Siemens: systemy sterowania CNC SINUMERIK 840D SL 1B i 828D

Autor:
|
www.automatyka.siemens.pl

Technologie w systemach SINUMERIK 840D sl 1B i 828D
Systemy sterowania SINUMERIK są stosowane w technologiach toczenia, wiercenia, frezowania, szlifowania, wycinania (laserowego i wodnego), w maszynach wielozadaniowych do produkcji narzędzi i form, w obróbce wysokowydajnej (HSC), obróbce drewna i szkła, obróbce elementów dla przemysłu lotniczego i samochodowego, w medycynie, w systemach obsługujących linie produkcyjne, maszynach z cyklem stałym oraz w produkcji wielkoseryjnej i warsztatowej.

W celu optymalizacji frezowania pod kątem możliwie najszybszego wykonania detalu oraz wysokiej jakości obrabianej powierzchni stworzono pakiet technologiczny SINUMERIK MDynamics. Łączy on w sobie hardware SINUMERIK CNC, inteligentne funkcje CNC oraz unikalny łańcuch przetwarzania CAD/CAM/CNC w pakiet technologiczny do frezowania na maszynach 3- i 5-osiowych.
Sterowanie SINUMERIK 840D sl może być rozszerzone o pakiet obróbki 5-osiowej, który dodatkowo zawiera funkcje transformacji kinematyki 5-osiowej, kompensacje 3D promienia narzędzia oraz cykl 996 do pomiaru błędów geometrii maszyny.

SINUMERIK OP 019 – przekątna 19 cali
By spełnić oczekiwania wymagających odbiorców, Siemens opracował i wprowadził do sprzedaży panel operatorski SINUMERIK OP 019, który wyróżnia się nie tylko funkcjonalnością, ale także ekskluzywnym designem, co doceniła kapituła iF product design award 2011.

Panel współpracuje z systemami SINUMERIK 840D sl. Pozwala na łatwą obsługę maszyny, nawet w rękawiczkach ochronnych, a zainstalowana blokada klawiszy chroni proces obróbki przed nieprawidłowymi poleceniami. Na panelu OP 019 operator może wyświetlać obraz maszyny z 3 lub 4 kanałami do 13 osi.

Wsparcie technologa w efektywnej pracy
W nowych systemach sterowania SINUMERIK 840D sl i 828D Siemens wprowadził ujednolicony interfejs graficzny operatora SINUMERIK Operate. Niezależnie od tego, w który z systemów sterowania wyposażona jest maszyna, mamy jeden obraz obsługowy, jedną instrukcję programowania oraz jednakowe reguły tworzenia programów technologicznych.

Oprogramowanie SinuTrain
Ogromnym ułatwieniem dla operatora, programisty lub technologa obsługującego maszynę CNC jest oprogramowanie SinuTrain, symulujące sterowanie SINUMERIK na komputerze PC. W aktualnie dostępnej wersji doprowadzono do pełnej zgodności środowiska pracy SinuTrain z systemami SINUMERIK 840D sl i 828D. Oznacza to, że po zastosowaniu programu przenoszącego dane maszyny wyposażonej w SINUMERIK 840D sl lub 828D do oprogramowania SinuTrain zainstalowanego na PC w środowisku Windows 7 lub XP otrzymujemy identyczne środowisko jak w systemie zainstalowanym na obrabiarce.

Zastosowanie oprogramowania SinuTrain:
– szkolenie nowych użytkowników w zakresie programowania SINUMERIK 840D sl i SINUMERIK 828D,
– przygotowanie programów technologicznych dla SINUMERIK 840D sl i SINUMERIK 828D z wykorzystaniem ISO, ShopMill/ShopTurn, cykli stałych, cykli pomiarowych i symulacji 3D przed uruchomieniem ich na maszynie,
– demonstracja i pokazy technologii oraz wykonywanego detalu w celach marketingowych.

Nowe rozwiązania sprzętowe w SINUMERIK 840D sl 1B
Dzięki zastosowaniu w nowych jednostkach centralnych NCU7xx.3 szybkich procesorów obliczeniowych, liczących w arytmetyce zmiennoprzecinkowej na 80 bitach, oraz szybkich jednostek sterowania grafiką PCU50.5 uzyskano możliwość skrócenia czasu przetwarzania bloku danych do 0,4 ms oraz taktu regulatora do 31,25 µs. W pełnej wersji 840D sl 1B możliwe jest sterowanie do 31 osi w 10 kanałach dla jednej jednostki NCU. W zależności od stopnia wykorzystania jednostki NCU7xx.3 można zastosować dodatkowe procesory NX 10.3 (3 osie) lub NX 15.3 (5 osi), które rozszerzają moc jednostki podstawowej i pozwalają na dołączenie dodatkowych osi systemu lub skrócenie taktu regulatora. W wypadku większych zadań system pozwala łączyć trzy jednostki NCU7xx.3 poprzez NCU-Link, co daje możliwość sterowania maksymalnie 93 osiami!

W nowej serii sterowań SINUMERIK 840D sl 1B wprowadzono systematykę modułów programowych, których opcje użytkownik może zakupić i dopasować do swoich wymagań. Daje to nową jakość w komunikacji w ramach IT, organizacji produkcji i adaptacji interfejsu operatora do potrzeb technologii.

Moduły stosowane przy produkcji:
– Manage it – organizacja zarządzania programami i narzędziami,
– Acces it – programowanie PLC i praca z serwerem, zdalny dostęp do maszyny, diagnostyka,
– Analize it – warunki obsługi maszyny, parametryzacja funkcji maszyny.

Moduły do projektowania:
– Create it – tworzenie i adaptacja obrazów użytkownika do HMI Operate, tworzenie cykli OA,
– Lock it – zabezpieczanie SINUMERIK 840D sl 1B przed osobami nieuprawnionymi,
– Run it – indywidualny interfejs HMI, wirtualny VNCK, cykle kompilowane.

Na każdy z modułów przypada kilka opcji, które służą do realizacji celu nadrzędnego, zawartego w haśle modułu.

System SINUMERIK 840D sl 1B wyposażony w oprogramowanie systemowe 4.5 posiada szereg nowych funkcji:
– rozszerzona funkcja odskoku narzędzia od konturu w przypadku zaniku zasilania lub zatrzymania z pulpitu maszynowego, która umożliwia odskok w kierunku zgodnym z wektorem narzędzia i powrót do punktu przerwania,
– rozszerzona obsługa magazynu narzędzi z możliwością sortowania narzędzi według różnych kryteriów, nadzorem nad ich żywotnością oraz wyszukiwaniem według wybranych filtrów,
– opcja Manual Machine dla technologii toczenia i frezowania, która za pomocą prostych graficznych cykli umożliwia wykonywanie podstawowych operacji obróbczych bez konieczności użycia G-kodów,
– nowe cykle pomiarowe do pomiaru równoległości wrzeciona do osi maszyny (cykl 995) oraz pomiaru poszczególnych ostrzy narzędzi frezerskich,
– wykorzystanie sieci Profinet IRT do izochronicznej komunikacji z szybkimi we/wy PLC oraz napędami osi,
– zintegrowana diagnoza połączeń sieciowych systemu sterowania,
– złącza USB SINUMERIK 840D sl włączone/wyłączone dynamicznie poprzez polecenia serwisowe,
– możliwość tworzenia własnych ekranów dzięki opcji modułu programowego Create MyHMI/PRO,
– możliwość stworzenia własnej maszyny wirtualnej z oryginalnym Virtual Numerical Control Kernel (VNCK) za pomocą RUN MyVNCK,
– możliwość sterowania wrzecionami wysokoobrotowymi o dużej mocy (do 120 kW / 72000 obr./min).

Pakiet frezowania MDynamics – wybrane funkcje:
Dla frezarek 3-osiowych pakiet MDynamics zawiera między innymi:
– cykl 832, w którym – w zależności od rodzaju obróbki (zgrubna, wykańczająca) – optymalizujemy ją za pomocą parametrów prędkości i przyśpieszenia poszczególnych osi maszyny oraz dopuszczalne odchylenia od zadanej trajektorii ruchu narzędzia,
– opcje interpolacji Spline, która funkcją matematyczną opisuje siatkę punktów otrzymaną z systemu CAM,
– funkcje transformacji dla obróbki na powierzchniach walcowych i skośnych,
– symulację 3D,
– wykrywanie naddatku i optymalizacja skrawanej warstwy.

System SINUMERIK 828D i napęd Sinamics S120 z silnikami 1FK7 i 1PH8
Podobne zasady jak dla SINUMERIK 840D sl 1B  odnoszą się także do mniejszej wersji systemu sterowania SINUMERIK 828D. System ten również występuje w kilku wersjach jednostek sterujących dla technologii toczenia i frezowania, może obsłużyć do 8 osi (tokarka) lub 6 osi (frezarka) w jednym kanale obróbczym, co w połączeniu z dedykowanymi napędami rodziny Sinamics S120 oraz silnikami osiowymi 1FK7 oraz wrzecionowymi 1PH8 czyni go bardzo atrakcyjną ofertą dla maszyn średniej klasy.

W wersji systemu 4.5 dla sterowań SINUMERIK 828D również wprowadzono nowe funkcje. Należą do nich:
– opcja Manual Machine – przekształcenie maszyny sterowanej numerycznie w maszynę konwencjonalną pod względem jej obsługi,
– opcja CP Comfort – umożliwienie sprzężenia ruchu kilku osi poprzez elektroniczne przekładnie,
– opcja RunMyScreen – tworzenie własnych prostych ekranów,
– odskok narzędzia od konturu po określonej ścieżce (po zaniku zasilania),
– adaptacyjna kompensacja luzu nawrotnego w zależności od prędkości ruchu osi.

Nowa generacja sterowań SINUMERIK 840D sl i 828D dzięki rozbudowanym złączom komunikacyjnym zapewnia szybką wymianę danych dla coraz obszerniejszych programów technologicznych, a także umożliwia zdalną diagnostykę maszyn i śledzenie parametrów oraz wydajności produkcji. Wykorzystanie dla obu systemów sterowań tej samej bazy silników i napędów elektrycznych pozwala zminimalizować koszty utrzymania ruchu i gospodarki częściami zapasowymi.

Siemens sp. z o.o.
Dział I DT Motion Control
ul. Żupnicza 11
03-821 Warszawa
www.siemens.pl/mc
automatyka.pl@siemens.com