安装在充满变压器油可控硅箱中。主回路简图如图1所示（以一拖一系统为例）。

    （1）控制柜上电，PLC检测各开关的状态，如果检测到1QF手车位置点、2QF手车位置点、3QF手车位置点闭合，1QF辅助触点打开，2QF辅助触点打开，3QF辅助触点闭合，此时发出允许信号，“允许”指示灯亮。

    （2）当操作者看到“允许”指示灯亮时，可以按起动按钮，这时2QF合闸，电机软起动开始。

    （3）当PLC检测电流下降到程序预设值时或时间到达预设值时，发出合运行柜信号，使运行柜1QF合闸，电机转入正常运行，延时1秒发出跳起动柜、隔离柜信号，使起动柜、隔离柜跳闸，使开关变压器从电网脱离，电机软起动结束。允许?电机软起动过程中，如有软起故障发生，则发出故障信号，将起动柜2QF跳闸，软起动停止；如在起动过程中有紧急情况发生，则按下急停按钮，即可停止整机工作。

    PLC是软起动装置的核心控制组件，选用西门子S7-200系列模块构成。CPU选用CPU224，它是PLC的中央控制单元，具有14路开关量输入和10路开关量输出。它外部连锁输入条件：隔离柜断路器辅助触点、运行柜断路器辅助触点、起动柜手车位置点等以及触发单元故障和开关变压器瓦斯故障等报警信息，根据程序进行判断并给出相应的输出状态。模拟量输入/输出模块EM235，具有4路模拟量输入和1路模拟量输出，在系统中它主要完成对电网电压的检测工作和模拟电压量的输出，也就是可控硅触发单元的控制输入。模拟量输入/输出模块EM231，具有4路模拟量输入，在系统中它主要完成对电机电流的采样检测工作。

一、NUM系统介绍

NUM1020/1040 系统是紧凑且功能完善的32位数控系统，特别适合于1~6轴的数控机床。在硬件方面采用了CMOS电路，光纤通讯技术及模块化的设计思想，减少了系统和外部的连线，大大提高了整个机床电气的可靠性；NUM数控系统具有很强的开放性、灵活性，CNC内部的许多信息都对用户开放，方便了用户进行程序的第二次开发，同时提供结构化编程和高级语言编程。具体特点如下：
1. CNC功能
•控制1~6轴，4轴联动，1~2主轴，可分为1~4个轴组。
•提供交互式的编程模块，2维软件PROFIL，ISO编程语言和绘画式编程语言PROCAM，结构式编程和高级语言编程。
•工件程序可设4个保护区。
•自定义G指令，可用G指令修改已经存在的固定循环或因其它需求而增加新的固定循环。
•M功能和PLC功能可调用子程序。
•外部E参数（用户可以通过E参数来读取或改变CNC的状态）。
•Dynamic operator（动态操作）编程。所谓动态操作是在系统每个系统扫描周期都被执行的操作方式，它使用简单的操作指令可以直接实时处理轴的运动和输入/输出。
2. PLC功能
•内置PLC。
•输入输出模块设计，有效隔离，输出口负载能力为2A，远程I/O模块采用光缆连接，简化电路设计，提高可靠性。
•*大256I/O，2个模拟输入，1个中断输入，1个模拟输出。
•梯形图及C语言编程，CRT上可动态监视。
•PLC图形界面编辑，用户可根据机床特点编写自己的图形界面。

二、凸轮磨床介绍

瑞士KOPP公司的FSK21.3数控凸轮磨床原采用专用系统，纸带机输入程序，该机床坐标轴为X、Z、C(见下图)，坐标原采用直流伺服后改为SIEMENS 611A交流伺服，与HAIDENHAIN光栅形成全闭环控制，主轴采用INDRAMAT交流伺服控制

该机床有以下特殊功能：
G01----螺旋插补
G06----抛物线插补
G51----Z轴摆动磨削，定义振荡宽度及频率： W--宽度、0.2~32mm，F--频率、0~60HZ；
M50----摆动停止；  M51----摆动开始
G89----砂轮半径和外型修正，调用修正循环，提取修正位置文件、修正数据文件。
修正位置定义：
K--砂轮半径， R--X轴修正位置， Z--Z向启动位置，W-- Z向结束位置
修正数据定义：
A--参考地址， E--进给次数， D--空行程次数， V--修正量， F--进给速度
砂轮线速度编程：S--0~35 m/s
尤其是摆动磨削功能是X轴、C轴进行插补时，要求Z轴按一定的频率和行程摆动，以提高零件光洁度，这要求系统具有多任务处理的能力。

三、改造方案

从公司实际运转的机床来看，SIEMENS 840C、FANUC 18系统可满足机床功能要求，但是系统价格高，技术支持少，二次开发工作量大，由于轴、主轴伺服驱动保留，二者均为模拟接口，我们选择NUM1020GS 系统改造该设备，利用NUM系统的Dynamic operator（动态操作功能）及外部E参数编程实现机床功能要求。

我们定义功能指令如下：
G151：Z轴振荡ON           
G150：Z轴振荡OFF
格式：G151 EW**EP**
说明：EW---振荡宽度，  EP---振荡频率
该指令主要用于凸轮精加工，程序在执行过程中遇到指令G151，Z轴便在当前位置进行宽度为EW的振荡，而不影响加工程序的执行，除非用G150指令来取消。
G100：螺旋线插补循环
格式：G100 X**C**F**
说明：X, C---终点处X, C轴的绝对坐标值， F---进给速度
G106：抛物线插补
格式：G106 X**C**P**Q**F**
说明：X, C---终点处X, C轴的绝对坐标值，   P, Q---起点、终点的切线角
           F---进给速度
G189：砂轮修正循环
格式：G189 EF**EN**ER**
说明：EF---粗、精修正选择， EN---修正次数，ER---修正量
砂轮半径、修正位置等数据储存在偏置表中，在程序运行时自动计算与更改。
G196：主轴线速度编程
格式：G196  ES**
说明：ES**---砂轮线速度

四、应用总结

通过以上改造方案，我们成功恢复该凸轮磨床的正常加工性能，使停机一年多的设备重新投入运转，机床运行稳定可靠，操作较简单。
在成功改造凸轮磨床后，我们使用NUM1020/1040系统改造了德国产DRH2/1500双柱立式磨床，改造德国产SS13程控缓进磨床为数控磨床，改造德国产P250H程控滚齿机为数控滚齿机等，均取得了较好的效果。
NUM系统在以上设备的成功应用，充分发挥了其良好的开放性和灵活性，表明在旧设备改造上有较强适应性可满足旧机床多种特殊要求，性价比较高。

由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。

    数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。

    对于数控系统来说，另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈，用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱。特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统。例如，德国西门子系统840C。

    例1：一数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后，再使各轴返回参考点。否则，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，*好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。

    外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示，但并不能反映故障的真实原因。这时需根据报警信息和故障现象来分析解决。

    例2：我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统。机床在工作时突然停机。显示主轴温度报警。经过对比检查，故障出现在温度仪表上，调整外围线路后报警消失。随即更换新仪表后恢复正常。

    例3：同样是这台车削中心，工作时CRT显示9160报警“9160NOPARTWITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5”。这是指未抓起工件报警。但实际上抓工件的机械手已将工件抓起，却显示机械手未抓起工件报警。查阅PLC图，此故障是测量感应开关发出的。经查机械手部位，机械手工作行程不到位，未完全压下感应开关引起的。随后调整机械手的夹紧力，此故障排除。

    例4：一台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414＃和410＃报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动，但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路，经修整后此故障排除。

    例5：操作者操作不当也是引起故障的重要原因。如我厂另一台采用840C系统的数控车床，第一天工作时完全正常，而第二天上班时却无论如何也开不了机，工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYINGSELECTEDMOOESELECTOR”。加工完工件后，主轴不停，机械手就去抓取工件，后来仔细检查各部位都无毛病，而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以，当有些故障原因不明的报警出现的话，一定要检查各工作方式下的开关位置。还有些故障不产生故障报警信息，只是动作不能完成，这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。

    对于数控机床的修理，重要的是发现问题。特别是数控机床的外部故障。有时诊断过程比较复杂，但一旦发现问题所在，解决起来比较简单。对外部故障诊断应遵从以下两条原则。首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次，要会利用PLC梯形图。NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态，一般只要遵从以上原则，小心谨慎，一般的数控故障都会及时排除