同一数控系统双屏显双刀架单独实现数字控制技术

摘要:介绍西门子840D数控系统利用同一数控系统双屏显双刀架单独实现数字控制技术,两个通道随时观测到相互的加工状态的构成方式。

关键词: 840D数控系统 双屏显 双通道双刀架数控重型卧式车床

0前言

数控重型卧式车床对加工一些超大超长零件,如大型发电机的转子、汽轮机转子等大型轴类零件(或筒形零件)时,一般配置为双刀架,即加工长零件时,两个刀架可同时对零件进行加工,提高了加工效率,传统的双刀架机床是两套独立的数控系统,在加工过程中是两个独立的个体,无法同时兼顾和显示两个刀架的加工状态。本文介绍采用西门子840D双通道双方式组功能,在加工工件时可以随时切换两个通道,显示观测到相互的加工状态,并通过两个通道内的数据采集、比较、交换,方便快捷的对工件进行加工。

1、系统硬件连接

双刀架数控卧式车床是由一个模拟主轴和两个刀架组成,所以数控系统需选择840D系统双通道双方式组功能。硬件由一个电源模块I/RF、一个NCU 模块、四个单轴驱动模块FDD、四个伺服电机、光栅尺、一个主轴模块ANA 组成。PLC采用S7 - 300,每一刀架都配有一个PCU模块、一个OP、一个手持单元、一个机床操作板MCP。左右刀架系统能独立操作,互不影响。

系统硬件接线如图示:

2、系统、机床数据的设置

图2、图3,由于NCK/PLC、PCU (MMC) 、MCP都是OPI总线上的设备,所以各部件的总线地址不能冲突。修改PCU (MMC)的地址: 在OP上按压起动MMC操作面板, 在“MMC 地址”项中修改PCU(MMC)的地址。修改MCP的地址:通过MCP面板后的DIP开关设定。

左刀架MCP面板后DIP开关设定为6;右刀架MCP面板后DIP开关设定为7。

图2 建立左刀架OPI总线

图3 建立右刀架OPI总线

图4通用机床数据的设定

图5、图6,通道参数的设定。不同的通道可以执行不同的插补运动,且各通道间互不影响。对于双刀架数控卧式车床,需要使用两个通道,方式组可以用一个也可以用两个,即两个刀架可以同时在JOG或AUTO方式加工,也可以一个刀架在JOG方式加工,另一个刀架在AUTO方式加工。

图7,机床上所有直线轴必须设定以下轴参数

图8,配置驱动器参数后, FDD模块上的红灯灭,这时各轴可以运行。

3.程序编写及调试

图5 左刀架道道参数设定

图6 右刀架通道参数设定

图7 轴参数设定

图8 驱动设定

3.1 修改OB1

因为两个通道分属于两个方式组,即面板1对应方式组1 (通道1) 、面板2对应方式组2 (通道2) ,所以在OB1 中需要调用2 个机床面板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

双刀架要连接两个面板,设置OB100中FB1的参数即可激活第二面板。

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

在完成上述硬件及软件配置后, 按压OP 上的“CHANNEL”健,就能切换两个通道的状态。这样就使操作者能随时掌握两个刀架的加工状况,以便操作者能对两个刀架的加工及时作出相应的调整。

4、结论

同一数控系统双屏显双刀架单独实现数字控制技术广泛应用在我公司的双刀架数控重型机床上,其硬件电路设计比传统的双系统(802 D sl)简单,软件编程、参数设置更加方便,使机床两个刀架在运行中,操作方式互相独立,互不干涉,两个显示器随时可互相观测到对方的状态。将机床两个数控刀架溶为一体,不但操作方便且提高了机床的性能。同时也大大提高了卧式车床的加工效率。

参考文献

SINUMERIK 840D功能描述,西门子(中国)有限公司,2004.

SIMOREG DC Master 6RA70系列 使用说明书,西门子电气传动有限公司,2005.

SINUMERIK 840D操作指南 用户文件,西门子(中国)有限公司,2004.

SINUMER IK 840D 配置手册[ Z].