同一數控系統雙屏顯雙刀架單獨實現數字控制技術

摘要:介紹西門子840D數控系統利用同一數控系統雙屏顯雙刀架單獨實現數字控制技術，兩個通道隨時觀測到相互的加工狀態的構成方式。

關鍵詞: 840D數控系統 雙屏顯 雙通道雙刀架數控重型臥式車床

0前言

數控重型臥式車床對加工一些超大超長零件，如大型發電機的轉子、汽輪機轉子等大型軸類零件(或筒形零件)時，一般配置為雙刀架，即加工長零件時，兩個刀架可同時對零件進行加工，提高了加工效率，傳統的雙刀架機床是兩套獨立的數控系統，在加工過程中是兩個獨立的個體，無法同時兼顧和顯示兩個刀架的加工狀態。本文介紹采用西門子840D雙通道雙方式組功能，在加工工件時可以隨時切換兩個通道，顯示觀測到相互的加工狀態，并通過兩個通道內的數據采集、比較、交換，方便快捷的對工件進行加工。

1、系統硬件連接

雙刀架數控臥式車床是由一個模擬主軸和兩個刀架組成，所以數控系統需選擇840D系統雙通道雙方式組功能。硬件由一個電源模塊I/RF、一個NCU 模塊、四個單軸驅動模塊FDD、四個伺服電機、光柵尺、一個主軸模塊ANA 組成。PLC采用S7 - 300，每一刀架都配有一個PCU模塊、一個OP、一個手持單元、一個機床操作板MCP。左右刀架系統能獨立操作，互不影響。

系統硬件接線如圖示:

2、系統、機床數據的設置

圖2、圖3，由于NCK/PLC、PCU (MMC) 、MCP都是OPI總線上的設備，所以各部件的總線地址不能沖突。修改PCU (MMC)的地址: 在OP上按壓起動→MMC→操作面板， 在“MMC 地址”項中修改PCU(MMC)的地址。修改MCP的地址:通過MCP面板后的DIP開關設定。

左刀架MCP面板后DIP開關設定為6;右刀架MCP面板后DIP開關設定為7。

圖2 建立左刀架OPI總線

圖3 建立右刀架OPI總線

圖4通用機床數據的設定

圖5、圖6，通道參數的設定。不同的通道可以執行不同的插補運動，且各通道間互不影響。對于雙刀架數控臥式車床，需要使用兩個通道，方式組可以用一個也可以用兩個，即兩個刀架可以同時在JOG或AUTO方式加工，也可以一個刀架在JOG方式加工，另一個刀架在AUTO方式加工。

圖7，機床上所有直線軸必須設定以下軸參數

圖8，配置驅動器參數后， FDD模塊上的紅燈滅，這時各軸可以運行。

3.程序編寫及調試

圖5 左刀架道道參數設定

圖6 右刀架通道參數設定

圖7 軸參數設定

圖8 驅動設定

3.1 修改OB1

因為兩個通道分屬于兩個方式組，即面板1對應方式組1 (通道1) 、面板2對應方式組2 (通道2) ，所以在OB1 中需要調用2 個機床面板FC27 (左刀架) 、FC28 (右刀架)如下:

CALL FC 27

BAGNo: =B#16#11

ChanNo: =B#16#1

Sp indle IFNo: =B#16#5

FeedHold: =M1. 0

Sp indleHold: =M1. 1

CALL FC 28

BAGNo: =B#16#2

ChanNo: =B#16#2

Sp indle IFNo: =B#16#5

FeedHold: =M1. 2

Sp indleHold: =M1. 3

3.2 修改OB100

雙刀架要連接兩個面板，設置OB100中FB1的參數即可激活第二面板。

CALL FB 1，DB7

MCPNum: = 2

MCP1 In: = P# I 100. 0

MCP1Out: = P#Q 100. 0

MCP1StatSend: = P#Q 108. 0

MCP1StatRec: = P#Q 102. 0

MCP1BusAdr: = 7

MCP1Timeout: = S5T#700MS

MCP1Cycl: = S5T#200MS

MCP2 In: = P# I 0. 0

MCP2Out: = P#Q 0. 0

MCP2StatSend: = P#Q 8. 0

MCP2StatRec: = P#Q 12. 0

MCP2BusAdr: = 6

MCP2Timeout: = S5T#700MS

MCP2Cycl: = S5T#200MS

在完成上述硬件及軟件配置后， 按壓OP 上的“CHANNEL”健，就能切換兩個通道的狀態。這樣就使操作者能隨時掌握兩個刀架的加工狀況，以便操作者能對兩個刀架的加工及時作出相應的調整。

4、結論

同一數控系統雙屏顯雙刀架單獨實現數字控制技術廣泛應用在我公司的雙刀架數控重型機床上，其硬件電路設計比傳統的雙系統(802D sl)簡單，軟件編程、參數設置更加方便，使機床兩個刀架在運行中，操作方式互相獨立，互不干涉，兩個顯示器隨時可互相觀測到對方的狀態。將機床兩個數控刀架溶為一體，不但操作方便且提高了機床的性能。同時也大大提高了臥式車床的加工效率。

參考文獻

SINUMERIK 840D功能描述，西門子(中國)有限公司，2004.

SIMOREG DC Master 6RA70系列 使用說明書，西門子電氣傳動有限公司，2005.

SINUMERIK 840D操作指南 用戶文件，西門子(中國)有限公司，2004.

SINUMER IK 840D 配置手冊[ Z].