Разработка схемы привода главного движения фрезерного станка к УЧПУ под управлением системы SINUMERIC 820 C

Содержание

Введение

Основная часть

Разработка схемы привода главного движения фрезерного станка к УЧПУ под управлением системы SINUMERIC 820 C

1 Технический анализ по вопросам контроля качества, электрических схем, координатных систем станка, деталей, инструмента

1.1 Виды и типы схем

1.2 Оценка качества продукции

1.3Общие сведения о станках с ЧПУ

1.4 Оси координат и структуры движений станков с ЧПУ

1.5 Отладка и корректирование программы

2 Контроль схемы привода главного движения фрезерного станка к учпу под

Управлением SINUMERIC 820 C

2.1 Общие сведения о системе SINUMERIC 820 C

2.2 Универсальный инструментальный фрезерный станок CNG 40 CNC E

3 Техническое описание компонентов силовой схемы станка

3.1 Размещение электрического оборудования

3.2 Монтаж и демонтаж SINUMERIK 802S base line

3.3 Подключение компонентов

3.4 Принципиальная схема

3.5 Частотные преобразователи

3.5.1 Частотные преобразователи: структура, принцип работы

3.6 Преобразователь частоты ALTIVAR

3.6.1 Зачем нужен преобразователь частоты

3.6.2 Принцип работы

3.6.3 Технологическое оборудование

3.6.5 Функции безопасности

3.6.4 Функции защиты

4 Расчет технико – экономического обоснования разработки схемы привода

главного движения фрезерного станка к УЧПУ SINUMERIC 820 c

4.1 Расчет амортизационных отчислений

4.2 Расчет расходов на энергопотребление

4.3 Расчет заработной платы программиста

4.4 Расчет общих затрат на создание разработки

4.5 Определение минимальной цены разработки

4.6 Расчет годовых затрат на эксплуатацию разработки

4.7 Расчет годовых затрат на выполнение работ обычным способом

4.8 Годовая экономия

4.9 Расчетный коэффициент экономической эффективности

4.10 Срок окупаемости

Заключение

Список использованных источников

Приложения

Приложение А. Ведомость дипломного проекта

Введение

Техническая необходимость автоматизации обусловлена наличием все более увеличивающегося противоречия между ограниченными возможностями оператора и все возрастающими скоростями и силовыми параметрами оборудования. Поиск новых путей роста производительности труда, борьба за повышение эффективности производства, за снижение себестоимости приводят к экономической необходимости автоматизации.

Комплекс механизмов с источником движения, служащий для приведения в действие исполнительного органа станка с заданными характеристиками скорости и точности, называют приводом. Следовательно, из всего сказанного вытекает необходимость управления оборудованием. В производстве используется огромное множество разнообразных систем управления, в данном случае, будет рассмотрена система УЧПУ SINUMERIC 820 С. Управление станком называют автоматическим, если выполнение операциями обеспечивается комплексом устройств и средствами связи, обеспечивающим требуемое согласованное взаимодействие исполнительных механизмов станка, заготовки, инструмента.

Система программного управления состоит из ряда устройств, предназначенных для выполнения определенных функций: программоноситель, на котором записана программа работы исполнительных органов станка; устройства ввода программы; считывающего устройства, способного воспринимать символы программы и преобразовывать их в электрические сигналы управления; преобразующего устройства, отрабатывающего рабочие команды для движения исполнительных органов станка; привода исполнительных органов станка; системы обратной связи, осуществляющей контроль соответствия выполняемого движения исполнительных органов запрограммированным параметрам.

Создание современных, точных и высокопроизводительных фрезерных станков обуславливает повышенные требования к их основным узлам. Особенное внимание к приводам главного движения и подачи предъявляются требования: по увеличению жёсткости, повышению точности вращения валов, шпиндельных узлов.

В качестве исполнительных механизмов, выступает привода движения установленных на фрезерном станке и используют электродвигатели постоянного и переменного тока, гидродвигатели и пневмодвигатели. Наибольшее распространение в качестве приводов станков получили электродвигатели. Там, где не требуется бесступенчатое регулирование частоты вращения вала, применяют асинхронные двигатели переменного тока (как наиболее дешевые и простые). Для бесступенчатого регулирования частоты вращения, особенно в механизмах подач, все большее применение находят электродвигатели постоянного тока с тиристорным регулированием.

Рассмотрим более подробно о фрезерных станках которые предназначены для обработки наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, прорезки канавок, нарезки наружной и внутренней резьбы, зубчатых колес. Особенностью этих станков является рабочий инструмент — фреза, имеющая множество режущих лезвий. Главное движение — вращение фрезы, а подача — перемещение изделия вместе со столом, на котором оно закреплено. В процессе обработки каждое лезвие фрезы снимает стружку в течение доли оборота фрезы, а сечение стружки изменяется непрерывно от наименьшего до наибольшего. Выделяются две группы фрезерных станков: общего назначения (например, горизонтальные, вертикальные и продольно-фрезерные) и специализированные (например, копировальнофрезерные, зубофрезерные).

В зависимости от числа степеней свободы перемещений стола различают консольнофрезерные (три движения — продольное, поперечное и вертикальное), бесконсольнофрезерные (два движения — продольное и поперечное), продольно-фрезерные (одно движение — продольное) и карусельнофрезерные (одно движение — круговая рабочая подача) станки. Все эти станки имеют одинаковый главный привод, обеспечивающий вращательное движение шпинделя, и различные приводы подачи.

В корпусе шпиндельной бабки находится двигатель шпинделя, коробка скоростей и шпиндель для фрезы. Шпиндельная бабка перемещается по направляющим траверсы вдоль своей оси, а траверса, в свою очередь, — по неподвижной стойке, имеющей вертикальные направляющие.

Таким образом, станок имеет три взаимно перпендикулярных движения: горизонтальное перемещение стола, вертикальное перемещение шпиндельной бабки вместе с траверсой, поперечное перемещение шпиндельной бабки вдоль своей оси. Объемная обработка производится горизонтальными или вертикальными строчками. Рабочий инструмент: пальцевые цилиндрические и конусные или торцевые фрезы.

В состав электрооборудования фрезерных станков входят привод главного движения, привод подачи, приводы вспомогательных движений, различные электрические аппараты управления, контроля и защиты, системы сигнализации и местное освещение станка.

Привод станка - это совокупность устройств, передающих движение от источника движения к рабочим органам станка. Современные станки имеют индивидуальные приводы, то есть каждый станок приводится в движение от отдельного электродвигателя, причем все движения станка осуществляются либо от одного, либо от нескольких электродвигателей. Различают привод главного движения, привод подачи, привод быстрых перемещений.

Источником движения является электродвигатель, чаще всего асинхронный, короткозамкнутый, установленный в непосредственной близости от станка или на самом станке. Двигатели, которые устанавливают непосредственно на станке и крепят к нему своей крышкой (фланцем), называют фланцевыми. Чаще всего такие двигатели применяют на сверлильных станках. На станках шлифовальных, заточных находят широкое применение встроенные электродвигатели. Это двигатели, у которых ротор посажен на шпиндель станка.

По характеру регулирования скорости движения рабочих органов станка различают ступенчатые и бесступенчатые приводы. Ступенчатые приводы позволяют получить в заданных пределах определенный ряд частот вращения, двойных ходов или величин подач. Системы бесступенчатого регулирования позволяют устанавливать на станке наиболее выгодные параметры режима резания, к тому же это может осуществляться без останова станка (на ходу). В современных станках применяются бесступенчатые приводы электрические, гидравлические и механические (вариаторы).

Ступенчатые приводы

Приводы со ступенчатым регулированием выполняются в виде шестеренных коробок передач. Механизмы, обеспечивающие ступенчатое регулирование, просты по конструкции и надежны в эксплуатации, вследствие чего они получили более широкое применение в современных станках, чем механизмы бесступенчатого регулирования. Так как общего назначения станки применяются для обработки деталей из различных материалов и различных размеров (диаметров), то значение частот вращения шпинделей в современных станках колеблется в довольно больших пределах.

Предельные частоты вращения шпинделя станка находят по наибольшим и наименьшим допустимым скоростям резания и предельным диаметрам обработки.

Бесступенчатые приводы

В современных станках бесступенчатые приводы бывают электрические, гидравлические, пневматические и механические (вариаторы).

Электрические приводы бесступенчатого регулирования. В качестве источника движения часто применяют электродвигатели постоянного тока. Так как промышленные предприятия не снабжаются централизовано постоянным током, то для его получения требуются специальные источники.

В современных станках находят широкое применение двигатели с тиристорным управлением по схеме «тиристорный преобразователь— двигатель». Привод позволяет повысить частоты вращения шпинделя до 4000 об/мин и более с бесступенчатым регулированием. Широкий диапазон регулирования частоты вращения шпинделя позволяет обеспечить требуемые рабочие и быстрые (холостые) перемещения рабочих органов без применения промежуточных механических передач. Тиристор представляет собой полупроводниковый прибор. Тиристоры изготовляют на ток до сотен ампер и напряжение до 1000 В и более. Они имеют высокий КПД, относительно малые размеры, высокое быстродействие. Могут работать в широком диапазоне температур (от —60 до +60° С).

К основным недостаткам тиристорных преобразователей следует отнести большую чувствительность к перегрузкам. Поэтому для полного использования мощности привода при работе на низких частотах вращения шпинделя необходима редукция. Требуемый диапазон регулирования в этом случае получают сочетанием регулируемого электродвигателя постоянного тока с упрощенной коробкой скоростей.

Гидравлические приводы. В современных металлорежущих станках приводы получили довольно широкое распространение. Они применяются главным образом для осуществления прямолинейных движений и в меньшей степени для вращательных движений. Гидроприводы применяются как в механизмах главного движения (в протяжных, строгальных, долбежных), так и в механизмах подач (шлифовальных, станков с программным управлением, копировальных, агрегатных и другие). Гидроприводы находят широкое применение в механизмах управления станками.

Основные преимущества гидроприводов: возможность бесступенчато, регулировать скорости, получать значительные усилия при сравнительно небольших габаритах привода; простота предохранения от перегрузок; большой срок службы, поскольку сама рабочая среда одновременно выполняет функции смазки; малый вес и объем, приходящиеся на единицу мощности по сравнению с электроприводом.

Недостатки гидроприводов: возможность утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, проникновение воздуха в рабочую жидкость, изменение свойств рабочей жидкости под влиянием давления и температуры. Один из существенных недостатков гидропривода — нежесткая его характеристика.

В настоящее время получили большое распространение частотные привода.

Управление электродвигателем предполагает автоматизацию всей его работы, включая пуск, торможение, реверс и изменение скорости вращения электродвигателя.

Автоматический пуск обеспечивает плавное включение пусковых сопротивлений, возможность регулирования тока в требуемых пределах, что позволяет уменьшить число ошибок, возникающих при пуске, и повышает производительность всей системы в целом. То же самое касается реверса и торможения.

Частотное регулирование позволяет устранить один из существенных недостатков электродвигателей с короткозамкнутым ротором — постоянную частоту вращения ротора электродвигателя, не зависящую от нагрузки. Частотное регулирование создает возможность управления скоростью электродвигателя в соответствии с характером нагрузки. Это в свою очередь позволяет избегать сложных переходных процессов в электрических сетях, обеспечивая работу оборудования в наиболее экономичном режиме.

Частотное регулирование электродвигателя эффективно используют на промышленных предприятиях, в области энергетики, коммунальном хозяйстве и других сферах. Это связано с тем, что частотное регулирование позволяет автоматизировать производственные процессы, экономично расходовать электроэнергию и другие задействованные в производстве ресурсы, повышать качество выпускаемой продукции, а также увеличивать надежность работы всей системы в целом.

Частотное регулирование также позволяет улучшить безотказность работы и долговечность технологической системы. Это обеспечивается за счет снижения пусковых токов, устранения перегрузок элементов системы.

Актуальность работы: в выпускной квалификационной работе рассмотрено техническое решение по разработке схемы привода главного движения фрезерного станка. Связано это с тем, что постоянное повышение требований к качеству изготовления и обработке деталей на фрезерных станках ведет к автоматизации оборудования и такой системой служит УЧПУ SINUMERIC 820 C. Поэтому, является актуальным вопрос о разработке схемы подключения привода главного движения фрезерного станка к УЧПУ под управлением системы SINUMERIC 820 C.

Целью выполнения выпускной квалификационной работы является разработка схемы подключения привода главного движения фрезерного станка к УЧПУ под управлением системы SINUMERIC 820 C.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

произвести анализ технической литературы по вопросам контроля качества, электрическим схемам, координатным системам станка, детали, инструмента;

произвести анализ технической литературы проработке и принципа взаимодействия системы УЧПУ SINUMERIC 820 C;

разработать техническое описание компонентов силовой схемы фрезерного станка;

произвести анализ функционирования силовой схемы фрезерного станка;

произвести анализ возможных неисправностей силовой схемы и способы их устранения;

анализ контроля качества схемы привода главного движения.

Объектом исследования является фрезерный станок.

Предметом исследования является силовая схема фрезерного станка.

Контроль схемы привода главного движения фрезерного станка к учпу под управлением sinumeric 820c

Среди современных систем управления исполнительными элементами станка часто используются комплексные решения фирмы SINUMERIC 820C.

Таким образом в связи, с постоянным повышением требований к качеству изготовления и обработке деталей и автоматизации производства, возникает необходимость разработки системы управления станком. В данном разделе рассматривается вопрос о разработке схемы привода главного движения фрезерного станка к УЧПУ под управлением системы SINUMERIC 820C на базе фрезерного станка модели CNG 40 CNC E. Который в свою очередь находит широкое применение на предприятиях машиностроительной отрасли. Фрезерные станки модели CNG 40 CNC E оснащены современными комплектующими УЧПУ SINUMERIC 820C. Поэтому, в данном разделе рассмотрены ряд вопросов о контроле качества подключения привода главного движения к УЧПУ для управления процессом резания и для надежной работы оборудования.

В данном разделе произведены следующие виды анализов как: и принципа действия частотных преобразователей, анализ электрических схема, разработано техническое описание компонентов силовой схемы фрезерного станка, анализ функционирования силовой схемы фрезерного станка, анализ возможных неисправностей силовой схемы и способы их устранения, а так же анализ технической документации по вопросам контроля качества иконтроля качества схемы привода главного движения.

2.1 Общие сведения о системе SINUMERIC 820C

SINUMERIK 820С — полностью цифровая система для практически всех типов применений. Это системная платформа с прогрессивными функциями

SINUMERIK 820С в модуле NCU (NumericControlUnit — устройство числового управления) объединяет задачи ЧПУ, ПЛК и коммуникации. Установленный в каркасноситель, NCU встраивается непосредственно в цифровую систему преобразования SIMODRIVE 611D, при этом он располагается справа, непосредственно у модуля питания-рекуперации. Варианты процессоров NCU и системное программное обеспечение дает возможность оптимальной адаптации к станку и к задаче обработки. Такой модульный принцип позволяет оснастить целый ряд станков различного типа

При помощи SINUMERIK 820С можно управлять максимум 31 осями/шпинделями. При максимальном использовании поддерживается до 10 каналов на каждую группу режимов работы и максимум 12 осей/шпинделей на каждый канал. Каждый канал может иметь свою собственную группу режимов работы. SINUMERIK 820С позволяет просто и экономично обеспечить высокоэффективную защиту обслуживающего персонала и станков благодаря встроенным сертифицированным функциям защиты. Все NCU изначально имеют встроенное подключение 4 быстрых цифровых входов/выходов ЧПУ. Возможно объединение нескольких систем управления в одну. К SINUMERIK 820С можно подключить следующие компоненты:

- панель оператора с PCU или модулем MMC и станочный пульт - SIMATIC OP7/OP17;

- кнопочный пульт PP 031MC;

- ручной пульт управления BHG, тип BMPI ;

- ручной терминал SINUMERIK HT 6;

- ручное программирующее устройство PHG, тип MPI - ручной мини-пульт;

- периферия SIMATIC S7300 ;

- простой периферийный модуль EFP ;

- периферийный модуль PP 72/48 ;

- терминальный блок NCU с компактными модулями DMP ;

- 2 маховика, 2 измерительных щупа и по 4 быстрых входа/выхода ЧПУ посредством распределителя кабелей;

- децентрализованная периферия ПЛК, подключенная через PROFIBUS;

-DP - модуль оцифровки;

- цифровой привод SIMODRIVE 611D;

- программатор, например, FieldPG;

- двигатели 1FK6, 1FT6, 1FN, 1PH, 1FE1 и 1LA.

2.2 Универсальный инструментальный фрезерный станок CNG 40 CNC E

Универсальный инструментальный фрезерный станок CNG 40 CNC E точный фрезерный металлорежущий станок. Подключение станка к электрической сети осуществляется по следующим параметрам:

Напряжение 400В 3+ PE +N

Частота 50 Гц

Потребляема мощность 15 кВт

Максимальное колебание +6, -10%

Защита перед станком 25 А

Минимальное сечение приводного кабеля

Подключение станка и его наладка может производиться специалистами соответствующей квалификации. Подключение станка к сети производится только после его установки. Соединительная коробка находится в распределительном шкафу. Приводной кабель приводится через уплотнительную концевую втулку PG 29, которая находится в нижней части распределительного шкафа. Приводной пятижильный кабель сечением 6 мм2Cu подключается к клеммам обозначенным буквами U, V, W и RE. На станке необходимо соблюдать чередование фаз, а именно вращение поля направо. В противном случае все электродвигатели будут вращаться в противоположном направлении. На фундаменте станка расположена защитная клемма, которая используется в случае, если основная защита дополнена защитными соединениями.

Техническое описание компонентов силовой схемы станка

3.1 Размещение электрического оборудования

Основная часть электрического оборудования находится в распределительном шкафу, который прикреплен на боку станины станка. Соединительная коробка помещена в левой нижней части распределительного шкафа. Соединительная коробка снабжена щитком с надписью «Осторожно под напряжением и при выключенном центральном выключателе».

Центральный выключатель трехфазный, поворотный. Обозначен SQ1. Этот выключатель можно замкнуть висячим замком.

На боку распределительного шкафа находится разъем коммуникационного интерфейса RS232 для подсоединения компьютера к управляющей системе.

Присоединительные болты, которые находятся под напряжением и в выключенном положении центрального выключателя оснащены защитной крышкой и предупредительным щитком

Все электрические схемы станка управляются с панели управления SINUMERIKS802.

SINUMERIK 802S и SINUMERIK 802C это полноценные СЧПУ, разработанные cпециально для рынка станков с СЧПУ "lowend".

Концепция, нацеленная на интеграцию:

панель управления отдельно от блока ЧПУ;

компактные размеры;

для ввода в эксплуатацию необходимо лишь небольшое количество данных проектирования. Благодаря этому возможно быстрое и простое согласование с компактными станками;

простое программирование и удобное управление обеспечивают быстрый запуск производства и тем самым оптимальное использование станка.

SINUMERIK 802S/802C состоит из следующих компонентов:

панель оператора OP 020;

станочный пульт MCP;

блок ЧПУ ECU;

модуль PLC D I/O (1 шт. включена в объем поставки);

Toolbox (вспомогательное ПО для ввода в эксплуатацию).

Блок ЧПУ и модуль PLC могут быть установлены на общей монтажной шине SIMATIC S7.Блок ЧПУ ECUСЧПУ является безобслуживаемой, то есть батарей не требуется. Буферные конденсатор обеспечивает сохранность данных при отключении питания. Изменения в программе и новые программы сохраняются через программную клавишу.

Дополнительно ECU предлагает следующие подключения:

RS 232 C: интерфейс для подключения PC;

клеммовая колодка: подключения датчика референтной точки;

клеммовая колодка: подключение питания 24ВDC;

клеммовая колодка: подключение макс. 2х маховичков;

шинный штекер: подключение макс. 4-х модулей PLC.

Оси подачи: SINUMERIK 802S/802C рассчитана на три оси подачи. Интерфейс SINUMERIK 802S рассчитан для приводов шаговых электродвигателей с сигналами импульсов и направления. У SINUMERIK 802C имеется традиционный интерфейс ±10В.

Шпиндель

Подключение шпинделя с регулируемым числом оборотов (без режима оси С) у обоих СЧПУ осуществляется через интерфейс ±10В.

Toolbox: ПО СЧПУ находится на FlashEPROM в блоке ЧПУ и входит в объем поставки. ПО поставляется для токарной и фрезерной обработки и может загружаться индивидуально, при этом объем определяется оператором. Для быстрого ввода в эксплуатацию в Toolbox имеется по одной программе PLC в качестве примера для токарной и фрезерной обработки. Все необходимые программы для загрузки включены в объем поставки.

Интегрированная PLC может управлять 64 входами и 64 выходами. PLC может свободно программироваться через контактный план (KOPLadder) с макс. 4000 операторами. Для программирования использовать PLCTool.

PLC-Tool

Работающее под Windows (MicroStep) ПО PLCTool это инструмент программирования, позволяющий пользователю осуществлять программирование интегрированной в SINUMERIK 802S/802C PLC. С его помощью пользователь также может согласовывать или изменять находящиеся на Toolbox демонстрационные программы.

Если используются только демонстрационные программы Toolbox, то PLCTool не требуется. PLCTool это инструмент для ввода в эксплуатацию СЧПУ для изготовителей станков.

Панель оператора OP 020

Панель оператора OP 020 может устанавливаться независимо от других компонентов. Панель оператора соединяется с блоком ЧПУ только одним кабелем (максимальная длина: 15 м). Через этот кабель осуществляется коммуникация и питание.

Станочный пульт MCP

Дополнительно к панели оператора поставляется станочный пульт MCP, на котором, наряду с клавишами управления и перемещения, имеется и 6 световых клавиш.Свободно программируемым световым клавишам могут быть подчинены соответствующие функции станка.

Для монтажа MCP рядом с OP 020 в объем поставки входит соединительный кабель (длина: около 200 мм). Если MCP должен быть установлен на большем удалении от OP 020, то заказать два кабеля отдельно.

Панель оператора OP 021

В комбинации с панелью оператора OP 021 СЧПУ SINUMERIK 802S и SINUMERIK 802C могут использоваться и для обычных станков.

С помощью панели оператора OP 021 и включенного в объем поставки стандартного ПО возможно управление обычными станками через маховичок. Высвечиваемые на дисплее программные клавиши и символы поддерживают оператора при обработке.

СЧПУ SINUMERIK 802S Manual machine и SINUMERIK 802C Manual machine придают обычным станкам большую гибкость, точность и комфорт, не влияя на простое управление.

SINUMERIK 802S Manual machine/802C Manual machine состоитизследующихкомпонентов:

панель оператора OP 021;

блок ЧПУ ECUмодуль PLC D I/O (1 шт. включена в объем поставки).

Особенности:

очень компактные установочные размеры;

простое использование благодаря программированию DIN;

высокая надежность благодаря монтажу панели оператора;

компактное устройство управления, включая ЧПУ, PLC, MCP и блок ввода/вывода;

комплектная поставка с ЧПУ, Toolbox и журналом;

все инструменты входят в объем поставки;

не требует обслуживания: без батареи и вентилятора.

Функции:

до 3 аналоговых осей и один аналоговый шпиндель (без оси C);

аналоговый шпиндель через интерфейс ±10 В;

свободный выбор токарной или фрезерной обработки;

предварительно заданные станочные данные;

интерфейс RS 232 C ;

48 цифровых входов и 16 цифровых выходов (0.5 A);

типовая программа и примеры PLC;

Toolbox (вспомогательное ПО для ввода в эксплуатацию).

Аппаратные компоненты SINUMERIK 802S baseline это компактная СЧПУ. Она состоит из следующих компонентов:

Жидкокристаллический монитор, клавиши УЧПУ, MSTT, внешние приводы, привод STEEP.

Программные компоненты SINUMERIK 802S baseline состоит из следующих программных компонентов:

Системное ПО на постоянной Flashпамяти СЧПУ

— BootSoftware загружает прочее системное ПОиз постоянной памяти в память пользователя (DRAM) и запускает систему;

— ПО MMC (ManMachineCommunication), реализует все рабочие функции;

— ПО NCK (ядро ЧПУ) реализует все функции ЧПУ.

Это ПО управляет одним каналом ЧПУ с макс. 3 осями подачи и одним шпинделем.

— ПО PLC (ProgrammableLogicControl; программное управление от запоминающего устройства) циклически выполняет встроенную программу электроавтоматики;

— встроенная программа электроавтоматики настраивает SINUMERIK 802S baseline на функции станка (см. также описание функций, глава по встроенной программе электроавтоматики для SINUMERIK 802S baseline).

Toolbox

— WINPCIN для РС/PG (программатор) для передачи данных пользователя и программ;

— текстовый менеджер;

— набор циклов, загружается с WINPCIN в СЧПУ;

— библиотека программы пользователя;

— файлы с машинными данными для необходимой технологии;

— утилита для программирования.

Дискеты обновлений

— программа обновления с системой управления действиями пользователя;

— программный пакет с системным ПО 802S baseline для загрузки и программирования SINUMERIK 802S baseline через программу обновления.

Данные пользователя

К данным пользователя относятся:

машинные данные;

установочные данные;

данные инструмента;

R-параметры;

смещения нулевой точки;

данные коррекции;

программы обработки детали;

стандартные циклы.

3.6 Преобразователь частоты ALTIVAR

Преобразователь частоты ALTIVAR используется для решения наиболее сложных задач электропривода, где требуется точность поддержания момента на валу, может применяться на любом оборудовании от транспортировочного до подъемно-транспортного и лифтового. Может использоваться с синхронными и асинхронными электродвигателями

Преобразователь частоты ALTIVAR отвечает самым строгим требованиям применений благодаря использованию разнообразных законов управления двигателем и многочисленным функциональным возможностям. Он адаптирован для решения наиболее сложных задач электропривода - момент и повышенная точность при работе на очень низкой скорости и улучшенные:

динамические характеристики с алгоритмами векторного управления потоком в разомкнутой или замкнутой системе привода;

расширенный диапазон выходной частоты для высокоскоростных двигателей;

параллельное включение двигателей и специальные приводы с использованием скалярного закона управления;

точность поддержания скорости и энергосбережение для разомкнутого привода с синхронным двигателем;

плавное, безударное управление несбалансированными механизмами с помощью системы адаптации мощности (Energy Adaptation System - ENA).

3.6.1 Зачем нужен преобразователь частоты

Асинхронный двигатель существенно превосходит электрические машины других типов в производительности и мощности, однако не лишен характерных недостатков. Так, например, для контроля над скоростью вращения ротора прибор необходимо оснащать дополнительными элементами. То же самое и с пуском – пусковой ток асинхронного двигателя превышает значение номинального в 5-7 раз. Из-за этого возникают дополнительные ударные нагрузки, потери электроэнергии, что в совокупности лишь уменьшает срок работы агрегата.

Для решения этих проблем в результате упорных исследований был создан класс специальных устройств, предназначенных для автоматического электронного контроля пусковых токов – частотные преобразователи.

Частотный преобразователь для электродвигателя уменьшает величину пусковых токов в 4-5 раз и не только осуществляет плавный запуск, но и управляет ротором путем регулировки напряжения и частоты. Использование прибора имеет и другие достоинства:

позволяет сэкономить до 50% электроэнергии при запуске;

с его помощью обеспечивается обратная связь смежных приводов.

Фактически это не преобразователь, а генератор трёхфазного напряжения необходимой величины и частоты.

Заключение

В конце каждого раздела дипломного проекта указаны логические выводы в сжатом виде.

Так же, выполнен расчет экономического обоснования, в котором выполнен расчет эффекта от внедрения системы автоматизации.

В выпускной квалификационной работе на тему: «Разработка схемы привода главного движения фрезерного станка к УЧПУ под управлением SINUMERIC 820C» произведена разработка схемы и анализ подключения системы SINUMERIC 820C к фрезерному станку на примере модели CNG 40 CNC E. Произведено структурирование данного материала. Детально рассмотрена структура и принцип действия частотных преобразователей на примере преобразователя ALTIVAR. Изучено руководство по эксплуатации и выполнению монтажных работ СЧПУ SINUMERIC 820C, произведена функциональная декомпозиция принципиальных схем фрезерного станка, приведены схемы подключения приводов подачи и привода главного движения УЧПУ SINUMERIC 820C.

Проработаны все моменты касаемо тематики. В процессе работы был изучен материал технической литературы по вопросам координатных систем станков с числовым программным управлением, видам и типам схем.

В процессе выполнения дипломного проекта для освещения перечисленных выше задач мною были применены следующие общие и профессиональные компетенции:

Профессиональные компетенции:

ПК 1.1. Проводить анализ работоспособности измерительных приборов и средств автоматизации.

ПК 3.2. Контролировать и анализировать функционирование параметров систем в процессе эксплуатации.

ПК 4.1. Проводить анализ систем автоматического управления с учетом специфики технологических процессов.

ПК 4.3. Составлять схемы специализированных узлов, блоков, устройств и систем автоматического управления.

ПК 5.2. Проводить анализ характеристик надежности систем автоматизации.

Общие компетенции (ОК):

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

Таким образом, цели и задачи, поставленные и выпускной квалификационной работе считаю выполненными.