6. Обоснование выбора модулей сау из номенклатуры фирмы «Сименс».

Выбор модулей САУ из номенклатуры фирмы «Сименс» производится на основании требований к САУ конкретного станка, сформированных в п.п. 4.2 и 4.3, и описания модулей фирмы «Сименс», приведенных в разделе 5 (п.п 5.1,5.2,5.3,5.3 и 5.5). При этом выбор конкретных типов модулей может производиться по следующим источникам информации:

• для продвинутых пользователей ПЭВМ, с возможностью работы в Интернет предлагается пользоваться сведениями, имеющимися в Интернет по адресу, указанному в [ 5 ]; при этом используются самые современные данные по продукции фирмы, а также есть возможность воспользоваться программой конфигуратора NC SD для последовательного проектирования комплектной САУ фирмы «Сименс»;

• при отсутствии возможности работать в Интернет предлагается воспользоваться электронным каталогом САО1 [ 6 ], выполненном на диске; в этом каталоге также имеется конфигуратор NC SD;

• наконец, можно выполнить проект без использования ПЭВМ по бумажному каталогу NC60 [ 4 ], где также подробно описаны все модули и их модификации по выполняемым функциям, цифровым показателям параметров и конструкции модулей и их компонентов; именно по этому каталогу выполняется ниже приведенный пример выбора САУ.

Выбранные модули СА и их компоненты должны быть оформлены в виде заказа, т.е. обозначены номерами-цифрами в соответствии с обозначениями по каталогу (некоторые образцы заказа приведены в [ 4 ] раздел 10) . Рекомендуется следующая последовательность выбора модулей (компонентов) САУ:

• тип УЧПУ ( по возможности с учетом экспортных ограничений, т.е. в версии Е; например, SINUMERIU 810DE) выбирается по набору требуемых функций и количеству управляемых осей (в [ 4 ] разделы 2 и 5);

• центральный процессор УЧПУ ( в [ 4 ] разделы 2 и 5);

• вид программного обеспечения, включая при необходимости программные опции ( в [ 4 ] разделы 2 и 4);

• панель управления УЧПУ, включая тип промышленного компьютера (PCU) ( в [ 4 ] разделы 2,3 и 5);

• другие (дополнительные)компоненты управления (станочный пульт, клавиатура, кнопочная панель, дополнительный пульт и т.п.) ( в [ 4 ] раздел 3);

• модули цифровых входов/выходов ( в [ 4 ] разделы 2 и 5);

• соединительные кабели ( в [ 4 ] разделы 5 и 11);

• двигатели ( с встроенными/приборостроенными датчиками) приводов подачи и главного ( в [ 4 ] разделы 6 и 7); рекомендуется выбирать для подачи серии 1FT6, 1FK6, 1FK7, а для главного – 1РН7;

• преобразователь SIMODRIVE и его компоненты ( в [ 4 ] раздел 9), включая соединительные кабели ( раздел 11).

ПРИМЕР. Выбор модулей САУ фирмы «Сименс» для сверлильно- фрезерно– расточного станка модели 2В622Ф4. Воспользуемся исходными данными по требованиям к САУ этого станка, приведенными в примере п. 4.3.

По внешней среде все модули выбираем для умеренного климата и стандартной питающей сети (т.е. согласующий трансформатор не требуется). С учетом требований по точности, количеству координат, используемым датчиком координат, функциям САУ и составу компонентов управления в нашем станке модели 2В622Ф4 могут быть использованы УЧПУ модели SINUMERIK 802D, 810DE, 840DiE или 840DE. Выбираем простейшее из них – 802D с базовым пакетом оборудования 3: заказ 6FC5 600-OAFO2-OAAO, опция 6FC5 673 – OAAO1 – OAFO – цветные оболочки пользователя. Тип центрального процессора и вид ПО соответствуют указанному заказу. То же касается и панели управления УЧПУ (PCU 210), объединяющей в одном устройстве все задачи ЧПУ, ПК, стандартное ПО и коммуникации.

Другие компоненты управления:

• модуль входов/выходов PP 72/48 6FC5611 – OCA01 – OAAO,

• клеммный модуль 6EP5 406 – 5AAOO,

• набор кабелей 6EP5 306 – 5BGOO,

• станочный пульт МСР 6FC5 603 – OADOO – OAA1,

• карта ввода в эксплуатацию 6FC5 650 – ODAOO – OAHO,

• ПО на CD – ROM 6FC5 650 – OEAOO – OAGO,

• опции ПО – наезд на упор 6FC5 655 – OAAO1 – OAAO,

- контроль стойкости Ин 6FC5 651 – OAAO1 – OAAO,

• опция – ручной ПУ Mini 6FX2 007 – 1AD1O,

- набор соединительных

элементов 6FX2 006 – 1BGOO.

Главный ПУ – типа Rittal VIP 6000.

Для обеспечения работы УЧПУ SINUMERIK 802D необходим блок питания постоянного тока 24 В +20%, -15%суммарной мощности около 70 Вт (например, типа SITOP power). Также требуется набор соединительных сигнальных кабелей:

• по интерфейсу RS 232C 6FX8 002 – 1AA01 – 1CFO (25 м),

• шинный 6XVI 830 – OEH10 – 1EAO (40 м),

• штекер для подключения к шине 6ES7 972 – OBA41 – OXAO,

• соединение со станочным пультом 6ES7 368 – 3BB01 – OAAO (1 м),

• соединение с клеммным модулем 6ES7 368 – 3BC51 – OAAO (2,5 м),

• соединение с измерительными датчиками осуществляется через преобразователь SIMODRIVE 611.

Двигатели выбираются по силовым (мощность, момент) и скоростным характеристикам, указанным в п. 4.3, для каждой управляемой оси подачи и шпинделя:

• двигатель главного привода – трехфазный двигатель серии 1PH7 высотой оси 180 мм при номинальной скорости 1000 об/мин и мощности 39 кВт (по заданию требуется 37 кВт) – заказ1PH7 184-2ND33-OBDO (исполнение с фланцем и лапами IMB35, клеммная коробка наверху с вводом слева, соединение муфтой, с уровнем вибрации R и точностью R, с полной шпонкой по оси и защитой IP55; максимальная скорость 5000 об/мин, номинальный ток 90А); силовой кабель 6FX8 008-1BA35-1CAO (20м);

• двигатели подачи серии 1FT6:

1. оси x, y и z – двигатель с номинальной скоростью 1500 об/мин и моментом Мо = 50 Нм (∆Т = 100 К) – заказ 1FT6 105-8AB71-4AE3 (исполнение IMB5, осевой штекер, инкрементальный датчик, призматическая шпонка и паз при допуске вращения R и наличии встроенного тормоза, уровень вибрации R, степень защиты IP64; мощность 7,9 кВт, номинальный ток преобразователя 18 А);силовые кабели 6FX8 002-5DA3-1BAO (длина 10 м), сигнальные кабели 6FX8 002-2СA31-1BAO (длина 10 м);

2. ось w- двигатель с номинальной скоростью 1500 об/мин и моментом Мо = 22,4 Нм (∆Т = 60 К) – заказ 1FT6 102-8AB71-3AE3 (исполнение IMB5, осевой штекер, инкрементальный датчик, стояночный тормоз, призматическая шпонка и паз при допуске вращения R, уровне вибрации R, степени защиты IP64; мощность 3,5 кВт, номинальный ток преобразователя 9А); сигнальный и силовой кабели те же.

Преобразователь SIMODRIVE 611 universal E (управление через PROFIBUS - интерфейс) рекомендуется использовать с SINUMERIK 802 D. Этот преобразователь состоит из следующих компонентов для главного двигателя:

• согласующий трансформатор – не требуется, т.к. сеть стандартная;

• сетевой фильтр 6SN1 111–ОААО1-2DAO (для модуля питания рекуперации энергии мощностью 55 кВт);

• коммутирующий дроссель 6SN1 111–ОААОО-ОDA1 (для модуля питания и рекуперации мощностью 55 кВт);

• пластина подключения экрана 6SN1 162–ОЕАОО-ОКAО (при ширине силового модуля 300 мм);

• регулируемый модуль питания и рекуперации (E/R) 6SN1 145–1ВАО1-ОDA1 (внутренне охлаждение с пристроенным вентилятором 6SN1 162–ОВАО2-ОАA2, номинальная мощность 55 кВт, ток 92,5 А, ширина модуля 300 мм);

• модуль ограничения напряжения 6SN1 111–ОАВОО-ОАAО;

• модуль контроля (комплектный) 6SN1 112–1АСО1-ОАA1;

• централизованный конденсаторный модуль (комплектный) емкостью 4,1 мФ 6SN1 112–1АВ00-ОВAО;

• модуль импульсного сопротивления (комплектный) 6SN1 113–1АВО1-ОВA1;

• силовой модуль 6SN1 123–1АА00-ОJA1 (тока 120 А, внутреннее охлаждение с пристраиваемым вентилятором 6SN1 162–ОВА02-ОАA2, ширина 300 мм); кабель приводной шины (плоский, ленточный) 6SN1 161–1СА00-ОDAО (200 мм);

• цифровая плата управления SIMODRIVE universal E с необходимыми PROFIBUS-интерфейсом 6SN1 118–ОNH11-ОАAO;

• силовой кабель для соединения преобразователя и двигателя 6FX8 008–1BA35-1СAO (20 м);

• сигнальный кабель для связи со встроенным в двигатель датчиком 6FX8 002–2CA31-1СAO (20 м);

• сигнальный кабель связи с PROFIBUS 6FX2 002-4ЕА17-1АJO (8 м);

• приборная шина входит в поставку силового модуля.

Преобразователи SIMODRIVE 611 universal E для управления двигателями подачи выбираются для двух двигателей с Мо = 50 Нм и Мо = 22,4 Нм. Состав преобразователей для двигателя 50 Нм (оси x, y, z) и 22,4 Нм (ось w):

• согласующий трансформатор не требуется;

• сетевой фильтр (общий для всех осей, мощность двигателей 27,2 кВт) 6SN1 111-ОАА01-2САО;

• коммутирующий дроссель (общий для всех осей) 6SN1 111-ОАА00-ОСА1;

• пластина подключения экрана 6SNI 162 – OEAOO – OKAO$

• регулируемый модуль питания рекуперации (Е/R) 6SN1 145-1ВАО2-ОСА1 (общий модуль питания мощностью 36 кВт, ток 60,5 А; охлаждение внутреннее с внешним вентилятором 6SN1 162-ОВА02-ОАА1, ширина 200 мм);

• модуль ограничения напряжений 6SN1 111-ОАВ00-ОААО;

• модуль конденсаторный распределенный емкостью 2,8 мкф 6SN1 112-1АВ00-1ААО;

• модуль контроля 6SNI 112 – 1ACO1 – OAAI;

• модуль импульсивного сопротивления 6SI 113 – 1ABO1 – OBA1;

• силовой модуль (2 шт.) в двухосевом исполнении 6SN1 123-1АВ00-ОСА1 (ток 2х18 А, внутреннее охлаждение с тем же вентилятором, ширина 100 мм); кабели приводной шины 6SN1 161-1СА00-ОВАО;

• цифровая плата управления (2 шт.) в двухосевом исполнении 6SN1 118-ONH11-ОAАО;

• сигнальные кабели (4 шт.) для связи со встроенными датчиками 6FX8 002–2СА31-1ВAO (10 м);

• сигнальный кабель для связи с PROFIBUS 6FX2 002–4ЕА17-1AJO (8 м);

• сигнальные кабели (4 шт.) для связи с датчиками положения РО 6FX8 002–2СG00-1ВAO (10 м).