PDF《功能的使用方法》

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70 数控技术 840D SL系统SETPOINT EXCHANGE 功能的使用方法 Use of 840D SL'

s system SETPOINT EXCHANGE function

1 项目简介 对于现在的数控机床,对于附件部分的精度 要求日益加强.我厂原有的铣头是使用主轴进行 分度的,这种铣头在用户高精度的要求下逐渐被 淘汰.因此,我厂新研发了一种自动分度铣头, 仍旧使用主轴进行分度,但是在铣头上装有编 码器,用来检测铣头分度角度.针对这种新型铣 头,电气方面就有了新的控制方式. 这种带编码器的铣头控制,我厂在840D、 840D SL两种数控系统中均已经成功实现.由于 840D系统已经停产,本文仅针对840D SL系统进 行描述.如图1所示.

2 项目方案系统构成 2.1 机床控制结构组成. 控制新型铣头所使用的机床为我厂生产的 TK6916B型重型数控落地镗铣床.其控制轴分为X 轴(滑座移动)、Y轴(主轴箱移动)、Z轴(滑 枕移动)、W轴(镗轴移动)、SP轴(主轴旋 转)、B轴(转台台面旋转)、V轴(转台台面移 动)、U轴(平旋盘滑板移动)共八个伺服轴,其 中除了W轴、U轴为半闭环(使用电机编码器控制 位置)结构外,均为全闭环(使用外置编码器/光 栅尺控制位置)结构. 文章编号:160306 摘要:本文针对840D SL数控系统下,SETPOINT EXCHANGE功能的参 数设置、PLC程序编写、子程序编写等几方面作出了简要介绍. 齐齐哈尔二机床(集团)有限责任公司?卢佳 铣头为A/C双轴分度铣头.在常规的老式铣头 基础上,对A轴、C轴各增加了一个编码器,用来 检测并控制铣头的分度角度. 2.2 数控系统方案配置及说明,系统控制策略. 机床数控系统配置NCU 720.2,以及NX15模块.NCU 720.2连接主机部分的五个轴驱动模块 (X、Y、Z、W、SP);

NX15用于控制转台(B、 V)、平旋盘(U)等部分的三个轴驱动模块. 同时,因为端口数量限制,在NCU 720.2和NX15上各配置了一个DMC20模块,用于连接全闭 环接口. 对于这台机床,主轴在平时与主轴自身编 码器形成一套全闭环伺服系统,正常作为进行主 轴加工;

但是在铣头进行分度时,需要通过主轴 对铣头分度进行控制,即将主轴电机与铣头编码 器形成一套全闭环伺服系统,作为铣头分度轴使 用.同时,还需要编写一套用于铣头分度的子程 序,以便简化操作者的操作.

3 控制系统完成的功能 3.1.SETPOINT EXCHANGE功能描述. 经查阅资料后,发现使用SETPOINT EXCHANGE 功能可以很方便的实现铣头的控制要求. 如图2所示为SETPOINT EXCHANGE功能的典 数控系统 [相关链接] http://www.chuandong.com/ tech/detail.aspx?id=27991

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MOTION CONTROL 2016・03 NO.70 数控技术 数控技术 数控车床 型应用示例图.从图中可见,其使用方式即为一个 伺服电机对应两个外部编码器,并且可以根据需要 进行切换,形成两套独立的全闭环控制系统. 在针对铣头使用SETPOINT EXCHANGE功能 时,需要做以下五项工作: (1)将铣头编码器接入到数控系统中,并使 其生效;

(2)配置虚拟轴A/C轴参数;

(3)编写PLC控制程序;

(4)手动运转并优化A/C轴,使其动作达到 预期要求;

(5)编写A/C轴分度用子程序,以便实现控 制的简单化. 下面,将针对这五项逐项说明. 3.2 将铣头编码器接入到数控系统中,并使其 生效. NCU型号720.2,为840D SL 1A版本系统,要 求每个CU所带的编码器数量(包括电机编码器) 不能超过9个.NCU部分已经使用了9个编码器(5 个电机编码器,4个全闭环反馈),NX部分已经 使用了5个编码器(3个电机编码器,2个全闭环反 馈),因此只能将A/C轴的编码器接到NX上. 之后,将C轴编码器作为U轴的第二环编码器 进行设置.过程如下: (1) 将C轴编码器对应的SMC20模块连接 到NX模块的空余Drive-CliQ接口上,并在拓扑中 增加系统组件. (2) 在电机驱动配置中,将C轴编码器配置 为U轴的第二编码器,线数为5000. (3) 使用Start-UP Tool,进行轴分配.将C 轴编码器分配给U轴的第二测量系统. (4) 上一步完成后,系统会自动将U轴参数 MD30200=2,MD30240[1]=1.需要手动更改为 MD30240[1]=0.也就是说,C轴编码器已经作为 U轴的第二测量系统连接到系统中,但是并未使 用.至此,C轴编码器硬件连接完成. 下一步,对A轴编码器的连接则比较麻烦. 因为编码器必须通过实际存在的驱动模块进行连 接,而本机床已经不存在未使用的驱动模块了, 因此我临时增加一个单轴模块,将A轴编码器作为 其第二编码器连接后,再拆除模块.过程如下: (1) 将临时增加的单轴电机模块、A轴编码 器对应的SMC20模块连接到NX模块的空余Drive- 图1 带编码器的A/C自动分度铣头 图2 Figure 6-2 Example 2:1 motor encoder,separate millhead encoder and spindle encoder 图3 图4 图5 带编码器的A/C自动分度铣头 CliQ接口上,并在拓扑种增加对应的系统组件. (2) 在电机驱动配置中,对新增加的电机 模块进行配置. (3) 电机选择西门子电机,电机类型选择 异步电机,型号随便找一个即可. (4) 在配置电机编码器时,第一编码器 空缺,将A轴编码器设置为第二编码器,线数为 5000. (5) 其他驱动配置正常完成. (6) 使用Start-UP Tool,进行轴分配.将 虚拟轴分配给第11轴.因为之前只设置了A轴编码 器一个编码器,因此A轴编码器被自动设置为第11 轴的第一测量系统. (7) 上一步完成后,系统会自动将第11 轴参数MD30200=1,MD30240[0]=1.手动将 MD30240[0]=1.也就是说,A轴编码器作为第11 轴的第二个编码器,第一测量系统(因为配置电 机时第一测量系统空缺)连接到系统中,但并未 使用. (8) 修改第11轴驱动参数P600[0]=0(屏蔽 电机温度报警)、P125=0(不激活功率模块), 之后将临时增加的电机模块移除.至此,A轴编码 器硬件连接完成. 3.3配置虚拟轴A/C轴参数. (1) 设置必须的通用、通道参数,使得A/ C轴及A轴编码器可以被使用,并启用SETPOINT EXCHANGE功能.参数修改如下: MD19100=11(机床已经使用8轴,A轴编码 器连接的临时轴为11轴,A/C轴为9/10轴);