3  中達電通putnc-h4通用系統(tǒng)介紹
    
  　  putnc-h4數(shù)控系統(tǒng)是中達電通公司針對產(chǎn)業(yè)機械的運動控制需求開發(fā)的一款通用型cnc數(shù)控系統(tǒng)。該cnc系統(tǒng)最大的特點就是開放的系統(tǒng)架構(gòu)，其cnc的狀態(tài)信號s bit含義、內(nèi)置plc的指令信號c bit含義、系統(tǒng)特殊寄存器r含義、以及系統(tǒng)內(nèi)部特殊變量v定義，被完全開放給機床制造商使用，設計者只需配合專用的plc編輯軟件和lcd畫面編輯軟件就可以對產(chǎn)品進行二次開發(fā)，從而打造出符合產(chǎn)業(yè)機械工藝要求和最終用戶操作要求的客制化cnc系統(tǒng)，如圖2所示。

                                                             圖2  putnc-h4數(shù)控系統(tǒng)
  　  putnc-h4通用系統(tǒng)的特點：開放式的系統(tǒng)架構(gòu)，內(nèi)含嵌入式 plc，可應用各類產(chǎn)業(yè)機械和自動化設備。高清晰lcd液晶顯示，用戶可以自行規(guī)劃畫面內(nèi)容。配合plc開發(fā)，可面板自定義按鍵功能，使操作更靈活。最大4軸伺服接口,響應可達500kpps。解析度可設定至7 位數(shù)，全閉環(huán)控制架構(gòu)，控制精度更高。最大提供2組d/a輸出、a/d輸入。提供標準的24點輸入和16點輸出，可選配i/o擴展單元，56點輸入，64點輸出。具有主仆模式功能和被動encoder反饋功能，輕松構(gòu)建主從追隨和同步裁剪功能。支持標準g代碼，提供變量表格編程和教導程序輸入功能，編程更靈活。更具有macro宏指令，可以進行數(shù)學、邏輯運算，nc編程功能更強大。程序存儲容量 512k byte，nc程序組別高達1000組。提供rs232c標準接口，可連接個人電腦(pc)實現(xiàn)dnc 在線加工功能。
            
4  方案的制定和實施
    
    　綜合上述的分析，cnc系統(tǒng)選用putnc-h4c-3就完全可以實現(xiàn)淬火機床的控制要求。以下將針對齒輪淬火的主要工藝要求對方案可行性逐一進行分析。
   
  　  4.1 伺服位置控制和變頻器速度控制的實現(xiàn)
    
　    putnc-h4c-3具有3個獨立的伺服軸通道，可以實現(xiàn)x/y/z，3軸伺服聯(lián)動，亦可任意兩軸伺服插補運動。伺服軸的進給速度可以通過g01直線插補的f值設定。解析度可設定至7 位數(shù)，全閉環(huán)控制架構(gòu)完全可以保證足夠的絕對精度，不會產(chǎn)生累計誤差。

　　putnc-h4c-3系統(tǒng)還可以提供兩路d/a模擬量輸出接口，輸出0～10v的模擬量電壓。其中一路d/a輸出通過lcd畫面規(guī)劃，直接修改系統(tǒng)變量參數(shù)數(shù)值來設定系統(tǒng)特殊寄存器r143的大小，用于淬火溫度的控制。另外一路d/a輸出通過設定系統(tǒng)特殊寄存器r238=5，指定該通道為主軸轉(zhuǎn)速機能，可以在nc程序中直接通過s代碼設定變頻馬達的轉(zhuǎn)速，用于光軸類零件的淬火加工。
   
 　   通過plc編輯，y軸的伺服馬達的使能信號o004和變頻器運轉(zhuǎn)信號o000電氣互鎖，確保機械安全。cnc控制架構(gòu)如圖3所示。

                                                                       圖3  cnc控制架構(gòu)

4.2 系統(tǒng)的i/o規(guī)劃，以及自定義m代碼功能的實現(xiàn)。
   
   　 機床制造商通過專用的plc編輯軟體可以對putnc-h4通用系統(tǒng)的內(nèi)置plc進行編輯，可以實現(xiàn)plc i/o規(guī)劃、電氣安全互鎖和用戶自定義m代碼功能。cnc淬火機床i/o規(guī)劃如表1所示。

    　cnc淬火機床自定義m代碼如表2所示。

   　 自定義m代碼plc規(guī)劃范例如圖4所示。

                                                            圖4  自定義m代碼plc規(guī)劃范例
   
   　 4.3 系統(tǒng)的操作功能的實現(xiàn)
   
   　 putnc-h4系列通用數(shù)控系統(tǒng)是具有標準cnc的功能，因此可以輕松實現(xiàn)伺服運動控制。通過數(shù)控面板的操作可以實現(xiàn)模式切換、基本g代碼編程、mpg手輪功能、任意暫停、單節(jié)測試等操作功能。
   
   　 機床制造商只需根據(jù)產(chǎn)業(yè)機械最終用戶的操作習慣和工藝要求，對按鍵和lcd畫面做進一步的規(guī)劃，使其能更直觀的反映加工信息即可。因此和工控機、hmi人機+plc的控制方案相比，無論在運動控制方面，還是系統(tǒng)操作易用性和穩(wěn)定性上都有著絕對的優(yōu)勢。
   
  　  4.4 加工程序g代碼數(shù)據(jù)的生成和處理
   
   　 淬火機床是熱處理加工環(huán)節(jié)的一種專用設備，操作者往往具備本專業(yè)的理論基礎，而對cnc基本不具備編程能力。所以如何能夠結(jié)合產(chǎn)業(yè)機械的自身的工藝特點，完美的生成和處理加工程序數(shù)據(jù)，是把通用cnc打造成產(chǎn)業(yè)機械專用系統(tǒng)的關(guān)鍵一步。淬火機床在程序編輯上主要以下提出三點要求：
   
    　(1) 加工光軸類零件時，可以通過標準的g代碼實現(xiàn)零件程序設計。
   
    　(2) 在加工標準的直齒和斜齒齒輪時，控制系統(tǒng)可以根據(jù)齒輪工藝參數(shù)自動生成加工程式。
   
   　 (3) 在程序編輯模式下還可以對淬火的輔助工藝參數(shù)進行設定，如感應器加熱延時時間、噴液延時時間、齒輪加工空行程時的速度以及淬火加工時的速度設定。#p#分頁標題#e#
   
  　  中達電通putnc-h4系列數(shù)控系統(tǒng)不僅支持標準g代碼編程外，還提供變量表格編程和教導程序輸入，更支持macro宏指令等多種nc編程功能，完全可以滿足機床程序編輯要求，以下對上述三點要求實現(xiàn)展開詳細說明。