西门子SIMATICT-CPU在钢结构数控钻床中的应用

　　一、项目简介

　　1.法因数控公司是一家高新技术企业，主要生产钢结构、铁塔、化工等行业的数控加工设备，并在行业内取得了非常大的成就，占领了国内大部分市场份额，机床设备远销14个国家。

　　2. 钢结构、桥梁中H型、C型钢上在施工中要通过联接板与其它型材进行联接、固定。传统的加工方式是人工在工件上划好线，然后用摇臂钻床钻孔，即费时费力，精度又不高。三维数控钻床实现了定长送料，送料到位后，三个钻削动力头分别从两侧及上方对H型、C型钢进行钻孔。大大提高了送料精度与联接板孔群的精度，提高了加工效率，使传统的手工加工行业发生了巨大变革，向高效、高精度的数控加工方面发展。

　　3. 机床简要工艺介绍:首先，是用吊装工具将H型钢搬动到料道上，工件从几米到18米不等，数控送料装置的夹钳将料头紧住，然后沿着辊道方向按编程尺寸自动送进、定位，外观图如(图一)所示。送料定位完成后，开始工作，主机外观图如(图二)所示。主机在左、右、上方向上有3个钻削动力头(液控行程)，每个钻削动力头由2个伺服电机轴控制，可在一平面内沿X、Y方向上定位。

　　(图一) 送料料道与　主机　

　　(图二)电气柜与主机

　　4. 主机将工件夹紧后，料宽、料高检测启动，将检测数据进行比较处理后得出工件变形量，分别补偿到各伺服轴的定位值里，钻削动力头对应的伺服轴定位完成后，钻削动力头伸出，开始钻孔，钻孔完成后自动退回，钻削动力头对应的伺服轴定又开始定位，往复循环，直至将孔群内的孔加工完成。一次送料完成，即将工件送到一个加工工位，三个钻削动力头定位钻孔互不影响，等到3个三个钻削动力头将所对应的孔群的孔都加工完成后，才开始下一步送料，一直将工件加工完成为止。

　　二、控制系统构成

　　1. SIMATIC CPU315T-2DP有两个通讯口，其中一个是Profibus DP(DRIVE)口，专门用来连接驱动器工艺组件，通讯速度最高可达12M bits/sec，DP通讯采用的是Profibus DP ISOCHRONE MODE(等时同步)模式。ISOCHRONE MODE是PROFIBUS DP 通讯的新技术，它可以使PROFIBUS DP 的总线通讯周期时间保持恒定，从而可以大大提高通讯的稳定性, 提高传动控制系统的稳定性和精度。用于完成运动控制工艺任务的模块IM174和ET200均连在Profibus DP(DRIVE)口下，以满足运动控制工艺的要求。另外一个通讯口是标准的MPI/DP口，速度可达12M bits/sec。用于连接到上位机PC、HMI和其他标准的DP 从站。用户可以通过MPI/DP通讯口，连接标准的ET200进行SIMATIC S7-300 PLC功能的扩展。组成控制系统方案，非常便利。