劉 寧

（沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110042）

西門子802D系統(tǒng)行程潤(rùn)滑功能的實(shí)現(xiàn)

劉 寧

（沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司，遼寧沈陽(yáng) 110042）

利用西門子802D系統(tǒng)的接口信號(hào)及參數(shù)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控車床行程潤(rùn)滑功能的控制，達(dá)到機(jī)床合理潤(rùn)滑的目的。

節(jié)能 行程潤(rùn)滑 系統(tǒng)接口信號(hào) PLC程序 定時(shí)器 計(jì)數(shù)器

數(shù)控機(jī)床如何保養(yǎng)，如何使它可靠運(yùn)行、減少維修的次數(shù)，如何使它延長(zhǎng)使用壽命，是機(jī)床制造廠家和廣大用戶密切關(guān)心的話題。機(jī)床采取潤(rùn)滑主要是為了充分、有效地潤(rùn)滑機(jī)床的導(dǎo)軌和絲杠，使機(jī)床更有效地工作。目前我國(guó)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床大多采用定時(shí)潤(rùn)滑，而定時(shí)潤(rùn)滑在機(jī)床上電后不工作狀態(tài)下也潤(rùn)滑，造成不必要的浪費(fèi)。為解決這一問(wèn)題，采用行程潤(rùn)滑方式。行程潤(rùn)滑是機(jī)床制造廠家通過(guò)PLC控制，對(duì)機(jī)床X軸、Z軸的機(jī)械坐標(biāo)值累加，控制機(jī)床導(dǎo)軌潤(rùn)滑泵工作，這樣可以保證機(jī)床高速、高效工作時(shí)潤(rùn)滑充分，更有利于機(jī)床的環(huán)保，避免了潤(rùn)滑油的不必要浪費(fèi)。比較典型的西門子802D系統(tǒng)在CAK系列數(shù)控車床上的應(yīng)用進(jìn)行介紹。

1 機(jī)床坐標(biāo)軸移動(dòng)方向的控制

行程潤(rùn)滑是通過(guò)計(jì)算機(jī)床X軸、Z軸的機(jī)械坐標(biāo)值進(jìn)行累加的，而機(jī)床的兩軸移動(dòng)又有正向和負(fù)向之分，要想知道機(jī)床坐標(biāo)軸的移動(dòng)方向，必須了解機(jī)床的PLC接口信號(hào)。

機(jī)床坐標(biāo)軸移動(dòng)方向的相關(guān)信號(hào)如下：

V38000004.7：X軸正向移動(dòng)信號(hào)

V38000004.6：X軸負(fù)向移動(dòng)信號(hào)

V38010004.7：Z軸正向移動(dòng)信號(hào)

V38010004.6：Z軸負(fù)向移動(dòng)信號(hào)

以上接口信號(hào)不論在自動(dòng)還是手動(dòng)方式下，只要機(jī)床的X軸或Z軸移動(dòng)，其相應(yīng)的輸入信號(hào)由0變?yōu)?，該信號(hào)持續(xù)有效，直到該軸停止移動(dòng)。另外如想要機(jī)床軸移動(dòng)，必須使機(jī)床接口信號(hào) V380X4001和V380X0002.1的狀態(tài)為邏輯1，激活伺服軸的伺服使能和脈沖使能。如果此信號(hào)不激活，機(jī)床軸將不能移動(dòng)。

2 機(jī)床坐標(biāo)值的讀取與處理

當(dāng)讀取機(jī)床坐標(biāo)的位置時(shí)，先將V26000001.1信號(hào)狀態(tài)置為1，讀取機(jī)床坐標(biāo)的位置指令剩余值時(shí)，先將V26000001.2信號(hào)狀態(tài)置為1，開啟讀取權(quán)限。系統(tǒng)通過(guò)接口信號(hào)V57000000～V57000004來(lái)讀取機(jī)床坐標(biāo)的實(shí)際值和剩余量，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1。

表1

讀取內(nèi)部信號(hào)后，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部處理器換算，PLC可將指定的數(shù)據(jù)讀入系統(tǒng)緩沖區(qū)或者將指定的數(shù)據(jù)寫入控制器。當(dāng)機(jī)床軸移動(dòng)后，儲(chǔ)存在系統(tǒng)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)將發(fā)生變化，通過(guò)其接口信號(hào)實(shí)時(shí)顯示坐標(biāo)軸坐標(biāo)，當(dāng)坐標(biāo)值達(dá)到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值后，激活相應(yīng)接口信號(hào)V39001002.0和 V39011002.0，并將其置為邏輯1狀態(tài)，通過(guò)PLC控制功能輸出潤(rùn)滑動(dòng)作，利用相應(yīng)的復(fù)位定時(shí)器來(lái)清除定時(shí)狀態(tài)，重新計(jì)時(shí)，讀取機(jī)床坐標(biāo)值。

3 潤(rùn)滑參數(shù)的設(shè)定

接口信號(hào)分配好以后，就要為參數(shù)設(shè)定相應(yīng)的值，在PLC程序中這些值是通過(guò)接口參數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)的。系統(tǒng)內(nèi)部有控制潤(rùn)滑距離的參數(shù)MD33050，一旦進(jìn)給軸運(yùn)行距離較大，超出MD33050中設(shè)定的位移時(shí)，就會(huì)從NCK發(fā)出“潤(rùn)滑脈沖”信號(hào)，使 V39001002.0和V39011002.0的狀態(tài)改變，當(dāng)機(jī)床軸移動(dòng)到參數(shù)設(shè)定距離后，“潤(rùn)滑脈沖”信號(hào)狀態(tài)為1，當(dāng)機(jī)床軸再次移動(dòng)到參數(shù)設(shè)定的相等距離后，“潤(rùn)滑脈沖”信號(hào)狀態(tài)為0，這樣可以根據(jù)機(jī)床軸移動(dòng)的距離，檢測(cè)“潤(rùn)滑脈沖”信號(hào)的狀態(tài)變化，通過(guò)PLC程序控制機(jī)床坐標(biāo)軸的潤(rùn)滑時(shí)間。當(dāng)檢測(cè)到“潤(rùn)滑脈沖”后，利用參數(shù)VW45000050對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)初始值設(shè)置。利用計(jì)時(shí)器T27進(jìn)行每次潤(rùn)滑時(shí)間設(shè)置。注意：當(dāng)系統(tǒng)重新上電后，移動(dòng)的距離被清零，系統(tǒng)將重新記錄機(jī)床軸移動(dòng)的距離，這樣可以很合理地控制機(jī)床潤(rùn)滑時(shí)間。

4 潤(rùn)滑泵啟動(dòng)，停止的控制

我們可以根據(jù)其控制要求，制定控制流程圖，控制過(guò)程如圖1。

通過(guò)此控制流程圖可以看出其控制難點(diǎn)在于如何在機(jī)床潤(rùn)滑脈沖發(fā)出后，間歇控制其導(dǎo)通。經(jīng)過(guò)分析，我們用計(jì)數(shù)器和定時(shí)器來(lái)控制，當(dāng)計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)等于PV設(shè)定的值之后，觸發(fā)計(jì)數(shù)器C1導(dǎo)通，從而控制定時(shí)器計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)后使定時(shí)器清零，重新計(jì)時(shí)。因?yàn)闈?rùn)滑脈沖具有持續(xù)性，如何間斷性采集其信號(hào)很關(guān)鍵。經(jīng)論證后，我們采用系統(tǒng)上升沿檢測(cè)信號(hào)P來(lái)控制，脈沖持續(xù)發(fā)出后，只采集第一個(gè)周期信號(hào)狀態(tài)，以達(dá)到間斷性控制的目的。同時(shí)坐標(biāo)軸的X、Z軸坐標(biāo)值進(jìn)行累加性運(yùn)算。結(jié)合以上控制方案，編制了PLC控制程序如圖2。

我們將MD33050潤(rùn)滑距離參數(shù)設(shè)置為1 000，代表移動(dòng)距離為1 m，參數(shù)VW45000050設(shè)置為10，這兩個(gè)參數(shù)值相乘經(jīng)過(guò)換算即為總潤(rùn)滑行程距離。潤(rùn)滑開啟時(shí)間定時(shí)器參數(shù)T27的值設(shè)置為600，因?yàn)門27時(shí)間單位為100 ms，故經(jīng)運(yùn)算后時(shí)間為6 s。即潤(rùn)滑6 s后重新開始計(jì)算軸移動(dòng)距離，復(fù)位系統(tǒng)潤(rùn)滑狀態(tài)。

此程序在我廠機(jī)床上應(yīng)用后，效果良好，使機(jī)床的潤(rùn)滑更加充分，更加合理。

5 結(jié)語(yǔ)

行程潤(rùn)滑已在我廠數(shù)控機(jī)床中廣泛使用，使導(dǎo)軌潤(rùn)滑不充分引起的機(jī)床故障率大大降低，此項(xiàng)應(yīng)用節(jié)約了機(jī)床的維修費(fèi)用，得到了公司和用戶的一致認(rèn)可。

［1］程鵬.自動(dòng)控制原理［M］.北京：高等教育出版社，2003（8）.

［2］SINUMERIK 802D PLC 編程［Z］.西門子系統(tǒng)資料，2006（11）.

［3］SINUMERIK 802D Description of Functions［Z］.西門子系統(tǒng)資料，2006（11）.

（編輯 孫德茂）

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Implementation of Siemens 802D system stroke lubrication

LIU Ning
（Shenyang Machine Tool Co.，Ltd.，Shenyang 110042，CHN）

Using the interface signals and parameters of Siemens 802D CNC system to implement the control on stroke lubrication function of CNC lathe，reasonable lubrication purposes of the machine are achieved.

Energy Saving;Stroke Lubrication;System Interface Signals;PLC Program;Timer;Counter

TH117

B

2011－04－18）

110715