數控系統在蒸發器清洗裝置中的創新應用

【摘要】：采用數控系統控制清洗裝置，以伺服驅動器和伺服電機構成的半閉環伺服系統；開發了蜂窩式蒸發器清洗裝置軟件系統，包括控制系統的參數設置、PLC程序的開發和自動清洗G代碼程序的設計。

關鍵詞 數控系統；參數設置；G代碼

根據清洗裝置控制系統硬件組成及自動清洗作業要求，對清洗裝置控制系統進行軟件開發，包括主控制單元和伺服驅動單元參數的修改、PLC程序的開發和自動清洗程序的開發?？蓪崿F對XY向直線導軌機構上的四個伺服電機和回轉支撐機構上的伺服電機進行位置控制，并帶動送管器機構精準到達圓形蒸發器內任一點，利用G代碼編寫的自動清洗程序可控制送管器完成送管和收管等清洗動作，最終完成對蜂窩式蒸發器的自動清洗。

1 參數修改

清洗裝置利用數控方式完成控制，和銑床相比，該裝置沒有主軸系統，多了一個旋轉軸和兩個直線進給軸，根據清洗裝置的硬件系統及控制要求，需要對主控制單元和伺服驅動單元的參數進行修改，來實現該裝置的自動控制。

1.1 主控制單元參數修改

主控制單元所有硬件接口均在硬件配置參數中需要以“部件”的形式進行配置，表明接口的功能，從而轉換為數控裝置內部的資源，主要包含部件型號、標識、地址、配置【0】、配置【1】。主控制單元采用的是銑床數控系統，主要有系統參數、通道參數、坐標軸參數、軸補償參數、硬件配置參數、PMC系統參數、PMC用戶參數、外部報警信息、機床參數、DNC參數設置和過象限突跳補償等部分組成。系統參數：最多允許的軸數修改為5，最多聯動軸數修改為5。通道參數：U軸軸號修改為3，A軸軸號修改為4。正軟限位位置修改為1780000；負軟限位位置修改為-10000；回參考點方式修改為2，伺服單元部件號修改為0。

1.2伺服驅動單元參數修改

伺服驅動單元的控制方式及精度的選擇，決定了清洗裝置定位的準確性，選用的位置控制模式，其參數的設置：接通主電路電源，連接COMMAND，不連接電機動力線U、V、W，根據電機型號，伺服電機1和伺服電機3，“PA--43”參數設置為1101；伺服電機2和伺服電機4，“PA—43”參數設置為1100；伺服電機5，“PA—43”參數設置為1106。修改方式如下所述：在第一層選擇“PA—0”，用▲、▼鍵選擇參數號“PA—43”，按S鍵，顯示該參數的數值，用▲、▼鍵可以修改參數值，按▲或▼鍵一次，參數增加或減少1，按下▲或▼并保持或鍵參數能連續增加或減少。按鍵，被修改的參數值的修改位左移一位（左循環）。參數值被修改時，最右邊的LED數碼管小數點點亮，當參數被修改好后，按S鍵返回參數選擇菜單?，F在“PA—34”中輸入密碼1230，然后按M鍵切換到“EE-WRI”方式，按S鍵將修改的值保存在伺服驅動器EEPROM中去，完成保存后，系統顯示FINISH。斷開主電路電源，等待30秒鐘；接通電源，在沒有報警和其他異常情況下，伺服使能（EN）應處于ON，指示燈EN亮，此時伺服驅動單元參數修改完畢。

2 PLC程序開發

清洗裝置采用的是數控系統自帶的銑床程序，銑床只有主軸、進給軸0、進給軸1和進給軸2配置，和清洗裝置并不相同，清洗裝置需要4個直線進給軸和1個旋轉軸，且沒有主軸，因此PLC控制程序中不含主軸控制、換刀允許、刀具松緊、刀庫正轉與反轉、工作燈打開與關閉，防護門開啟和關閉等功能，屏蔽這些程序的輸入輸出點。激活相應進給軸程序，并按照PLC的I/O分配表修改原程序。在進行定位完成后，送管器機構需進行送管和收管清洗動作，同時控制電磁閥使噴頭發出高壓水射流，在PLC程序無法準確的做出判斷，因此利用M代碼來實現這一功能，在G代碼程序中可在定位完成后添加M代碼程序控制送管器及電磁閥動作，完成定位、送管、噴水、回管等清洗動作。編寫的M代碼程序，送管器送管回管需3秒、噴水也持續3秒時間。

3 自動清洗G代碼程序的設計

在完成PLC程序的修改后，可以利用機床的G代碼程序針對蜂窩式蒸發器的實際尺寸，編寫程序完成對蜂窩式蒸發器進行定位運動。清洗G代碼部分程序如下，利用WHILE循環來實現對蜂窩式蒸發器的運動定位。

4 結論

本文介紹了清洗裝置軟件的開發，包括數控主控單元參數修改、伺服驅動單元參數修改、PLC程序的開發和自動清洗程序的編寫。在實際的調試中，參數修改和PLC程序開發是同步進行的，硬件連接完成后，通電時會出現各種報警，進行參數修改和PLC程序開發后，可以消除報警，手動或自動可控制清洗裝置運行；根據實際的清洗要求，編寫的G代碼程序可實現對清洗裝置的自動控制。

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