德馬吉DMU60T五軸加工中心遠(yuǎn)程控制技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

米玉華，張程滔

MI Yu-hua, ZHANG Cheng-tao

（化工材料研究所，綿陽 621900）

1 概況

DMU60T是德馬吉公司制造的五軸加工中心，數(shù)控系統(tǒng)是海德漢iTNC530，PLC系統(tǒng)是海德漢專用內(nèi)置式CPU，帶PROFIBUS-DP接口配置了一塊PL510和4個I/O模塊。原機(jī)床只有一個機(jī)床操作面板和一個顯示器，都安裝在機(jī)床側(cè)，不具備遠(yuǎn)程控制功能，因?yàn)橛脩艏庸さ牟牧系奶厥庑裕枰獙C(jī)床進(jìn)行遠(yuǎn)程控制改造，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，即在控制室操作臺就可完成對機(jī)床的操作和顯示，同時近控側(cè)機(jī)床的所有功能保持不變。

2 改造內(nèi)容

1）保留機(jī)床近控側(cè)原配的顯示單元和操作面板，在控制室(遠(yuǎn)控)增加一套海德漢的顯示和操作單元，但同時要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近控操作互鎖且近控操作優(yōu)先。

2）遠(yuǎn)控要有急停和機(jī)床啟動功能。

3 原理設(shè)計及實(shí)現(xiàn)

3.1 遠(yuǎn)程控制顯示器和機(jī)床編程面板功能實(shí)現(xiàn)

機(jī)床的顯示單元型號為：BF155，操作面板型號為：TE535D（包含編程面板操作和機(jī)床操作面板），這兩個硬件都是德馬吉專用型號（海德漢專門為德馬吉設(shè)計的）不對外銷售，所以遠(yuǎn)程控制只能采用海德漢iTNC530的通用顯示單元BF150和通用的編程面板TE535B，外加獨(dú)立的機(jī)床操作面板MB420。通過試驗(yàn)驗(yàn)證了適配器BTS150能夠?qū)崿F(xiàn)BF155/BF150和TE535D/TE535B之間的控制，排除了一個適配器能否適用于通用型顯示器、編程操作面板和專用型顯示器、編程操作面板之間控制的疑慮。在此基礎(chǔ)上制定了機(jī)床遠(yuǎn)程控制技術(shù)方案：遠(yuǎn)程控制增加海德漢公司顯示器BF150、編程操作面板TE535B，運(yùn)用適配器BTS150實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)近控顯示和編程操作面板的切換控制（適配器BTS150的適用距離20米）。

適配器BTS150能帶兩個機(jī)床編程操作面板和兩個顯示器，顯示器能同時顯示，編程操作面板通過控制外圍觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)切換控制。當(dāng)機(jī)床在遠(yuǎn)程控制方式時，機(jī)床PLC輸出點(diǎn)控制繼電器KA05得電，KA05常開觸點(diǎn)閉和，遠(yuǎn)程控制面板生效，近控操作面板和顯示器軟鍵都無效。當(dāng)機(jī)床在近控并且系統(tǒng)具備切換條件時，機(jī)床PLC該輸出點(diǎn)關(guān)閉，繼電器KA05失電，近控面板生效，遠(yuǎn)程控制操作面板和顯示器軟鍵都無效。控制原理如圖1所示。

在遠(yuǎn)近控面板增加遠(yuǎn)控/近控切換開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，開關(guān)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，由PLC程序?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)近控操作切換且互鎖。

3.2 機(jī)床操作面板功能實(shí)現(xiàn)

機(jī)床操作面板沒有采用海德漢的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，而是根據(jù)機(jī)床功能和遠(yuǎn)程控制操作的實(shí)際需求設(shè)計相應(yīng)的按鈕和指示燈，按鈕和指示燈都是通過修改機(jī)床PLC程序?qū)崿F(xiàn)其功能的，其中PLC的輸入、輸出點(diǎn)分別利用機(jī)床的輸入、輸出模塊19A1.2.1和19A1.2.2上剩余的點(diǎn)，不需要另外增加PLC模塊，機(jī)床操作面板遠(yuǎn)程控制和近控的聯(lián)鎖通過PLC程序?qū)崿F(xiàn)。

3.3 急停和機(jī)床啟動功能實(shí)現(xiàn)

為保證操作的安全與方便，機(jī)床的遠(yuǎn)程控制也必須有急停和機(jī)床啟動功能。遠(yuǎn)程的急停和近控急停功能不聯(lián)鎖，即不管機(jī)床處于什么控制方式，遠(yuǎn)程控制和近控急停按鈕都有作用，故將近控急停串接到機(jī)床原急停回路中。

機(jī)床啟動按鈕不需聯(lián)鎖，機(jī)床啟動按鈕為常開觸點(diǎn)，故與原電路機(jī)床啟動回路構(gòu)成并聯(lián)關(guān)系，即將其并聯(lián)到原機(jī)床啟動回路中。

圖1 BTS1560適配器控制原理圖

3.4 PLC程序設(shè)計

PLC程序設(shè)計、傳輸需用到的軟件有：TNCremoNT、IOconfig、PLCdesignNT(注 冊用戶均可通過互聯(lián)網(wǎng)下載這些軟件)。其中TNCremoNT為數(shù)據(jù)傳輸軟件，用于數(shù)據(jù)和程序傳輸；IOconfig用于PLC系統(tǒng)配置I/O和profibus-DP組件，因?yàn)楸敬胃脑煳丛黾覲LC輸入輸出模塊，所以未用到該軟件；PLCdesignNT是PLC程序設(shè)計用軟件，它采用語句表編程，可以加注釋。海德漢PLC程序設(shè)計時首先要將地址在程序中定義，程序編寫時采用的是定義的符號，而不是地址，這是與其它通用PLC程序設(shè)計所不同的地方，同時程序的M地址是自動排序確定，不需人為分配地址。

在修改機(jī)床的PLC程序前一定要將機(jī)床的原始數(shù)據(jù)和PLC程序全部備份。

重新設(shè)計的PLC程序分別在 GR34BD.SRC、IO_GR34BD.DEF和HYDRAUL.MOD中， 其中GR34BD.SRC為主程序，IO_GR34BD.DEF為輸入、輸出定義程序，增加的遠(yuǎn)程控制操作面板部分在HYDRAUL.MOD程序塊中。

4 PLC程序傳輸、調(diào)試

在機(jī)床改造所有的硬件安裝完畢，遠(yuǎn)程機(jī)床PLC控制軟件修改后，將機(jī)床方的通訊地址設(shè)為192.168.0.1，這需要在機(jī)床和TNCremoNT軟件中同時設(shè)定；計算機(jī)的通訊地址設(shè)為192.168.0.2，運(yùn)用通訊軟件TNCremoNT將設(shè)計的遠(yuǎn)程控制PLC程序下載到機(jī)床PLC，將原來的PLC程序覆蓋，經(jīng)過調(diào)試修改，直到各項功能都滿足控制要求。

5 結(jié)論

DMU60T五軸加工中心遠(yuǎn)程控制改造完成后，經(jīng)實(shí)際操作運(yùn)行，遠(yuǎn)程控制操作、遠(yuǎn)程控制和近控的切換及聯(lián)鎖都達(dá)到了改造技術(shù)要求，滿足了用戶遠(yuǎn)程操作的工藝要求。這次遠(yuǎn)程控制改造主要是通過修改PLC程序來實(shí)現(xiàn)的，減少了硬件線路的連接，確保了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

[1]DMU60T CIRCUIT DIAGRAM, DECKEL MAHO.

[2]HEIDENHAIN iTNC530 服務(wù)手冊.