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典型數控銑床控制軟件模塊化設計

時間:2008-01-26瀏覽:298次轉載:北京航空工藝研究所收藏

 

本文介紹的典型數控銑床主要由機床操作面板、X、Y、Z 三個直線坐標軸、上軸及機床的液壓、潤滑、冷卻系統等機床輔助功能組成。機床的電氣系統包括數字控制系統(CNC)、數字伺服驅動系統、主軸變頻調速系統及機床輸入輸出PLC控制系統等。
本電氣系統主要完成人機對話和對三坐標機床坐標的進給、主軸的運轉以及機床的液壓、潤滑、冷卻系統等的控制。該機床的三個坐標采用HEIDEHAIN直線光柵尺全閉環反饋方式,機床主軸為電主軸,使用施耐德變頻器控制,針對該機床的結構特點,其電氣控制系統配置了法國NUM公司的NUM1050全數字數控系統,伺服驅動配置相應的MDLUNUMDRIVE數控式伺服驅動系統。
這臺三坐標機床的PLC 控制程序是利用NUM1050全數字數控系統的內置式PLC功能,并配以相應的軟件平臺開發出來的。因而PLC程序的靈活性和易維護性與NUM1050數控系統的高性能有密不可分的關系。

1 NUM1050數控系統

NUM1050是一種開放式的、功能強大的數字控制系統,采用64位的CPU68040,用于數據的處理和坐標的控制,具有處理速度快、位置控制精度高等特點。
系統中的圖形功能管理CNC面板顯示和鍵盤:內存用來存儲操作程序、PLC程序和用戶文件:強大的通訊功能使CNC既可通過RS232串口又可通過網絡接口與上位機進行通訊:軸控板用于控制數字軸或模擬軸的運動:內置式PLC通過輸入/輸出模塊管理機床:CNC軟件則管理加工程序、機床數據、計算機軌跡和速度以及監控坐標軸的運動。

2 NUM1050內置式PLC特點

PLC使用NUM系統提供的輸入/輸出接口與外界進行數據交換,通過PLC的掃描周期刷新存儲區內的數據,PLC讀取數據是通過%I變量,而PLC輸出給外界數據是通過%Q變量進行的。
內置式PLC與NC之間則通過交換區交換數據,交換區中的內容是NC與PLC之間輸入/輸出的數據。NC輸出給PLC的數據,PLC通過%R變量從交換區讀取,PLC發送到NC的數據是通過%W變量放入交換區,由NC去讀取,其掃描周期由系統自動執行。%R和%W所有變量的各字節和位都有特定的含義,專門提供給PLC用來控制NC的運行,并協調外接設備與NC之間的動作。

3 NUM1050 PLC程序結構特點

NUM數控系統的PLC編程有梯形圖、匯編語言和高級語言(C語言)幾種方式,其程序都采用任務模塊和子程序模塊來設計。PLC程序的任務模塊包括:%INI、%TS0~4、%TF0~15、%TH

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