基于P MA C的多系統(tǒng)數(shù)控機床研究

岳剛， 孫奇涵， 鄧三鵬， 曹川川， 周彧

（1.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 機電工程研究所，天津 300222；2.天津創(chuàng)智數(shù)控科技有限公司，天津 300222）

0 引言

PMAC多軸運動控制板是由Delta Tau公司推出的低成本高精度的多軸控制板，是工業(yè)領(lǐng)域最常用的運動控制板之一，廣泛應(yīng)用于各數(shù)控系統(tǒng)中［1］。在教學(xué)實踐中，存在三種數(shù)控機床系統(tǒng)：華中數(shù)控、三菱和FANUC。為提高學(xué)生的適應(yīng)性，學(xué)校通常會同時采購三種數(shù)控機床，而三種機床通常床身的區(qū)別并不大，這樣就造成了資源的浪費。因此迫切需求能將三種數(shù)控系統(tǒng)融合在一起的方法。

1 實現(xiàn)原理

文中介紹了一種利用VB軟件以及PMAC運動控制卡實現(xiàn)多系統(tǒng)數(shù)控機床的方法。功能實現(xiàn)的硬件為工控機一臺，華中數(shù)控、三菱和FANUC的數(shù)控面板各一套，數(shù)控機床一臺。

三種數(shù)控面板分別通過串口與工控機相連接并實現(xiàn)通訊。工控機將接收到的數(shù)控面板的命令轉(zhuǎn)換成數(shù)控系統(tǒng)PMAC可用的格式，并將轉(zhuǎn)換后的命令發(fā)送到PMAC卡，由PMAC卡根據(jù)收到的指令驅(qū)動數(shù)控機床進行相關(guān)動作。由工控機處理PMAC運動控制卡反饋的數(shù)據(jù)，并實時控制數(shù)控面板上界面的切換和文字的顯示，控制系統(tǒng)的流程如圖1所示。

圖1 控制系統(tǒng)流程圖

2 工控機程序編寫

工控機作為多系統(tǒng)機床的核心，綜合處理各組成部件間的信息，讓數(shù)控面板、PMAC運動控制卡和數(shù)控機床有機地結(jié)合在一起，協(xié)調(diào)工作。軟件的原理是將各系統(tǒng)的數(shù)控編程語言進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一的、PMAC運動控制卡可用的程序代碼，并且將需要顯示的數(shù)據(jù)，如主軸轉(zhuǎn)速、當(dāng)前刀號等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為各數(shù)控面板能識別的數(shù)據(jù)，并使數(shù)據(jù)顯示在數(shù)控面板上。程序的功能完全可由目前很成熟的、簡單的VB編程語言來實現(xiàn)。下面以FANUC系統(tǒng)的數(shù)控編程語言為例，就代表性代碼進行說明。

2.1 符號替換

數(shù)控編程語言中的符號與PMAC運動控制卡能識別的符號稍有差別，需要進行轉(zhuǎn)換。例如數(shù)控編程語言中的“=”對應(yīng)到PMAC運動控制卡的符號就是“EQ”，下面是替換語句：

straJG=Replace（straJG，"EQ"，"="，1，-1，0）

同樣的還有“!=”、“>”、“! ＜”、“＜”和“︳”分別替換為“NE”、“GT”、“GE”、“LT”和“OR”

2.2 用戶坐標(biāo)系替換

在數(shù)控編程語言中，用戶坐標(biāo)系只用G54等簡寫就足夠了，G54坐標(biāo)系數(shù)據(jù)可以在數(shù)控面板里面輸入。但是對于PMAC運動控制卡來說，必須寫出完整的坐標(biāo)系，如：“G54X300.Y300.Z300.”，下面是替換語句：

straJG=Replace（straJG，“G54”，“G54 X”&TextX.Text&“Y”&TextY.Text&“ Z”&TextZ.Text，1，-1，1）

同樣的還有G55～G59的用戶坐標(biāo)系。

3 結(jié) 論

研究了一種基于工控機和PMAC實現(xiàn)多面板數(shù)控機床的方法，以FANUC系統(tǒng)的數(shù)控編程語言為例，詳細(xì)說明了實現(xiàn)方法及思路。利用VB語言編寫工控機程序，實現(xiàn)了工控機對數(shù)據(jù)的分析和處理。實現(xiàn)了數(shù)控機床編程系統(tǒng)的集成化，節(jié)約了購置成本。自主搭建的多系統(tǒng)數(shù)控機床，已在自主研發(fā)的基于PMAC的數(shù)控加工中心系統(tǒng)VNCZT-545上得到成功應(yīng)用。

［1］ 佚名.Delta Tau Clipper多軸運動控制卡［EB/OL］.http：//www.cntrades.com/b2b/jixie0406/sell/itemid-24806557.html.

［2］ 呂孝敏.基于宏程序的二次曲線數(shù)控加工［D］.合肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2010.

［3］ 朱躍峰.基于FANUC Oi數(shù)控系統(tǒng)宏程序研究［D］.安肥：合肥工業(yè)大學(xué)，2008.

［4］ 申博.CNC齒輪測量中心編程系統(tǒng)［D］.西安：西安工業(yè)學(xué)院，2005.

［5］ 黃啟紅.宏程序在非圓曲線類零件車削加工中的應(yīng)用［J］.制造業(yè)自動化，2011（5）：49-51.