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      摘要: 介紹西門(mén)子802D sl 數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)磨床的磨削位置對(duì)刀功能的開(kāi)發(fā)。
  
  

      作為數(shù)控磨床的操作者要根據(jù)磨削效果調(diào)整磨削量、磨削速度等磨削工藝參數(shù)。在磨削前，操作者要將工件的磨削位置輸入到相應(yīng)參數(shù)中，比如X 軸磨削位，Z 軸磨削位，一般方式為操作者將機(jī)床軸運(yùn)動(dòng)到工件磨削位，將機(jī)床坐標(biāo)界面下對(duì)應(yīng)各軸當(dāng)前位置值記下，轉(zhuǎn)至參數(shù)界面，將記錄的數(shù)值輸入到機(jī)床廠家預(yù)定義的參數(shù)中，這樣，由于界面切換的操作，以及人工輸入的方式將造成使用上的不便以及數(shù)值錯(cuò)誤會(huì)造成的撞車(chē)等危險(xiǎn)。鑒于此，需要開(kāi)發(fā)對(duì)刀功能。雖然各個(gè)數(shù)控磨床廠家配置的數(shù)控系統(tǒng)品牌型號(hào)不同，但相應(yīng)的功能其作用相同，只是名稱(chēng)區(qū)別。本文以西門(mén)子802D sl 數(shù)控系統(tǒng)為例介紹3 種對(duì)刀功能方案的開(kāi)發(fā)。

       1 、對(duì)刀功能開(kāi)發(fā)

      方案1: PLC 讀取軸位置后送至相關(guān)位置參數(shù)。802D sl 系統(tǒng)采用PLC 程序可以讀取機(jī)床坐標(biāo)中的各個(gè)軸的位置。對(duì)應(yīng)各軸的位置地址:第一軸: VD57000000; 第二軸: VD57010000; 第三軸: VD57020000; 第四軸: VD57030000; 第五軸: VD57040000。802D sl 系統(tǒng)提供512 字節(jié)NC 與PLC 交換數(shù)據(jù)，PLC 定義接口地址對(duì)應(yīng)公共存儲(chǔ)區(qū)V49000000. 0～V49000512. 7，可以按字節(jié)、字、長(zhǎng)字對(duì)其讀取。NC 亦定義了系統(tǒng)變量對(duì)應(yīng)于此公共存儲(chǔ)區(qū)，NC程序中可以利用系統(tǒng)變量對(duì)該存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)。系統(tǒng)變量為: $ A_DBB［n］———字節(jié); $ A_DBW［n］———字; $ A_DBD［n］———長(zhǎng)字; $ A_DBＲ［n］———浮點(diǎn)數(shù)。其中n 表示地址偏移。結(jié)合上述功能編輯PLC 程序，如圖1 所示。用對(duì)刀按鈕觸發(fā)，將軸位置VD57000000 以MOV_Ｒ 形式傳遞到V49000000 中，在NC 磨削循環(huán)中可以將將系統(tǒng)變量$ A_DBＲ［0］直接用于X 軸磨削位或賦值給其他變量。

      方案2: 采用異步子程序在NC 程序中將軸位置賦值給相關(guān)位置參數(shù)

  
      西門(mén)子數(shù)控802D sl 可以使用異步子程序功能，即可以采用PLC 程序觸發(fā)一些NC 程序，這個(gè)操作不受操作模式的限制，也不受任何加工程序的限制，從而為磨床在非循環(huán)加工前對(duì)刀提供了條件，機(jī)床制造商可以在JOG 方式下觸發(fā)NC 程序?qū)⑤S位置賦值給相關(guān)位置參數(shù)( 磨削循環(huán)中的變量Ｒ 參數(shù)) 。具體步驟如下:

      ( 1) 將PLCASUP1. SPF 和PLCASUP2. SPF 兩個(gè)程序存放在CMA 機(jī)床制造商循環(huán)目錄。兩個(gè)ASUP 子程序如下：

      ( 3) PLC 進(jìn)行初始化ASUPS 初始化信號(hào):
 
      ①VB12000001: 送數(shù)值1: 分配中斷程序PLCASUP1.SPF，其優(yōu)先級(jí)為1。送數(shù)值2: 分配中斷程序PLCASUP2. SPF，其優(yōu)先級(jí)為2。
      ②V12000000. 0: 啟動(dòng)。
      ③V12000000. 1: 寫(xiě)變量。
      ④V12000000. 2: PI 服務(wù)。

      初始化梯形圖，如圖2 所示。

                                                 圖2 初始化梯圖

      出錯(cuò)時(shí)復(fù)位中斷請(qǐng)求梯形圖，如圖3 所示。用10. 0 觸發(fā)PLCASUP1. SPF 中斷程序，實(shí)現(xiàn)X軸磨削位對(duì)刀梯形圖，如圖4 所示。

                                               圖3 復(fù)位中斷請(qǐng)求梯形圖

                                                 圖4 X軸對(duì)刀梯形圖

      用I0. 2 觸發(fā)PLCASUP2. SPF 中斷程序，實(shí)現(xiàn)Z軸磨削位對(duì)刀梯形圖，如圖5 所示。

                                                 圖5 Z軸對(duì)刀梯形圖

      在上述操作后，通過(guò)按壓X 對(duì)刀按鈕I0. 0 即可將X 軸位置送至Ｒ0，通過(guò)按壓Z 軸對(duì)刀按鈕I0. 1 即可將Z 軸位置送至Ｒ1，在磨削循環(huán)中Ｒ0 和Ｒ1 可以直接用于編程。
磨削循環(huán)程序如下:

      方案3: OEM 人機(jī)界面中處理系統(tǒng)變量將軸位置賦值給相關(guān)位置參數(shù)。在用戶界面下采用軟鍵觸發(fā)OP 寫(xiě)指令，如下:

      在用戶界面下操作者可以進(jìn)行各個(gè)位置對(duì)刀操作，磨削循環(huán)中可以直接應(yīng)用Ｒ 參數(shù)編程。對(duì)刀畫(huà)面如圖6 所示

      2 、結(jié)語(yǔ)

      對(duì)比上述3 種方案，各有優(yōu)劣，方案1、2 中都采用了PLC 與NC 結(jié)合實(shí)現(xiàn)，編程工作量大，更新修改麻煩，方案3 只在人機(jī)界面中編程實(shí)現(xiàn)，對(duì)原PLC 和NC無(wú)任何影響，比較適合已有機(jī)床功能增加。人機(jī)界面的開(kāi)發(fā)不僅局限在對(duì)刀操作，還有更多的功能可實(shí)現(xiàn)，對(duì)于提高機(jī)床品質(zhì)會(huì)有很多幫助，機(jī)床電氣設(shè)計(jì)人員可以將此作為開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。