西门子 | 如何简单实现轴最大扭矩监控功能

1.  功能概述

轴/主轴最大扭矩使用率监控功能可以实时监控当前轴的扭矩值。在机床运转过程中，当监控轴的负载扭矩使用率超过监控设定值时，NC会自动向PLC发出信号，之后可在PLC程序中做出对应的响应（如删除余程，紧急回退，切断电源或者发出报警信号等等），从而保护轴及刀具。

系统：SINUMERIK 828D

软件版本：SW 04.07.SP4

2.  相关参数

2.1 PLC接口信号

DB390x.DBX4002.2：引导启动过程结束

说明：转速实际值在转速设定值变化后再次位于指定的公差带内。 到此加速过程结束。后续因负载变化而导致的转速变化（例如：超出公差带）对该接口信号无影响。

DB390x.DBX4002.3：  |Md|< Mdx

说明：当前转矩的绝对值|Md| 低于指定的转矩阈值 Mdx（转矩阈值 2，p2194）。转矩阈值是当前和转速相关的转矩限值的百分比[%]。

2.2 S120&V70参数：

p2194[0…n]：转矩阈值2     出厂设置：90.00%

说明：设置报告“转矩利用率 < 转矩阈值 2”(r2199.11)的转矩阈值。

启动结束，并且经过延时后，才会输出报告“转矩利用率<p2194”(BO:r2199.11)

p2195[0…n]：转矩利用率关闭延时     出厂设置：800.0ms

说明：设置取反信号“启动过程结束”的关闭延迟时间。设置取反信号“启动结束”的关闭延迟时间。启动结束，并且经过延时后，才会输出报告“转矩利用率<p2194”(BO:r2199.11)

R2199.11  CO/BO：监控状态字  3

说明: 监控的第三状态字的显示和 BICO 输出。位11  转矩使用率 < 转矩阈值 2

3.  应用案例

双齿轮端面磨床，在磨削过程中，当主轴（砂轮）的扭矩值大于工件所能承受的最大值时，就会影响加工精度或者导致工件或砂轮的损坏。为了避免这一现象。可通过设置主轴最大扭矩保护功能，当主轴/刀具(砂轮)扭矩达到设定值时，激活删除余程或者异步子程序ASUP，实现停止、回退等动作，从而保护砂轮和工件。

具体设置参数：

参数r2199.11=1

根据实际需求，设置扭矩阀值2

运作主轴，M3S1000。监控转矩利用率r81，

当r81的值>p2194设定值时，PLC接口信号，DB3903.DBX4002.3复位。可触发AUSP等动作。

• 此功能同样适用于SINUMERIK 840Dsl，808D ADVANCED
• 类似方法也可以监控轴的最大和最小速度值

   

注意：

本文介绍的是一种简单的扭矩监控的方法，供您参考。还需要进行实际加工、调试测试，并根据实际应用场景（如不同的刀具、工件、工况等）选择使用。