西門子設定點交換功能在機床上的應用
文:文/武漢武重機床有限公司 桂柯 雷學平 鄒鵬2021年第二期
引言及介紹
設定點交換(Setpoint Switchover)功能用于使用一個電機驅動不同的機床軸。一般應用在大型落地銑鏜床或龍門銑床上,這類機床大多有附件,附件的控制有的有單獨的伺服電機,有的則是靠主電機驅動來控制的。如落地銑鏜床上的萬能直角銑頭A、C軸分度驅動用的是主軸電機,A、C軸只有位置編碼器反饋。使用Setpoint Exchange功能,一個電機驅動多個軸,各軸有自己的一套軸數據,并且各自有自己的補償表,實現特殊復雜的軸控制功能。
控制原理
激活設定點交換授權,多個機床可設置同樣邏輯驅動號,即參數30110設置同樣的值。通過Setpoint Exchange功能,同一個設定值通道可多次分配給不同的機床軸使用,即通過MD30110設定,而各個機床軸的位置測量系統通過參數MD30220和MD30230指定。
主要機床參數及PLC信號
(1)該機床的主要參數如下:
MD30110 //設定值傳送:模塊編號
MD30130 //設定值輸出類型
MD30200 //編碼器數量
MD30220 //實際值傳送:驅動器編號/測量回路編號
MD30230 //實際值傳送:驅動器模塊/測量回路上的輸入
MD30240 [0] [1]//編碼器類型
MD31020 [0] [1]//編碼器的線數
(2)PLC接口信號
接口信號有兩類,一類是PLC到軸,另一類是軸到PLC,如表1所示。
表1 信號接口說明
應用舉例
數控落地銑鏜床的主軸SP的旋轉和萬能角銑頭分度軸A、C使用的是同一電機,并且SP、A、C各自有自己的直接測量編碼器。當機床滑枕不裝附件頭時,主電機驅動主軸旋轉,主軸配有兩個編碼器反饋,即電機編碼器ME和主軸直接編碼器BE,當裝上附件頭時,主電機驅動A軸,附件頭A分度,A軸有兩個編碼器,即電機編碼器ME和A軸直接編碼器AE,通過編碼器的位置反饋來檢測A軸的分度位置;當裝上附件頭C時,主電機驅動C軸,附件頭C分度C軸有兩個編碼器,即電機編碼器ME和C軸直接編碼器CE,通過編碼器的位置反饋來檢測C軸的分度位置,具體連接框圖1所示。
圖1 連接示意圖
(1)參數設置
SP、A、C三個軸共用一個電機M和一個驅動裝置,通過切換編碼器的反饋來控制軸。SP軸編碼器是ROD486 增量信號2500線,A軸編碼器是ROD1080 增量信號2000線,C軸編碼器是ROD1080 增量信號2000線。參數設置如表2所示。
表2 參數設置
(2)PLC控制程序
SP主軸使能控制
A(O DB35.DBX 64.4
O DB35.DBX 64.5
O
A(O DB11.DBX 6.2
O DB11.DBX 7.2
)
A Q 3.6 //主軸選擇燈
)
AN DB37.DBX 64.6//A軸負向沒有運動
AN DB37.DBX 64.7//A軸正向沒有運動
AN DB38.DBX 64.6//C軸負向沒有運動
AN DB38.DBX 64.7//C軸正向沒有運動
R M 72.1
R DB37.DBX 2.1//復位A軸檔塊
R DB37.DBX 21.7//復位A軸脈沖使能
R DB37.DBX 24.5//A軸釋放驅動控制
R M 72.2
R DB38.DBX 2.1//復位C軸檔塊
R DB38.DBX 21.7//復位C軸脈沖使能
R DB38.DBX 24.5//C軸釋放驅動控制
L S5T#500MS
SD T 12
A M 80.0
A T 12
S DB35.DBX 24.5//S軸要求驅動控制
S M 72.0
S DB35.DBX 21.7//置位S軸脈沖使能
A M 80.0
A T 12
A DB35.DBX 24.5
A DB35.DBX 96.5
S DB35.DBX 2.1
A M 72.0
AN M 12.4
= DB35.DBX 1.5//S軸切換到半閉環
AM 72.0
A M 12.4
= DB35.DBX 1.6//S軸切換到全閉環
AM 72.0
= DB35.DBX 1.7//S軸修調有效
A軸使能控制程序和C軸使能控制程序與主軸結構一樣,把相應的DB塊地址改一下就可以了。
結語
通過設定參數及PLC程序的編寫就可以實現一個電機驅動多個軸,各軸有自己的一套軸數據,并且各自有自己的補償表,實現特殊復雜的軸控制功能了,此功能已廣泛的應用于我廠機床當中。
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