Наша компания провела комплекс работ по модернизации токарно-карусельного станка. В ходе работ была заменена существующая система управления. Электропривод вращения планшайбы выполнен на основе существующего двигателя постоянного тока мощностью 200 кВт. Для его питания использовался тиристорный преобразователь на основе электропривода Sinamics DCM фирмы Siemens с силовой частью, выполненной на таблеточных тиристорах отечественного производства. Регулирование осуществляется без ослабления поля возбуждения с замыканием обратной связи по ЭДС двигателя.
Электроприводы подач были существенно переработаны. Кинематическая схема существующих коробок подач была переделана так, чтобы осуществить независимое движение суппортов по горизонтальной и вертикальной осям. Были демонтированы некоторые промежуточные валы и установлены асинхронные двигатели серии 1PH8 фирмы Siemens с инкрементными энкодерами, обеспечивающими разрешение 22 бита на оборот вала. Двигатели установлены на существующие коробки подач через дополнительные планетарные редукторы. Все вместе позволило обеспечить максимальную скорость подачи до 1000 мм/мин и диапазон регулирования скорости до 1:10000 без механического переключения ступеней. В качестве датчиков обратной связи по положению применены инкрементные энкодеры фирмы Autonics с полым валом, установленные на место механических лимбов указателей положения суппортов. С их помощью обеспечивается разрешающая способность 0.01 мм.
Релейно-контакторная система управления заменена на контроллер Simatic S7-1200 фирмы Siemens с установкой в подвесной пульт управления станции удаленного ввода-вывода ET200S. Одним из требований Заказчика была реализация функций числового программного управления без применения стандартного для этой задачи оборудования, поэтому в качестве панели оператора применен плоскопанельный компьютер от фирмы Weintek под управлением операционной системы Windows 7.
Электроприводы подач серии Sinamics S120 фирмы Siemens с силовыми модулями PM240-2, питающие двигатели подач могут работать как в режиме регулирования скорости, так и в режиме регулирования положения, используя встроенные функциональные модули. В режиме программного управления панель оператора позволяет открывать или редактировать текстовые файлы программ обработки детали, преобразовывать их в последовательность кадров и загружать в контроллер в виде содержимого блока данных. По мере выполнения программы обработки кадры из блока данных преобразуются в задания положения для электроприводов подач. Поддерживается линейная и круговая интерполяция путем задания конечных точек перемещения и расчета скоростей подач для одновременного завершения перемещения по обеим осям. В случае круговой интерполяции ограничение скорости обеих осей непрерывно изменяется по мере движения суппорта.
Левый и правый суппорта могут работать одновременно и независимо друг от друга как в ручном, так и в программном режимах. Реализован также режим стабилизации линейной скорости резания вне зависимости от изменения положения суппорта по горизонтальной оси, но одновременно такой режим может быть по понятным причинам включен только для одного из суппортов.
Инициализация текущего положения осей на данном станке невозможна из-за отсутствия референсных путевых выключателей и фиксированного положения инструментов относительно суппортов. Поэтому имеется возможность ручной инициализации положения оператором или автоматическая инициализация в виде кадра в начале программы, после того как оператор вручную выводит инструмент в некоторую предопределенную точку относительно заготовки.