2024年3月24日发(作者：贝代天)
龙源期刊网
西门子802Dsl数控系统在数控定径机上的
应用
作者：李秀丽
来源：《科学与财富》2011年第06期
[摘 要] 我厂生产的数控定径辊机床主要用于热轧无缝钢管生产线定径机架、张减机架三
轧辊的修整和加工。以往钢厂使用的都是进口的手动机床或是低端的数控机床，这类机床的加
工效率低，加工精度差，大大影响了钢管的质量和数量，同时也影响了在市场的竞争力。由我
厂生产的数控定径辊机床采用了先进的西门子802Dsl数控系统，配置西门子伺服电机1FK7和
西门子伺服驱动单元S120，机床精度高，可靠性好，最主要的是提高了加工精度和效率。
[关键词] 西门子802Dsl数控系统 数控定径机
1．机床概述
机床由底座、床身、主传动装置、进给装置、机架定位夹紧装置、电气控制系统、液压系
统等部件（系统）组成。机床共有三个轴，直线轴Z轴，旋转轴C轴，主轴S轴，其中S轴
由西门子交流变频器6SE70控制交流变频电机，由数控系统提供±10V给交流变频器，实现无
级调速，由电机经过减速机带动三个轧辊旋转来实现所需要的各种加工速度。Z轴和C轴为进
给轴，Z轴移动到所需位置，由C轴带动三把刀具旋转120°或360°进行工件的切削。
加工工件示意图如下：
2．系统硬件构成
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系统的硬件配置如图所示。整个系统由SINUMERIK802DSL数控系统的面板控制单元
（PCU）、显示器与键盘、PLC输入/输出模块，还有SimoDriveS120交流伺服驱动系统、伺
服电机等部分组成，PCU—PLC由PROFIBUS总线连接。PCU—S120由DRIVECLIQ总线连
接。伺服电机上装有编码器，和数控系统一起组成位置半闭环控制。数控系统具有自动、手
动、MDA三种基本工作方式，具有后台编辑、多种指令系统、多种插补、多种显示、多种补
偿、多种循环等功能。
3．系统软件设计
系统软件设计包括PLC程序设计、机床参数设置和NC程序设计等。
3．1．PLC程序设计
PLC程序设计采用模块化编程，将初始化程序、急停程序、PLC使能信号处理、轴控制、
辅助功能、报警信息等系统及机床功能编制成不同的模块。程序结构合理，层次清晰，方便阅
读查找。
机床的PLC程序如下：
3．2．机床参数设置
为了保证机床能够正常运行，必须要进行机床参数的设置。
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3．2．1通用参数
N 10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1]="Z1"
N 10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2]="SP"
N 10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[3]="C1"
3．2．2通道参数
N 20050 $MC_AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[0]=1
N 20050 $MC_AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[1]=0
N 20050 $MC_AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[2]=2
N 20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[1]="Z"
N 20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[2]="SP"
N 20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[3]="C"
3．2．3轴参数
N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,AX2]=1
N30130 $MA_CTRLOUT_TYPE[0,AX2]=1
N30220 $MA_ENC_MODULE_NR[0,AX2]=1
N30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX2]=1
N30100 $MA_CTRLOUT_SEGMENT_NR[0,AX3]=0
N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,AX3]=3
N30130 $MA_CTRLOUT_TYPE[0,AX3]=1
N30200 $MA_NUM_ENCS[AX3]=0
N30220 $MA_ENC_MODULE_NR[0,AX3]=1
N30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX3]=1
N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,AX4]=2
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N30130 $MA_CTRLOUT_TYPE[0,AX4]=1
N30220 $MA_ENC_MODULE_NR[0,AX4]=2
N30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX4]=1
3．3 NC程序的編制
将机床的硬件连接完成，机床的各项动作调试完成，接下来就是要根据工件的结构编写加
工程序。
本机床的加工程序如下：
N10 R15=(R14-R7)/R8
N20 MA1:R14=R14-R8
N30 IF R14
N40 S =R19 M03
N50G94 G90 G00 C0
N60 Z=(R14+30)
N70 G01 Z=R14 F30
N80 C=-R13
N90 C120
N100 G90 G00 Z=(R14+30)
N110 R9=(R4-SQRT(4*R14*R14+POT(R4-R6))
N120 R15=R15-1
N130 STOPRE
N140 IF R15>1 GOTOF MA2
N150 MSG (“请测量”)
N160 M00
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N170 S=R19 M03
N180 STOPRE
N190 G90 G00 C0
N200 R17=(SQRT(POT(R4-R16)-POT(R4-R16)))/2
N210 R18=R7+(R17-R14)
N220 G94 G90 G01 Z=R18 F30
N230 C=-R13
N240 C120
N250 G90 G00 Z=(R18+30)
N260 M05
N270 MA3:M30
MA2: IF R15>2 GOTOB MA1
N280 MSG (“请换刀”)
N290 M00
N300 S=R19 M03
N310 GOTOB MA1■
2024年3月24日发(作者：贝代天)
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西门子802Dsl数控系统在数控定径机上的
应用
作者：李秀丽
来源：《科学与财富》2011年第06期
[摘 要] 我厂生产的数控定径辊机床主要用于热轧无缝钢管生产线定径机架、张减机架三
轧辊的修整和加工。以往钢厂使用的都是进口的手动机床或是低端的数控机床，这类机床的加
工效率低，加工精度差，大大影响了钢管的质量和数量，同时也影响了在市场的竞争力。由我
厂生产的数控定径辊机床采用了先进的西门子802Dsl数控系统，配置西门子伺服电机1FK7和
西门子伺服驱动单元S120，机床精度高，可靠性好，最主要的是提高了加工精度和效率。
[关键词] 西门子802Dsl数控系统 数控定径机
1．机床概述
机床由底座、床身、主传动装置、进给装置、机架定位夹紧装置、电气控制系统、液压系
统等部件（系统）组成。机床共有三个轴，直线轴Z轴，旋转轴C轴，主轴S轴，其中S轴
由西门子交流变频器6SE70控制交流变频电机，由数控系统提供±10V给交流变频器，实现无
级调速，由电机经过减速机带动三个轧辊旋转来实现所需要的各种加工速度。Z轴和C轴为进
给轴，Z轴移动到所需位置，由C轴带动三把刀具旋转120°或360°进行工件的切削。
加工工件示意图如下：
2．系统硬件构成
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系统的硬件配置如图所示。整个系统由SINUMERIK802DSL数控系统的面板控制单元
（PCU）、显示器与键盘、PLC输入/输出模块，还有SimoDriveS120交流伺服驱动系统、伺
服电机等部分组成，PCU—PLC由PROFIBUS总线连接。PCU—S120由DRIVECLIQ总线连
接。伺服电机上装有编码器，和数控系统一起组成位置半闭环控制。数控系统具有自动、手
动、MDA三种基本工作方式，具有后台编辑、多种指令系统、多种插补、多种显示、多种补
偿、多种循环等功能。
3．系统软件设计
系统软件设计包括PLC程序设计、机床参数设置和NC程序设计等。
3．1．PLC程序设计
PLC程序设计采用模块化编程，将初始化程序、急停程序、PLC使能信号处理、轴控制、
辅助功能、报警信息等系统及机床功能编制成不同的模块。程序结构合理，层次清晰，方便阅
读查找。
机床的PLC程序如下：
3．2．机床参数设置
为了保证机床能够正常运行，必须要进行机床参数的设置。
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3．2．1通用参数
N 10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[1]="Z1"
N 10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[2]="SP"
N 10000 $MN_AXCONF_MACHAX_NAME_TAB[3]="C1"
3．2．2通道参数
N 20050 $MC_AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[0]=1
N 20050 $MC_AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[1]=0
N 20050 $MC_AXCONF_GEOAX_ASSIGN_TAB[2]=2
N 20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[1]="Z"
N 20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[2]="SP"
N 20080 $MC_AXCONF_CHANAX_NAME_TAB[3]="C"
3．2．3轴参数
N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,AX2]=1
N30130 $MA_CTRLOUT_TYPE[0,AX2]=1
N30220 $MA_ENC_MODULE_NR[0,AX2]=1
N30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX2]=1
N30100 $MA_CTRLOUT_SEGMENT_NR[0,AX3]=0
N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,AX3]=3
N30130 $MA_CTRLOUT_TYPE[0,AX3]=1
N30200 $MA_NUM_ENCS[AX3]=0
N30220 $MA_ENC_MODULE_NR[0,AX3]=1
N30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX3]=1
N30110 $MA_CTRLOUT_MODULE_NR[0,AX4]=2
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N30130 $MA_CTRLOUT_TYPE[0,AX4]=1
N30220 $MA_ENC_MODULE_NR[0,AX4]=2
N30240 $MA_ENC_TYPE[0,AX4]=1
3．3 NC程序的編制
将机床的硬件连接完成，机床的各项动作调试完成，接下来就是要根据工件的结构编写加
工程序。
本机床的加工程序如下：
N10 R15=(R14-R7)/R8
N20 MA1:R14=R14-R8
N30 IF R14
N40 S =R19 M03
N50G94 G90 G00 C0
N60 Z=(R14+30)
N70 G01 Z=R14 F30
N80 C=-R13
N90 C120
N100 G90 G00 Z=(R14+30)
N110 R9=(R4-SQRT(4*R14*R14+POT(R4-R6))
N120 R15=R15-1
N130 STOPRE
N140 IF R15>1 GOTOF MA2
N150 MSG (“请测量”)
N160 M00
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N170 S=R19 M03
N180 STOPRE
N190 G90 G00 C0
N200 R17=(SQRT(POT(R4-R16)-POT(R4-R16)))/2
N210 R18=R7+(R17-R14)
N220 G94 G90 G01 Z=R18 F30
N230 C=-R13
N240 C120
N250 G90 G00 Z=(R18+30)
N260 M05
N270 MA3:M30
MA2: IF R15>2 GOTOB MA1
N280 MSG (“请换刀”)
N290 M00
N300 S=R19 M03
N310 GOTOB MA1■