數(shù)控車床可編程控制I/O點(diǎn)的研究

張何　龐美嚴(yán)

【摘 要】數(shù)控車床中可編程控制是數(shù)控車床的核心，梯形圖簡(jiǎn)單易學(xué)，但是數(shù)據(jù)量較大，數(shù)據(jù)更改不便。而標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)對(duì)PLC的操作界面進(jìn)行了優(yōu)化，它為數(shù)控車床的PLC配置調(diào)整與維修提高了工作效率。因此，本文針對(duì)武漢華中數(shù)控車床標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，提出了新的規(guī)范化的更改模式。

【關(guān)鍵詞】PLC；標(biāo)準(zhǔn)配置系統(tǒng)；數(shù)控車床；界面

0 引言

在我們?nèi)粘５臄?shù)控車床操作中，由于車床的長(zhǎng)期使用與不規(guī)范操作，數(shù)控車床控制面板按鍵的磨損日益增加，更換控制面板價(jià)格高昂，采購(gòu)與維修更換周期較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)與日常生產(chǎn)與教學(xué)產(chǎn)生不良后果，而大多數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)控車床的技術(shù)公司都對(duì)控制面板上有預(yù)留的空白鍵作為按鍵磨損的替代品，甚至我們可以用一下并不常用的按鍵進(jìn)行代替，維修方法簡(jiǎn)單便捷，時(shí)間短，能夠大大的減少等待更換控制面板所耗費(fèi)的時(shí)間造成的損失。下面我們就以華中世紀(jì)星HNC-21T型車床數(shù)控系統(tǒng)為例，介紹一下數(shù)控車床控制面板代替按鍵的方法。

1 概述

華中世紀(jì)星HNC-21T型車床數(shù)控裝置具有先進(jìn)的開放式體系結(jié)構(gòu)，采用的是嵌入工業(yè)pc機(jī)，它的面板為7.7寸顯示器和通用工程面板，具有中文操作面板、自動(dòng)診斷故障與故障報(bào)警、圖形加工軌跡能夠以多種形式進(jìn)行仿真。此車床數(shù)控裝置的操作界面簡(jiǎn)單易懂，容易掌握和使用。它的進(jìn)給軸、主軸、內(nèi)嵌式plc等接口集成一體，內(nèi)部配備PLC標(biāo)準(zhǔn)車床控制程序，并且為客戶提供了自由編輯PLC的權(quán)限，具有各種常用功能與宏程序功能等。由此可見，它是一種優(yōu)能的數(shù)控車床控制裝置。其界面如圖1所示：

2 標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)的進(jìn)入

（1）首先我們進(jìn)入華中世紀(jì)星HNC-21T型車床數(shù)控系統(tǒng)，如果要進(jìn)入系統(tǒng)底層或者plc控制系統(tǒng)要求必須按下急停按鈕，當(dāng)按下急停按鈕后可以避免很多問(wèn)題，甚至有可能關(guān)系到設(shè)備安全和生命安全，當(dāng)急停按鈕按下后，繼電器的24v正向電壓為零，其他繼電器的控制均不通電，繼電器后面連接的線圈即便受的干擾也不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保證了設(shè)備安全與人身安全。想要進(jìn)入系統(tǒng)底層或者plc控制界面首先要按控制面板上的F10擴(kuò)展菜單。

（2）當(dāng)按下F10擴(kuò)展菜單按鈕后就會(huì)看到F1 plc與F3 參數(shù)兩個(gè)按鈕，當(dāng)想進(jìn)入plc時(shí)按下F1 plc按鈕，當(dāng)想進(jìn)入系統(tǒng)底層時(shí)按下F3 參數(shù)按鈕，這里主要對(duì)plc的更改設(shè)置進(jìn)行介紹所以按下F1 plc按鈕。然后選擇F2 編輯PLC按鍵，在plc處輸入口令hit后系統(tǒng)會(huì)詢問(wèn)是否進(jìn)入plc的編輯模式，選擇“是”。

3 標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)的界面操作調(diào)整

3.1 PLC內(nèi)部處理區(qū)進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)整的界面

接上，然后會(huì)進(jìn)入選擇系統(tǒng)，選擇車床系統(tǒng)即可進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)，進(jìn)入的第一個(gè)界面是PLC內(nèi)部處理區(qū)進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)整的界面。

在這里可以為車床提供抱閘、雙向選刀、防護(hù)門等擴(kuò)展選項(xiàng)，方便對(duì)不同工廠或?qū)W校對(duì)車床的特殊要求，例如學(xué)校對(duì)學(xué)生的安全要求比較高，而學(xué)生安全意識(shí)不高就可選擇支持防護(hù)門選項(xiàng)后，再對(duì)防護(hù)門添加限位開關(guān)與警報(bào)便可有效的防止學(xué)生在不關(guān)閉防護(hù)門的情況下開啟車床以避免事故的發(fā)生，杜絕安全隱患。

3.2 車床主軸調(diào)節(jié)的界面

下一個(gè)界面進(jìn)入車床主軸調(diào)節(jié)的界面，這里主要涉及到主軸有多個(gè)檔位，例如2個(gè)檔位便在檔位最大數(shù)中填2，實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)，檔位1中設(shè)定轉(zhuǎn)速下限10上限875，檔位2中設(shè)定轉(zhuǎn)速下限875上限3000，那么在檔位1的傳動(dòng)比就是3000：875簡(jiǎn)化后應(yīng)為24：7，后面的輸出點(diǎn)、到位信號(hào)點(diǎn)為電磁閥自動(dòng)換擋，比如現(xiàn)在有一個(gè)檔位換一檔輸出一個(gè)Y0.3去進(jìn)行換擋信號(hào)，到位后發(fā)出一個(gè)X1.2信號(hào)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。這在普通車床的自動(dòng)化改造方面可以得到很便捷的安裝與調(diào)試。

3.3 刀庫(kù)界面

接下來(lái)進(jìn)入刀庫(kù)界面，在這里前面涉及到刀架的正反轉(zhuǎn)信號(hào)，在實(shí)際操作中，機(jī)床找到正反轉(zhuǎn)這兩個(gè)點(diǎn)比較復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)也比較大，那么在這個(gè)界面如果出現(xiàn)刀架正反轉(zhuǎn)出錯(cuò)的現(xiàn)象那么就可以直接在刀架正轉(zhuǎn)與刀架反轉(zhuǎn)的組和位的位置將組位上下位置調(diào)換即可實(shí)現(xiàn)刀架正反轉(zhuǎn)的目的。例如下圖中將03、04位置互換。如果刀庫(kù)中有一個(gè)刀座不準(zhǔn)備使用可以在刀架到位點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，例如2號(hào)刀不準(zhǔn)備使用便將2號(hào)刀位置的組位刪除，但是直接刪除會(huì)影響到后面的1號(hào)刀不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以組位中間不能空位要將1.1前移至1.2的位置才不會(huì)受到影響。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)PLC輸入輸出IO點(diǎn)位界面

下翻進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)PLC輸入輸出IO點(diǎn)位界面，現(xiàn)在由于很多面板經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間多次使用點(diǎn)位容易達(dá)到運(yùn)行次數(shù)，點(diǎn)位容易燒毀等頻繁發(fā)生，如果整個(gè)面板更換成本較高，采購(gòu)面板周期較長(zhǎng)耽誤生產(chǎn)或教學(xué)的正常使用，迫切的需要能夠簡(jiǎn)單快捷替代的方法，那么就可以通過(guò)接口點(diǎn)位的更改讓面板能夠繼續(xù)的使用，例如數(shù)控面板輸入的面板有XS10與XS11兩個(gè)接口，我們使用XS10正常使用，現(xiàn)在XS10接口燒毀，想用XS11接口代替，那么這兩個(gè)接口每一位對(duì)應(yīng)過(guò)去都相差20位，一組為8位占用一個(gè)字節(jié)，相差為2.4如果想跟換外部運(yùn)行x2.3就要更改為x4.7。例如開關(guān)量輸出接口XS20燒毀需要用XS21代替，首先兩個(gè)接口每一位對(duì)應(yīng)過(guò)去都差16，一組為8位占用一個(gè)字節(jié)，相差為2.0，那么觀察圖知道兩個(gè)接口之間不僅存在位差還發(fā)現(xiàn)了XS21中3、4、16、17為空，如果想用xs21進(jìn)行代替的話出了要增加位差外還要增加4根分線進(jìn)行控制以達(dá)到正常運(yùn)行的目的。ESTOP1對(duì)應(yīng)的是急停按鈕，OTBS1，OTBS2對(duì)應(yīng)的是超程解除按鈕，如果急停或超程解除按鈕損壞可從此處直接分線至其他開關(guān)按鈕或空開等進(jìn)行臨時(shí)使用。

上面我們說(shuō)了通過(guò)分線的方法對(duì)數(shù)控面板損壞的部分進(jìn)行維修，那么接下來(lái)介紹一種不用分線，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)PLC控制系統(tǒng)更改點(diǎn)位的方法對(duì)失靈按鈕進(jìn)行替代的方法。

3.5 I/O地址位（隱藏界面）

數(shù)控車床控制面板前面板以F1-F10按鈕為分界線，如果是F1-F10之上損壞是不可替換的，在其之下的按鈕都使可以進(jìn)行替換的，如果想要更換需要切回第一個(gè)界面，按下Alt+K鍵，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)的隱藏界面，就可以進(jìn)入操作面板的IO地址位，比如將按鈕按壞，如果更換整個(gè)的操作通用工程面板那么維修成本過(guò)高，采購(gòu)面板周期較長(zhǎng)耽誤生產(chǎn)或教學(xué)的正常使用，迫切的需要能夠簡(jiǎn)單快捷替代的方法，我們就可以觀察一下毀壞的按鍵附近有哪個(gè)按鍵沒(méi)有用或者不常用，通過(guò)地址的更換就能夠達(dá)到數(shù)控車床正常運(yùn)行的目的，例如快進(jìn)按鈕損壞就可以通過(guò)查詢Y向正點(diǎn)動(dòng)按鈕的點(diǎn)位地址進(jìn)行更換便可以用Y+代替快進(jìn)按鈕，F(xiàn)1-F10下面的按鈕控制點(diǎn)位組都是30開始的，從第一排左邊開始點(diǎn)位由30.0-30.7、31.0-31.5，第二排為32.0-32.7、33.0-33.5，第三排為34.0-34.7、35.0-35.5，啟動(dòng)、停止按鈕分別為31.6、35.6。并不是所有的按鈕都使這樣的界面，那么還有一種方法，首先我們退出當(dāng)前界面，在選擇PLC時(shí)進(jìn)入輸入輸出PLC監(jiān)控PLC的點(diǎn)位就可以查出所需按鈕的點(diǎn)位。再通過(guò)點(diǎn)位的替換來(lái)達(dá)到按鈕替換的目的，最后再在更換后的按鈕上面貼上相應(yīng)的按鈕符號(hào)即完成了按鈕的替換任務(wù)。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)華中標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)的介紹能夠看出，可編程控制器由于起步相對(duì)較晚，技術(shù)方面的發(fā)展還不是特別完善，標(biāo)準(zhǔn)PLC配置系統(tǒng)的設(shè)置調(diào)整十分的人性化，減少了復(fù)雜的查線過(guò)程，為數(shù)控車床的維修提供了快速更改、替換、增減功能等進(jìn)行了優(yōu)化，達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)化更改的目的，避免了為了修改一個(gè)點(diǎn)位而需要查看整個(gè)電路圖、梯形圖甚至需要手動(dòng)編程，為現(xiàn)代化對(duì)快速維修的需求提供了便利條件，更改個(gè)別參數(shù)便可帶動(dòng)其它參數(shù)的優(yōu)化處理是當(dāng)今社會(huì)的要求，更是目前先進(jìn)PLC市場(chǎng)的需求的代表產(chǎn)物。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]