杨进
西安航天动力机械有限公司
引言：由于加工的产品都是大型产品，对一些新手或一些经验不足在机床上直接操作，存在很大质量和安全风险，在数控摸拟机上操作可以让这种风险这种风险降至最低，本单位是机械生产厂要求加工精度高，生产节奏快，对系统的稳定性和精度要求比较高，德国西门子完全可以满足加工要求，西门子828DsL属中档数控系统的代表，制作一套西门子828DSL数控系统模拟机基本履盖西门子数控系统，现在分别从硬件 连接 编程 调试几个方面加以描述。
关键词：数控 伺服模块 电磁干扰 PLC程序 调试
1．硬件
数控模拟机控制器选用立式安装方式这样可以节省空间，选用一套828DsL立式操作面板和控制器便于操作 ，此数控模拟机点位不多，只需要一个Ⅰ／O板就能满足所有的外围操控要求，一套双轴S120伺服模块连接和调试相对方便，此双轴模块上有报警及电源显示，因为是模拟机选用最小的驱动器，这样可以节省空间和成本。S120驱动器选用完成，根据驱动器选配伺服电机，选配伺服电机越小越好，只要能演示就可以。制作电机花盘2个安装在电机上，主要是增强演示效果。还有外围的按扭，指示灯，连接电器最后根据硬件尺寸估算操作箱的大小，制作操作箱。
2．硬件的选用和安装
将硬件全部装好然后接线连接插头，首先按要求用专用插头连接控制器24v电源线，控制， I／O模块板，驱动器模块24v电源。电源的电负极不能接反 否则烧坏控制器。接完24v电源线然后接紫色和灰色系统总线。接外围输入输出控制线，最后接驱动电源线，这里需要注意的是强电和信号线一定要分开接以免造成糸统不稳，发生一些莫名其妙的故障1. 将电磁干扰问题(EMC) 影响减为最小的措施通常，好的安装经验可以确保控制器安全和无故障运行。确保电柜中的所有设备接地良好使用短和粗的接地线连接到公共接地点或接地母排上。特别重要的是，连接到变频器的任何控制设备（比如一台PLC）要与其共地，同样也要使用短和粗的导线接地。最好采用扁平导体（例如金属网），因其在高频时阻抗较低。电机电缆的地线应直接连接到相应变频器的接地端子（PE）。控制电缆最好使用屏蔽电缆一般来说，控制电缆的屏蔽层应直接在变频器的内部接地，另一侧通过一个高频小电容（例如3.3nF/3000V）接地。当屏蔽层两端的差模电压不高和连接到同一地线上时，将屏蔽层的两端直接接地。信号线和它的返回线绞合在一起，能减小感性耦合引起的干扰。模拟信号的传输线应使用双屏蔽的双绞线。不同的模拟信号线应该独立走线，有各自的屏蔽层，以减少线间的耦合。不要把不同的模拟信号置于同一个公共返回线。低压数字信号线最好使用双屏蔽的双绞线.2. 对于802D或840D系统需将电机动力线的屏蔽连接至电柜内驱动器的金属支架上。
操纵各按钮的标签，启动按钮选白色或绿色，停止按钮为黑色或红色，按钮站内部走线排列整齐美观，走线排列整齐美观，线盒内的金属软管或电缆接好管接头或电缆护套，电气元件附近粘上与原理图相符的代号标牌，各接线盒内接地排及接地标牌，内部走线不准与转动部件相碰应远离并用卡子固定，各部件的安装螺丝钉不准漏装并且有防松垫圈，电缆线进入拖链时要排列整齐不准缠绕并用线卡固定以防电缆串动。至此安装完成。
3.编写PLC程序
这一步是电气调试的精华 PLC编程的实质就是用西门子给的地址功能用S7一200软件连接，最关健要明白这些地址功能的作用，才能正确地编好PLC.先找到西门子标准PLC程序，根据西门子标准程序，增减自已需要的功能，程序编好通过电脑直接下载至数控系统
4配置参数
4.1 通用及通道MD的配置。
依次按菜单，启动，机床数据，通用MD。将10000号参数（机床轴名称）依次设定为X1,Y1,Z1,W1,C1,B1,V1,U1。10001号参数（轴参数）依次修改为AX1,AX2,AX3,AX4,AX5,AX6,AX7,AX8。按通道MD，将20070号参数（通道中有效的机床轴号）依次改为1，2，3，4，5，6，7，8。20080号参数（通道中的通道轴名称）依次改为X11,Y11,Z11,W,C,B,V,U。以上参数为对机床轴名进行配置。之后，NCK复位。
4.2轴MD关健参数
依次按菜单，启动，机床数据，轴MD。之后分别对各轴的以下参数进行设定。
30130：设定输出值的类型。轴模块是否有输出，1为有输出，0为没有。正常设为1。
30200：编码器的数量。当只有电机编码器的时候（半闭环模式）设定为1，有闭环测量系统的时候（全闭环模式）设定为2。首次上电可以先设置为1，挂闭环的时候再修改。30240：实际值位置。当只有电机编码器的时候（半闭环模式），[0]设定为1，[1]设定为0；当有闭环测量系统的时候（全闭环模式），[0][1]都设为1。首次上电时只将[0]设为1。30242：编码器参数30300：旋转轴/主轴参数。30310：旋转轴/主轴的模数转换参数。30320：旋转轴和主轴的系数360度显示参数。31000：直线标尺参数。331020：每转的编码器标志。32000：最大轴速率。31010：JOG模式下的快速速率。31020：JOG模式下的点动速率。32110：反馈极性。编码器的反馈极性，如某一轴反馈极性反了，将其设定为-1。32200：增益系数。。34000：轴带参考点凸轮。34020：回参考点速率。34040：蠕动速度。主轴，B轴设定为参考点定位速度的一半即可。34050：参考点定位速度。34060：到原点标记的最大位移.
5 调试
以上步骤完成后，如果通电前检查无误，则可以给系统加电。注意：如果看不到输入信号的状态，请检查总线连接或输入信号的公共端。 驱动器的电源模块和电机模块上的指示灯：READY： 桔色 – 正常，表示驱动器未设置；红色 – 故障DC Link：桔色 – 正常；红色 – 进线电源故障若无指示灯亮，则表示无外部直流电源DC 24V 供电. 至此硬件全部正常，是保证调试的前题。观察 菜单，诊断，服务显示里面的选项.回参考点操作正常，手动操作正常，进入编程操作画面对系统编程，编程G代码正常。观察电动机转向及转速正常。至此数控系统安装成功。
结语：西门子数控系统可以灵活配置，根据以后的要求，扩展硬件，进一步开展功能模拟试验。从模拟效果看，系统操作方便，没有任何操作风险，通过近几年的使用稳定可靠，此模拟机是培训新进员工学习西门子数控系统最好的工具。