西门子Sinamics S120与PLC在J056精镗床改造中的应用

摘要

J056精镗床是对缸盖凸轮轴孔进行加工的一种机床。本文以实际项目为背景,对J056精镗床控制系统进行了升级改造。
　　首先,本文对J056精镗床工艺进行了深入的研究,介绍了J056精镗床的工作过程和存在的问题,确定J056精镗床控制系统的总体设计方案。然后,在设计控制方案的基础上,介绍了S7-300与S120速度控制基、本定位方式与回零的控制方式,实现了精确定位与快速响应,最后,本文采用了智能PID控制理论,使被控对象的输出能够精确的跟随输入信号的变化,提高了系统的精度,很好的满足了系统在生产过程中的动态需求。
　　本控制系统采用了西门子SINAMICSS120伺服驱动器。在网络通信上,实现了PROFIBUS-DP、DRIVE-CLIQ混合组网,在控制器与执行器之间采用DRIVE-CLIQ通信,构成了一套完整的运动控制系统,本文对控制系统的硬件组态、网络组态、人机界面组态以及控制程序的设计进行了详细的介绍,最后进行了现场调试,针对调试过程中出现的问题,提出了解决办法,从软硬件两方面采取措施,提高控制系统抗干扰能力。
　　本控制系统已投产使用两年多,速度快,精度高,运行稳定,得到了客户的好评。

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第一章 绪论

1.1课题的背景

1.2选题的意义

1.3我国机床的研究现状与运动控制技术发展

1.4 课题的来源

1.5 论文研究的内容

第二章 控制方案的设计

2.1原设备存的问题

2.2 J056机床控制系统改造方案的设计

2.3 PLC控制器的选择

2.4 S120伺服驱动系统选择

2.5伺服控制方案设计

2.6智能PID的控制

2.7 S7-300与S120结合的优点

2.8本章小结

第三章 J056精镗床电气控制的硬件的设计

3.1确定方案

3.2 J056精镗床电气控制系统的概述

3.3控制系统的设计

3.4升级后的硬件

3.5 SINAMICS S120伺服驱动系统

3.6 S120驱动系统硬件组成

3.7本章小结

第四章 S7-300与SINAMICS S120控制系统的软件设计

4.1 J056精机床工艺流程设计

4.2程序基本框架

4.3用户程序结构基础

4.4 S7-300程序的设计

4.5 PLC控制系统的可靠性设计

4.6提高PLC系统系统可靠性措施

4.7 SINAMICS S120驱动组态

4.8 S7-300与SINAMICS S120 通信

4.9 SINAMICS S120伺服系统实现的功能

4.10本章小结

第五章 控制系统人机界面的设计以及系统调试方法

5.1人机界面的的介绍

5.2 WINCC flexible 软件介绍

5.3 WINCC flexible 监控画面设计与实现

5.4控制系统的调试方法

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢