張賢軍，謝浩煒

（中航西飛漢中航空零組件制造有限公司，陜西 漢中 723213）

當前的許多高精密儀器設備的加工領域都采用了先進的五軸聯(lián)動數(shù)控機床，該類機床的優(yōu)點在于其加工時的空間曲面頗為復雜，能夠滿足不同的加工需求。而這類先進數(shù)控機床所采用的控制系統(tǒng)通常首選西門子840Dsl系統(tǒng)，其系統(tǒng)通過對機床數(shù)據(jù)的有效設定，從而實現(xiàn)機床聯(lián)動功能的標定，基于此，本文主要是研究了該系統(tǒng)進行機床RTCP功能數(shù)據(jù)標定的一種方法。

1 西門子840Dsl系統(tǒng)

西門子840Dsl系統(tǒng)的連接部分主要包括驅動系統(tǒng)網(wǎng)絡、系統(tǒng)網(wǎng)絡以及PLCIO網(wǎng)絡三種網(wǎng)絡形式，其連接運用的模塊主要為NX模塊和NCU模塊。其中，驅動系統(tǒng)網(wǎng)絡采用的是DRIVE-CLIK網(wǎng)絡連接的形式，其內(nèi)部包含了各種部件，即SINAMICS S120驅動系統(tǒng)的各部件；系統(tǒng)網(wǎng)絡主要是采用以太網(wǎng)連接的方式，內(nèi)部包含的部件則包括PCU部件、OP部件、MCP部件、handwheel部件以及HT2部件等；PLCIO網(wǎng)絡則存在兩種連接方式，其分別為PROFINET網(wǎng)絡連接以及PROFIBUS網(wǎng)絡連接[1]。

NX模塊與NCU內(nèi)置的驅動控制器關系緊密，其對六個以上軸的控制則就需要通過連接NX模塊來擴展實現(xiàn)驅動控制，NX模塊的驅動控制分為兩種形式：①NX10.3，該形式可最多控制三個軸；②NX15.3，該形式可最多控制六個軸。NX模塊連接了四個DRIVE-CLIQ接口X100-X103，同時其還連接了X124的電源接口，也連接了X122數(shù)字輸出及輸入的接口，通過DRIVE-CLIQ接口X100與NCU模塊直接相連接。NCU模塊的接口有許多，如NCU710.3PN連接了4個DRIVE-CLIQ接口，其最大的控制軸數(shù)為8個，且連接NX10.3或者15.3的擴展板最大有2塊。

2 RTCP功能

RTCP指的是實時傳輸控制，其與RTP的定義相似，兩者可同時工作，而RTCP功能的單獨運行在低層的協(xié)議上，其主要有低層協(xié)議來提供控制包和相關數(shù)據(jù)。RTCP功能包括：①為應用程序提供具有廣播性能質量的信息，且每個RTCP的信息包都不能是封裝聲音數(shù)據(jù)的，其主要是封裝接收端或是發(fā)送端的統(tǒng)計報表數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)信息當中還包含了信息包的數(shù)目信息、信息包抖動信息以及丟失信息等，這些信息也會反映出當下的網(wǎng)絡狀況，對網(wǎng)絡管理有著一定幫助；②對RTCP的傳輸間隔進行控制，不同的對話中會定期傳送RTCP信息包，而隨著傳送的實現(xiàn)其參與者也在不斷增加，這些信息包的傳送也難免會占用網(wǎng)絡資源，因而為了防止其發(fā)生堵塞，就要控制傳輸間隔，進一步限制RTCP信息包的流量，這也是其需要具備的功能，同時還需要調整信息包的發(fā)送速率。

3 機床數(shù)據(jù)的設定

在本研究過程中，主要選用系統(tǒng)變量的方式促使五軸聯(lián)動RTCP功能實現(xiàn)，在此過程中，必須要提前完成對機床參數(shù)的合理設定，具體如下：機床參數(shù)MD24100的參數(shù)名稱為TRAFO-TYPE-1，設定值為72，通用五軸變換的類型與運動學數(shù)據(jù)主要參考MD24682或是MD24582完成設定；機床參數(shù)MD24582的參數(shù)名稱為MC-TRAFO5-TCARR-NO-1，設定值為1，T形為機床的運動學結構（雙擺頭結構），同時，此時所生成的五軸聯(lián)動數(shù)據(jù)來源于系統(tǒng)變量，而并不是機床數(shù)據(jù)。實踐中，選擇的數(shù)控系統(tǒng)為西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要應用了開放式的設計結構，不僅僅可以應用于數(shù)控機床，也可以應用于運動控制領域；依托對西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)本身強大的工業(yè)通訊網(wǎng)絡的利用，能夠設計成開環(huán)或閉環(huán)，促使柔性生產(chǎn)成為現(xiàn)實。

對于西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)而言，可以將其劃分為三個主要單元，具體如下：①HMI，人機交互單元。對于該功能單元而言，其主要由人機單元PCU、機床控制面板MCP以及鍵盤鼠標、選配的觸摸屏等結構組成。在數(shù)控系統(tǒng)的實際運行中，主要承擔著實現(xiàn)加工與仿真、數(shù)據(jù)管理、上位機通訊等任務。②控制、通訊系統(tǒng)單元。對于該功能單元而言，其主要由數(shù)控單元NCU、可編程控制器PLC以及外圍通訊模塊、輸入輸出模塊等結構組成。在數(shù)控系統(tǒng)的實際運行中，主要承擔著實現(xiàn)插補運算、運動控制、數(shù)字量模擬量控制等任務。③S120驅動系統(tǒng)單元。對于該功能單元而言，其主要由S120驅動系統(tǒng)、1FK系列伺服電機等結構組成，具有節(jié)能、高動態(tài)、穩(wěn)定可靠的進行軸向運動以及插補等優(yōu)點。另外，S120驅動系統(tǒng)可以單獨與其他西門子工業(yè)自動化產(chǎn)品組合，作為運動控制系統(tǒng)，整體應用優(yōu)勢極為理想，具有極高的探究價值。

4 調用事件觸發(fā)子程序

4.1 事件觸發(fā)子程序的相關參數(shù)設定

在西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)中，所包含著的事件觸發(fā)子程序屬于標準性功能，在該數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)直接提供。對于事件觸發(fā)子程序而言，其主要可以理解為，在某一事件發(fā)生后，數(shù)控系統(tǒng)會自動完成對某一設定子程序的調動用，以此實現(xiàn)對相應事件的針對性反應與處理。在此過程中，所提出的“某個事件”一般存在以下幾項備選，即有程序啟動、程序結束、操作面板上的復位、NC系統(tǒng)上電。同時，具體對哪一項事件做出響應，一般由MD20108$MC_PROG_EVENT_MASK完成選擇。

對事件觸發(fā)子程序的參數(shù)（機床數(shù)據(jù)MD20108）進行如下設定：參數(shù)名稱為Bit0，即表示著“程序啟動”；參數(shù)名稱為Bit1，即表示著“程序結束”；參數(shù)名稱為Bit2，即表示著“操作面板復位”；參數(shù)名稱為Bit3，即表示著“NC系統(tǒng)上電”。該數(shù)控系統(tǒng)、事件觸發(fā)子程序的實際運行過程中，只要相關工作人員在操作面板的相應控制頁面內(nèi)按下差異性的功能按鍵，則西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)會迅速、自動完成對程序文件的調用，并結合事件觸發(fā)子程序中的不同指令紅色實現(xiàn)對程序文件的進一步調動。

4.2 CYCPE-MA.SPF子程序編制

在進行對CYCPE-MA.SPF子程序的編制過程中，主要圍繞“操作面板可提供系統(tǒng)調用按鍵”這一核心完成編制。實際的系統(tǒng)操作、程序運行過程中，相關工作人員在操作面板上調取相應控制頁面，結合現(xiàn)實需要按下“程序啟動”或是“復位”按鍵后，能夠迅速實現(xiàn)對應的系統(tǒng)調動。

4.3 事件觸發(fā)子程序

事件觸發(fā)子程序是西門子840Dsl數(shù)控系統(tǒng)中自帶的功能性子程序，屬于該型號數(shù)控系統(tǒng)的標準循環(huán)，因此無法對其實施個性化修改。需要注意的是，如果在制造商循環(huán)或者是用戶循環(huán)中對某一自行寫入的循環(huán)進行保存，則該事件觸發(fā)子程序的標準循環(huán)并不會生效。

在實際的應用過程中，相關工作人員可以依托對CYCPE-MA.SPF子程序的利用，完成對一些需要在程序啟動、程序結束、操作面板復位、NC系統(tǒng)上電階段內(nèi)觸發(fā)功能的實現(xiàn)。為實現(xiàn)上述操作目標，必須要對事件觸發(fā)子程序的參數(shù)完成合理設定，具體來說，當存在“Bit0=1”的情況下，“程序啟動”功能按鍵迅速響應；當存在“Bit1=1”的情況下，“程序結束”功能按鍵迅速響應；當存在“Bit2=1”的情況下，“操作面板復位”功能按鍵迅速響應；當存在“Bit3=1”的情況下，“NC系統(tǒng)上電”功能按鍵迅速響應[2]。

5 結論

綜上所述，本文中主要研究了五軸聯(lián)動數(shù)控機床系統(tǒng)變量實現(xiàn)RTCP功能的方法，目前采用的數(shù)據(jù)表定方法主要包括系統(tǒng)變量方法以及機床數(shù)據(jù)設定方法這兩種。由本文分析可知，文中所提出的機床聯(lián)動數(shù)據(jù)子程序的調用過程中，主要是采用了事件觸發(fā)子程序這項功能，同時其也可運用于其他類型機床加工功能的實現(xiàn)，因而具有著較高的研究和使用價值。