数控管子车丝机电控系统的设计与开发

HEATS

　　数控管子车丝机在石油钻井，钢铁加工等行业应用非常普遍。该机床SSY-201由X、U、Z三轴和一主轴组成，从自动上料开始，经料对齐，步进梁上下料变频器送退料主机加工。其中还包含许多相联系的环节，如支撑辊、压紧轮、抱辊、定心头、卡盘自动卡紧及松开等多种较复杂的逻辑关系。本文在这里主要阐述的是调试该机床时遇到的下面几个问题。

6 V, G. V' W7 i Y( l4 U: {2 |

　　一、刀具补偿

　　该机床控制系统采用法国NUM1020T系统，因为是车床系统，所以X、Z含刀补，而U轴无法进行刀具补偿(通常数控系统在一个轴组内只有一个刀补有效)。如何解决这个问题呢？由于NUM数控系统是一个开放性很强的数控系统，可以通过使用特殊E参数来间接地实现刀补的处理。

( |" m% {- i2 l

　　例如可在零件加工程序中做如下处理

5 p- Z2 k: C" a

　　G 01 X500 U360+E80000 Z230 F0.5

# | u1 a" l6 [+ K( |: P& N 4 J6 @( j9 s3 ~. M$ w

　　E80000内符值相应地刀补值，随后就可以在PLC的I/O下看到相应刀补值，以后再改动时，另附新值既可。我们还可以用E参数扩展到其它方面，如可以编写具有函数关系的零件加工程序，而用E参数赋值。如此就可以给我们扩展，开发出许多功能，并随之带来意想不到的效果。

: p6 y% u2 B. a) D" ]% e8 v4 ~

　　二、X,U轴的同步和动态跟踪

　　为了快速加工，该机床在X反方向上配备另一插补轴，我们称为U轴。而U轴有时需要动态跟踪X轴的运动，其中包扩速度跟踪和位置跟踪。而NUM系统为此提供了高精度的动态跟踪功能，具体应用如下：

　　1.设定相应参数P27 N0=FF

3 Q! O {( G1 g$ u9 o7 V . {. D& L/ x9 E3 v) j# G! S

　　N1=00 U轴和X轴同步P28 N0=2 P27申报的从动轴受驱动轴同步P64 N0=9P24 N1=160

" D5 ?; P& h8 q& k

　　N33=250

$ v* F( D5 [9 I2 ~* L5 @# {

　　N64=250P32 加速度

7 S5 A. }4 C* E$ S. F7 u3 p

　　2.零件加工程序On=20@3/@0E20025/E42100/192

9 w, }/ M( L) l( o% b2 x: w

　　其中@3为U轴地址@0为X轴地址192为从动轴的速度是驱动轴的192/256倍

; b# o7 B2 A9 S' p5 h6 T! O

　　三、重复循环加工程序

7 F; f. e, _4 l+ C9 E ~

　　该机床在整机运转时，需要周而复始的执行加工程序，而在需要停机时操作者希望按一固定按钮使其程序自动加工到最后，再按此按钮加工继续进行。由此设计出用一M码来实现，PLC程序如下(本例为M72)。

　　1.梯图程序

. ]) x( e5 F* n' o4 q - p. k3 o4 q- Q) o& `1 i

　　其中V2.5为一按钮组成的双稳态输出。

& }3 i, A5 a4 d( m& \

　　2.零件加工程序N10..N40 M72N45 G77 H10 无条件返回到N10通常情况下，%V2.5为零，所以执行M72后不影响%W100.5为1的状态，程序继续向下并循环执行，当使%V2.5=1后程序执行到N40时，因为%W100.5此时为零，程序处于等待状态不能继续进行。当再一次按下按钮使%V2.5为零，则%W100.5为1，程序继续进行。

　　因该机床配备了法国NUM控制系统及性能良好的BPH系列伺服电机和MDLA系列驱动系统，从而确保了该机床稳定可靠的运行。【MechNet】