西门子840D系统多方式组多通道技术在机床上的运用.docx

櫍櫍櫍櫍櫍数控数显櫍櫍櫍櫍櫍西门子系统多方式组多通840d道技术在机床上的运用吴春平，罗建全 ( 汉川机床集团有限公司，723003)摘要:本文通过对西门子 840d 系统多方式组多通道技术运用和研究，以解决数控机床加工的同时性问题，即在同一时间能加工不同的零件、做不同的操作，且互相独立、互不影响。关键词:方式组; 通道; 参数; 复位中图分类号:tg659文献标识码:b文章编号:1004 0420(2012)01 0012 032 和其它坐标轴的限制，可独立操作和控制; 主轴 1、2的操作方式和控制应相同。故在该机床上采用多方式组多通道技术，将主轴 sp1，坐标轴 x、y1、z1、w1 分配在通道 1，第一方式组; 将主轴 sp2，坐标轴 y2、z2、w2 分配在通道 2，第一方 式组; 将主轴 sp3，坐标轴 y3、z3 分配在通道 3，第二方 式组。机床结构示意图见图 1。前言目前，大部分数控机床都是在一个方式组和一个 通道下工作，实现一些基本数控功能的操作。但随着 数控机床向大型化、复杂化方向的发展，机床的控制轴 数也越来越多，所要求的功能也越多，对加工的同时性 要求也越来越高，往往要求机床在同一时间能加工不 同的零件、做不同的操作，且互相独立、互不影响，这就 需要运用西门子 840d 系统多方式组多通道技术。何为方式组? 方式组中的“方式”指的是操作方 式，即 jog，mda，auto 等方式，所以方式组就是以操 作方式划分的小组。如果是一个双方式组的系统意味 着在这个系统上可以同时出现两种操作方式。何为通道? 通道就是轴所使用的 nc 及其插补 器，多通道可以简单的理解为多个插补器，多通道意味 着系统可以同时执行多个 nc 程序，互不影响( 当然也 可以协调同步运行) 。一个系统可以有若干个方式组，每个方式组可以 有若干个通道，在一个方式组中的通道必然处于同一 种操作方式下。以数控对头镗机床为例，需要使用两 个通道，方式组可以用一个，即两个主轴 sp1、sp2 可以 同时手动或同时自动; 当然也可以设计成两个方式组， 即一个主轴在手动方式下调整，另一个主轴在自动方 式下加工。0图 1 机床结构示意图参数设置根据机床各轴的定义和分配，将其参数设置如下。通用参数设置机床轴名，机床上所有用到的轴均应给出轴22 1名，如下所示:md10000 axconf_machax_name_tab0= x md10000 axconf_machax_name_tab1= y1md10000 axconf_machax_name_tab2= y2md10000 axconf_machax_name_tab3= z1md10000 axconf_machax_name_tab4= z2md10000 axconf_machax_name_tab5= w1md10000 axconf_machax_name_tab6= w2md10000 axconf_machax_name_tab7= sp1md10000 axconf_machax_name_tab8= sp21机床简述本台大型数控对头镗机床，是我公司为用户新开发的一种机型，工作台尺寸为( 1 400 8 000 ) mm，采用西门子 840d 系统，共有 12 个轴，其中主轴 3 个，坐 标轴 9 个。要求: 主轴 sp3，坐标轴 y3、z3 的工作不受主轴 1、 12 数控数显西门子 840d 系统多方式组多通道技术在机床上的运用机床电器 2012. 1md10000 axconf_machax_name_tab9= sp3md10000 axconf_machax_name_tab10= y3md10000 axconf_machax_name_tab11= z3将通道分配给方式组，如下所示:md10010 assign_chan_to_mode_group0= 1，即 把通道 1 分配给方式组 1md10010 assign_chan_to_mode_group1= 1，即 把通道 2 分配给方式组 1md10010 assign_chan_to_mode_group2= 2，即 把通道 3 分配给方式组 2md20080 axconf_machax_name_tab11= z3定义通道 1 的主主轴:md20090 spind_def_master_spind = 1这样，为了方便，在通道 1 屏幕上，将显示所有机 床轴名为: x、y1、y2、z1、z2、w1、w2、sp1、sp2、sp3、 y3、z3。2 2 2 通道 2 的设置，可参照通道 1 的设置:md20050 axconf_geoax_assign_tab0= 1md20050 axconf_geoax_assign_tab1= 3md20050 axconf_geoax_assign_tab2= 5md20060 axconf_geoax_name_tab0= x md20060 axconf_geoax_name_tab1= y2md20060 axconf_geoax_name_tab0= z2在通道 2 中，参数 md20070、md20080 与通道 1 相 同，故此处从略。通道参数通道 1 的设置:2 22 2 1定义几何轴，此处填写的是通道中轴的序号:md20050 axconf_geoax_assign_tab0 = 1md20050 axconf_geoax_assign_tab1 = 2md20050 axconf_geoax_assign_tab2 = 4 定义几何轴轴名，此处填写的是通道中轴的名称: md20060 axconf_geoax_name_tab0= x md20060 axconf_geoax_name_tab1= y1md20060 axconf_geoax_name_tab0= z1定义通道中使用的机床轴，此处的序号是针对md10000 的顺序:md20070 axconf_machax_used0= 1md20070 axconf_machax_used1= 2md20070 axconf_machax_used2= 3md20070 axconf_machax_used3= 4md20070 axconf_machax_used4= 5md20070 axconf_machax_used5= 6md20070 axconf_machax_used6= 7md20070 axconf_machax_used7= 8md20070 axconf_machax_used8= 9md20070 axconf_machax_used9= 10md20070 axconf_machax_used10= 11md20070 axconf_machax_used11= 12定义通道中轴的名称:md20080 axconf_machax_name_tab0= x md20080 axconf_machax_name_tab1= y1md20080 axconf_machax_name_tab2= y2md20080 axconf_machax_name_tab3= z1md20080 axconf_machax_name_tab4= z2md20080 axconf_machax_name_tab5= w1md20080 axconf_machax_name_tab6= w2md20080 axconf_machax_name_tab7= sp1md20080 axconf_machax_name_tab8= sp2md20080 axconf_machax_name_tab9= sp3md20080 axconf_machax_name_tab10= y3定义 通 道 2 的 主 主 轴: md20090master_spind = 22 2 3 通道 3 的设置，可参照通道 1 的设置。为 了通道 3 屏幕的简洁，只显示有用的轴名，其具体设置 如下:md20050 axconf_geoax_assign_tab0= 1md20050 axconf_geoax_assign_tab1= 11md20050 axconf_geoax_assign_tab2= 12md20060 axconf_geoax_name_tab0= x md20060 axconf_geoax_name_tab1= y3md20060 axconf_geoax_name_tab0= z3md20070 axconf_machax_used0= 1md20070 axconf_machax_used1= 11md20070 axconf_machax_used2= 12md20070 axconf_machax_used3= 10md20080 axconf_machax_name_tab0= x md20080 axconf_machax_name_tab1= y3md20080 axconf_machax_name_tab2= z3md20080 axconf_machax_name_tab3= sp3md20090 spind_def_master_spind = 3这样，在通道 3 屏幕上，显示的轴名为: x、y3、z3、sp3，其它的轴不显示，简单明了。spind _ def _轴参数(见表 1)轴参数中，注意设置 md30550 axconf_assign_ master_chan 的值，即将轴分配给通道。其它轴参 数的设置详见西门子 840d 系统说明，此处不再赘述。表 1 参数设置2 3 13 轴名xy1y2z1z2w1w2sp1sp2sp3y3z3md30550112121212333机床电器 2012. 1数控数显西门子 840d 系统多方式组多通道技术在机床上的运用3 程序设计3 1 方式组信号 db11对于机床面板的操作控制，可以调用西门子的标 准功能块 fc19，也可以自行编程设计。本机床采用自 行编程设计的方法，为便于操作，一共设计了三块机床 面板，其中两块采用西门子 mcp483 标准面板，分别安 装在主轴 sp1 和 sp2 侧，设计在方式组 1 下操作; 另一 块为自制机床面板，安装在主轴 sp3 侧，设计在方式组2 下操作。因此，应用面板的相应按键，激活其对应的 功能和操作方式。db11 dbb0 db11 dbb7 为方式 组 1 的对应信号，db11 dbb20 db11 dbb27 为方 式组 2 的对应信号。现将“自动方式”的选择程序举例如下，其它“方 式”的编程类同，不再一一列举:复位信号机床“复位”信号是一个很重要的信号，复位时可 以解除急停、清除报警、暂停、停止程序等。因此，一般 只能将本通道进行复位，而不能影响其它通道的正常 工作; 但在有急停出现时，必须将所有通道同时进行复 位，系统才能正常就绪，否则会报“通道中断、无模式组 准备”故障。其 plc 程序如下所示: 图中 m50 0 为常 “1”信号，m5 5 为第三通道选取信号，i3 7 和 i103 7 为 面板 1、2 的复位键，i34 5 为面板 3 的复位键。从图 2 中 可以看出，只有当急停信号有效，即 db10 dbx106 1 等 于 1 时，按下任意复位键，均能将三个通道同时复位，使 系统正常工作。3 3轴信号轴信号的激活应与方式组对应。本台机床的主轴 sp1、sp2，坐标轴 x、y1、z1、w1、y2、z2、w2 的工作方 式受控于方式组 1，即机床面板 1 和机床面板 2; 主轴 sp3，坐标轴 y3、z3 的工作方式受控于方式组 2，即机 床面板 3。现以“增量 10”的选择举例如下，其它类同，不再 一一列举。方式组 1，增量 10 的选择程序如下:3 2结