数控机床主轴控制相关PLC与参数
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数控机床主轴控制
1.数控机床主轴电气控制原理 2.数控机床主轴控制的相关 3.数控机床主轴控制的相关参数
1.数控机床主轴电气控制原理
就电气控制而言，机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。 一般情况下，机床主轴的控制系统为速度控制系统，而机床伺服轴 的控制系统为位置控制系统。换句话说，主轴编码器一般情况下不 是用于位置反馈的（也不是用于速度反馈的），而仅作为速度测量 元件使用，从主轴编码器上所获取的数据，一般有两个用途，其一 是用于主轴转速显示；其二是用于主轴与伺服轴配合运行的场合 （如螺纹切削加工，恒线速加工，G95转进给等）。
数据名 [ 03 ]
30110 30120 30130 30200 30220 30230
[ 03 ] [ 03 ] [0]
[ 03 ] [ 0, 3 ]
值 0 0 8000 0 1 2 1 2 0 1 1 2
数据说明 总线地址12 的报文类型 总线地址10 的报文类型 总线地址12 的功能选项：模拟主轴 双极性模拟量（出厂设定） 单极性模拟量（使能 & 方向） 单极性模拟量（+使能 & -使能） 给定值模块号 给定值号信号端口 给定值输出类型 编码器数量 编码器模块号 编码器信号端口号
3)变频器接线方框图
4)变频器与611U伺服驱动的连接图
802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是 通过611的X411端口上的75和15给出的,正反转指令是通过 X453端口上的Q0和Q1给出的
4) X471主轴编码器接口说明
引脚
1 2 3 4 5 6 7 8
说明
P 电源正 M 电源地
35000 35110 35130
[0]...[5] [0]...[5]
数据名
值
数据说明
2 编码器类型
实际值 编码器每转脉冲数 最大轴速度 点动方式快速速度 11 主轴反馈极性
速度监控的门限值
1 定义机床轴为主轴 主轴各档最高转速 主轴各档最高转速限制
4）与伺服主轴相关伺服驱动器的数据设置
利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611UE 的X471 连接起来； 从WINDOWS 的“开始”中找到驱动器调试工具SimoCom U，并启动； 选择联机方式；配置好电机,进入专家表（Ctrl+E），配置电机参数：
[ 03 ] [ 0, 3 ]
数据名
值
数据说明
0 报文类型(总线地址10)
5 给定值模块号
2 给定值号信号端口
0 给定值输出类型
1 编码器数量
5 编码器模块号
2 编码器信号端口号
数据号 30240 [0]
31020 32000 32020 32110
[ 0, 3 ] [ 0, 3 ]
36200 [0]...[5]
主轴驱动装置，有普通变频器和闭环主轴驱动装置等， 普通变频器的生产厂家很多，目前市场上流行的有德国西门 子公司、日本三肯、安川等。闭环主轴驱动装置一般由各数控 公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克 公司的α系列等。
1.2变频主轴的电气控制原理
1)变频器的电气控制原理图
2)420 变频器电源及电机强电接线端子排列如下图所示：
A *A 空 B *B 空
引脚
9 10 11 12 13 14 15
说明
P 电源正 R
M 电源地 *R 空 空 空
6)伺服主轴的电气控制原理图
2.数控机床主轴控制的相关 1)配置主轴
2) 主轴使能控制
4）主轴点动
3.数控机床主轴的相关参数 1）与变频主轴相关机床数据的设定
数据号 13060 [ 0 ] 13060 [ 4 ] 13070 [ 0 ] 30134
在 的主画面上选择图标 选择图标 上电复位
存储数据 ，
P922=0 主轴信号的 报文类型，然后再 的上设定模拟输出和数 字量输出，见下图：
3)与伺服主轴相关的机床数据
数据号 13060 30110 30120 30130 30200 30220 30230
[4] [ 03 ] [ 03 ] [0]
主轴各档最高转速 主轴各档最高转速限制
2）与变频主轴相关伺服驱动器的数据设置
利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611 的X471 连接起来； 从 的“开始”中找到驱动器调试工具 U，并启动； 选择联机方式；进入专家表（），配置电机参数：
P890=4 编码器信号源来自X472 接口 P922=104 主轴信号的 报文类型 P1007=编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数31020 相 同。
注：当机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置 以及标准主轴电机时，主轴可以根据需要工作在伺服状态。 此时，主轴编码器作为位置反馈元件使用。
Fra Baidu bibliotek
机床主轴，一般用于给机床加工提供动力，通常主轴 驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类； 主轴驱动切削工件旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。 主轴电机通常有普通电机与标准主轴电机两种（与之对应的驱 动装置也分为开环与闭环两种）。
P922=104 主轴信号的PROFIBUS 报文类型 P1007=编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数 MD31020 相同。
在SimoComU 的主画面上选择图标 选择图标 上电复位
存储数据 ，
数据号
30240 [0]
31020 32000 32020 32250 32260 36200
[ 0, 3 ]
[ 0, 3 ] [4] [0]...[5]
35110 [0]...[5] 35130 [0]...[5]
数据名
值
数据说明
2 编码器类型
实际值 编码器每转脉冲数 最大轴速度 点动方式快速速度 100 额定输出值（%）* 实际值额定电机转速(对应模拟电压)* 速度监控的门限值
在 的主画面上选择图标
选择图标
上电复位
存储数据 ，
P922=0 主轴信号的 报文类型 P890=4 编码器信号源来自X472 接口 P915[8]=50103 总线给定值配置：模拟输出送到X441 的端子75 和15 P915[9]=50107 总线给定值配置：数字输出送到X453 的端子Q0 和Q1 注意：参数的索引号[8]、[9]需要用鼠标右键激活显示滤波器：
1.数控机床主轴电气控制原理 2.数控机床主轴控制的相关 3.数控机床主轴控制的相关参数
1.数控机床主轴电气控制原理
就电气控制而言，机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。 一般情况下，机床主轴的控制系统为速度控制系统，而机床伺服轴 的控制系统为位置控制系统。换句话说，主轴编码器一般情况下不 是用于位置反馈的（也不是用于速度反馈的），而仅作为速度测量 元件使用，从主轴编码器上所获取的数据，一般有两个用途，其一 是用于主轴转速显示；其二是用于主轴与伺服轴配合运行的场合 （如螺纹切削加工，恒线速加工，G95转进给等）。
数据名 [ 03 ]
30110 30120 30130 30200 30220 30230
[ 03 ] [ 03 ] [0]
[ 03 ] [ 0, 3 ]
值 0 0 8000 0 1 2 1 2 0 1 1 2
数据说明 总线地址12 的报文类型 总线地址10 的报文类型 总线地址12 的功能选项：模拟主轴 双极性模拟量（出厂设定） 单极性模拟量（使能 & 方向） 单极性模拟量（+使能 & -使能） 给定值模块号 给定值号信号端口 给定值输出类型 编码器数量 编码器模块号 编码器信号端口号
3)变频器接线方框图
4)变频器与611U伺服驱动的连接图
802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是 通过611的X411端口上的75和15给出的,正反转指令是通过 X453端口上的Q0和Q1给出的
4) X471主轴编码器接口说明
引脚
1 2 3 4 5 6 7 8
说明
P 电源正 M 电源地
35000 35110 35130
[0]...[5] [0]...[5]
数据名
值
数据说明
2 编码器类型
实际值 编码器每转脉冲数 最大轴速度 点动方式快速速度 11 主轴反馈极性
速度监控的门限值
1 定义机床轴为主轴 主轴各档最高转速 主轴各档最高转速限制
4）与伺服主轴相关伺服驱动器的数据设置
利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611UE 的X471 连接起来； 从WINDOWS 的“开始”中找到驱动器调试工具SimoCom U，并启动； 选择联机方式；配置好电机,进入专家表（Ctrl+E），配置电机参数：
[ 03 ] [ 0, 3 ]
数据名
值
数据说明
0 报文类型(总线地址10)
5 给定值模块号
2 给定值号信号端口
0 给定值输出类型
1 编码器数量
5 编码器模块号
2 编码器信号端口号
数据号 30240 [0]
31020 32000 32020 32110
[ 0, 3 ] [ 0, 3 ]
36200 [0]...[5]
主轴驱动装置，有普通变频器和闭环主轴驱动装置等， 普通变频器的生产厂家很多，目前市场上流行的有德国西门 子公司、日本三肯、安川等。闭环主轴驱动装置一般由各数控 公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克 公司的α系列等。
1.2变频主轴的电气控制原理
1)变频器的电气控制原理图
2)420 变频器电源及电机强电接线端子排列如下图所示：
A *A 空 B *B 空
引脚
9 10 11 12 13 14 15
说明
P 电源正 R
M 电源地 *R 空 空 空
6)伺服主轴的电气控制原理图
2.数控机床主轴控制的相关 1)配置主轴
2) 主轴使能控制
4）主轴点动
3.数控机床主轴的相关参数 1）与变频主轴相关机床数据的设定
数据号 13060 [ 0 ] 13060 [ 4 ] 13070 [ 0 ] 30134
在 的主画面上选择图标 选择图标 上电复位
存储数据 ，
P922=0 主轴信号的 报文类型，然后再 的上设定模拟输出和数 字量输出，见下图：
3)与伺服主轴相关的机床数据
数据号 13060 30110 30120 30130 30200 30220 30230
[4] [ 03 ] [ 03 ] [0]
主轴各档最高转速 主轴各档最高转速限制
2）与变频主轴相关伺服驱动器的数据设置
利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611 的X471 连接起来； 从 的“开始”中找到驱动器调试工具 U，并启动； 选择联机方式；进入专家表（），配置电机参数：
P890=4 编码器信号源来自X472 接口 P922=104 主轴信号的 报文类型 P1007=编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数31020 相 同。
注：当机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置 以及标准主轴电机时，主轴可以根据需要工作在伺服状态。 此时，主轴编码器作为位置反馈元件使用。
Fra Baidu bibliotek
机床主轴，一般用于给机床加工提供动力，通常主轴 驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类； 主轴驱动切削工件旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。 主轴电机通常有普通电机与标准主轴电机两种（与之对应的驱 动装置也分为开环与闭环两种）。
P922=104 主轴信号的PROFIBUS 报文类型 P1007=编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数 MD31020 相同。
在SimoComU 的主画面上选择图标 选择图标 上电复位
存储数据 ，
数据号
30240 [0]
31020 32000 32020 32250 32260 36200
[ 0, 3 ]
[ 0, 3 ] [4] [0]...[5]
35110 [0]...[5] 35130 [0]...[5]
数据名
值
数据说明
2 编码器类型
实际值 编码器每转脉冲数 最大轴速度 点动方式快速速度 100 额定输出值（%）* 实际值额定电机转速(对应模拟电压)* 速度监控的门限值
在 的主画面上选择图标
选择图标
上电复位
存储数据 ，
P922=0 主轴信号的 报文类型 P890=4 编码器信号源来自X472 接口 P915[8]=50103 总线给定值配置：模拟输出送到X441 的端子75 和15 P915[9]=50107 总线给定值配置：数字输出送到X453 的端子Q0 和Q1 注意：参数的索引号[8]、[9]需要用鼠标右键激活显示滤波器：