SIEMENS 6RA8261主轴定位装置是和该6RA/6RB系列主轴调速单元配套的主轴定向准停控制装置。具有适用范围广，定位点灵活可调，控制简单可靠，定位精度高等优点。本文就该装置的工作原理、实际线路及维修调试方法作一简介，供同行参考。 

　　1 6RA8261主轴定位装置的工作过程

图1 6RA8261定位装置原理框图

　　6RA8261主轴定位装置原理如图1所示，它由电源、输入控制、定位偏移调节等部分组成。其主要技术参数如下： 

　　1. 输入电压 DC±24V或AC22～28V； 

　　2. 定位方式 绝对/增量； 

　　3. 定位精度 ±0.176°(检测元件为1024编码器)； 

　　4. 允许主轴变速 3档(任意减速比)； 

　　5. 定位转速输出 高速≥500r/min，低速≤200r/min； 

　　6. 定位点设置 0～360°。

图2 主轴定位时的转速曲线

　　工作过程如下： 

　　1. 当主轴不需要定位时，由NC或外部给定的转速给定值直接控制主轴调速单元，图1中的nset=nNC，定位装置的位置环无效，主轴转速由外部调速单元组成的速度闭环控制。 

　　2. 当主轴实际转速nact≥600r/min时，输入定位指令，主轴立即减速到定位基准转速(约600r/min)再旋转1.5～3转后达到同步，然后进入位置控制，使主轴定位到预置点并保持位置闭环。

　　3. 当主轴实际转速60r/min≤nact＜600r/min时，输入定位指令，主轴以现行转速达到同步，然后进入位置控制(下限60r/min为可调节转速)。 

　　4. 当主轴实际转速为0或＜60r/min时，输入定位指令，主轴以60r/min的转速起动并达到同步，再进入位置控制。

　　上述情况所对应的主轴转速变化如图2所示。 

　　定位装置对转向具有自动判别功能，即定位转向和原主轴转向始终保持一致。整个定位过程约需1～2s(取决于定位前的初始转速)。

图3 计数控制和D/A转换原理框图

　　2 定位装置各部分工作原理

　　定位装置的组成如图1所示。各部分的实际线路及工作原理如下： 

　　1. 电源部分 以LM317K稳压块为核心，组成输出为±12V及+5V独立可调电源回路，供定位装置内部线路用。对输入电源的要求为AC22～28V/300mA或DC±24V/300mA，交、直流均可。 

　　2. 输入控制 由SN75116线驱动、MC14027J•K触发器等组成，作用有3：①对编码器输入的信号(ua，ub，uc)进行整形、放大；②产生两倍频的内部计数脉冲Z；③检测主轴实际转向，并产生转向鉴别信号V/R,V/R，(正转：V/R=1,V/R=0,反之亦然)。 

　　3. 计数控制与D/A转换单元 由计数值预置、脉冲数转换、置数控制、D/A转换四部分组成，产生闭环位置调节所对应的速度给定电压KvDf(Df为与实际计数脉冲相对应的主轴角度)(图3)。 

　　计数预置的作用是将内部拨码开关设置的定位点偏移值、外部I/O给定的定位点偏移值及编码器脉冲数调整值相加后，作为进入闭环位置调节瞬间的计数器初始值。而后随着主轴的旋转通过输入的计数脉冲对预置值进行加/减运算，其结果送给D/A转换器作数据输入。在实际线路里它由MC14519“与或”选择器、MC14008全加器及MC14516计数器组成，限于篇幅线路图从略。 

　　脉冲数转换是为了使定位装置能适用于不同脉冲的编码器，它是通过设置计数器不同的初始值达到脉冲数变换的目的。例如：对于每转1024脉冲的编码器，计数值预置为2048；对于每转1000脉冲的编码器，计数值预置为2000。这一选择在装置内部是通过短接棒予以设置的。