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        SINUMERIK 840Dsl在多附件銑頭時(shí)轉(zhuǎn)矩限制和速度限制功能的研究

        2015-12-02 01:37:10威海華東數(shù)控股份有限公司山東264200高山周全
        金屬加工(冷加工) 2015年22期
        關(guān)鍵詞:設(shè)置

        ■威海華東數(shù)控股份有限公司(山東 264200)高山 周全

        在大型龍門加工中心和鏜床的使用中,為了擴(kuò)展加工范圍,經(jīng)常會(huì)用到直角附件頭、延伸附件頭和萬向附件頭等大型附件銑頭。這些附件銑頭由于其自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在進(jìn)行機(jī)加工時(shí)需要限制電機(jī)的最高輸出轉(zhuǎn)矩和附件銑頭的最高轉(zhuǎn)速,否則會(huì)損傷附件銑頭,帶來設(shè)備安全事故。通過西門子840Dsl的系統(tǒng)功能,由不同的附件銑頭來設(shè)定對(duì)應(yīng)的多套轉(zhuǎn)矩和速度參數(shù)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限制和速度限制功能,可滿足保護(hù)附件銑頭、安全生產(chǎn)的要求。

        1.系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

        (1)轉(zhuǎn)矩限制。西門子840Dsl系統(tǒng)一套驅(qū)動(dòng)可以配置8套驅(qū)動(dòng)參數(shù)組(DDS Drive data sets),同一驅(qū)動(dòng)、同一電機(jī)采用不同的驅(qū)動(dòng)參數(shù),控制電機(jī)的特性。通過驅(qū)動(dòng)PLC接口信號(hào)DB3x.DBX21.0、DB3x.DBX21.1、DB3x.DBX21.2激活不同的驅(qū)動(dòng)參數(shù)組,如圖1所示。

        驅(qū)動(dòng)配置:由于系統(tǒng)默認(rèn)只能設(shè)置一套驅(qū)動(dòng)參數(shù),所以需要增加驅(qū)動(dòng)參數(shù)套數(shù)。在HMI或IBN驅(qū)動(dòng)配置中出現(xiàn)如圖2所示的畫面,數(shù)字1~8表示配置幾套驅(qū)動(dòng)參數(shù),可根據(jù)需要設(shè)置參數(shù)套數(shù),驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)自動(dòng)拷貝到新建立的參數(shù)組中,已存在的參數(shù)組,數(shù)據(jù)保留。

        圖1 驅(qū)動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)換接口信號(hào)

        圖2 驅(qū)動(dòng)參數(shù)套數(shù)設(shè)置

        驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)矩設(shè)置:驅(qū)動(dòng)配置后,驅(qū)動(dòng)參數(shù)中P1520和P1521的個(gè)數(shù)由默認(rèn)的1個(gè)增加為圖2中設(shè)置的個(gè)數(shù),通過驅(qū)動(dòng)參數(shù)P1520[0…1]設(shè)置轉(zhuǎn)矩上限,P1521[0…1]設(shè)置轉(zhuǎn)矩下限。

        PLC處理:如圖3所示,假如有2個(gè)附件銑頭,分別用M0.1(附件頭1)和M0.2(附件頭2)兩個(gè)標(biāo)志位表示,P1520[0]和P1521[0]設(shè)置第一個(gè)附件銑頭的上下限轉(zhuǎn)矩值,P1520[1]和P1521[2]設(shè)置第二個(gè)附件銑頭的上下限轉(zhuǎn)矩值,則通過下面的PLC程序可進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制切換。程序如下:

        圖3 PLC處理

        (2)速度限制。西門子840Dsl操作界面上,操作區(qū)“參數(shù)”→“設(shè)定”→“主軸”界面中,如果需要改變主軸轉(zhuǎn)速,可以將光標(biāo)定位在“最小”、“最大”或“G96時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速限制”欄中輸入新的數(shù)值。這3個(gè)數(shù)值對(duì)應(yīng)參數(shù)如下:

        最?。篘43210 MDD_SPIND_MAX_VELO_G25

        最大:N43220 MDD_SPIND_MAX_VELO_G26

        G96:N43230 MDD_SPIND_MAX_VELO_LIMIT

        但在實(shí)際使用的過程中,操作者修改參數(shù)會(huì)使操作變得復(fù)雜,也容易出現(xiàn)遺忘的情況,為此可以用附件頭識(shí)別碼和NC數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的修改。首先使用西門子提供的軟件NC-VAR-Selector找到相應(yīng)的NC-var變量,如圖4所示,在區(qū)域A中模塊SE下的軸專用的設(shè)定數(shù)據(jù)里,找到需要更改的NC變量“SPIND_MAX_VELO_G26”,并生成AWL源文件。

        圖4 NC-var變量的選擇

        如圖5所示,在生成的源文件中“bereich_u_einheit:BYTE :=B#16#67;”設(shè)置了對(duì)應(yīng)的軸號(hào),“B#16#67”表示軸號(hào)為7。編譯源文件后即可生成可供PLC修改NC數(shù)據(jù)的變量接口模塊DB120。

        圖5 源文件

        下面通過PLC程序來實(shí)現(xiàn)參數(shù)的自動(dòng)賦值:假設(shè)有3個(gè)附件銑頭,在安裝附件頭的滑枕端面上會(huì)有3個(gè)電感式接近開關(guān),每個(gè)附件頭安裝端面對(duì)應(yīng)位置上都有接近開關(guān)的感應(yīng)裝置,當(dāng)任何一個(gè)附件頭安裝到位后,系統(tǒng)PLC通過接近開關(guān)的接通來識(shí)別安裝的附件頭型號(hào)。這里分別用3個(gè)標(biāo)志位表示:M0.1(附件頭1),M0.2(附件頭2),M0.3(附件頭3),3個(gè)附件銑頭對(duì)應(yīng)的最大速度為500r/min、800r/min和1000r/min。首先從NC中讀出當(dāng)前主軸的速度設(shè)定值G26-SD43220,并將其裝入MD140中:

        在使用不同的附件銑頭時(shí)選擇對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速:

        將需要的轉(zhuǎn)速寫入SD43220 SPIND_MAX_VELO_G26中:

        3.結(jié)語

        近幾年隨我國制造業(yè)的高速發(fā)展,對(duì)于大型機(jī)床的需求也逐漸增多,附件銑頭的應(yīng)用也越來越廣泛,應(yīng)用西門子840Dsl系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩限制功能和速度限制功能,能在使用過程中很好地保護(hù)附件頭,降低了附件銑頭的故障率,提高了生產(chǎn)效率。

        [1]任雙艷,等.STEP7開發(fā)基礎(chǔ)及應(yīng)用指南[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

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