專利名稱：基于西門子840d數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣控制方法，特別涉及一種基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法。
背景技術(shù)：
在重型工件的數(shù)控加工中，為了提供足夠的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工件，常需要控制兩臺(tái)電機(jī)進(jìn)行同步驅(qū)動(dòng)。以大型曲軸數(shù)控磨床為例，以往頭尾架同步驅(qū)動(dòng)采用直流調(diào)速發(fā)電機(jī)組，即將交流電變成直流電帶動(dòng)直流電機(jī)，再由直流電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出三相交流電， 連接二臺(tái)交流同步電機(jī)，以使頭尾架同步電機(jī)接受一個(gè)交流電機(jī)發(fā)出三相交流電，直流電機(jī)由單相可控硅調(diào)速而使發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電頻率改變，以達(dá)到頭尾架交流同步電機(jī)變速。這種方法的缺點(diǎn)同步系統(tǒng)復(fù)雜、電機(jī)運(yùn)行不平穩(wěn)、耗電、同步精度差、調(diào)節(jié)不方便。隨著數(shù)控技術(shù)和伺服電機(jī)的發(fā)展，西門子840D數(shù)控系統(tǒng)提供了主軸同步功能C0UPDEF可以實(shí)現(xiàn)頭尾架的同步驅(qū)動(dòng)。但是在實(shí)際運(yùn)用中，西門子840D數(shù)控系統(tǒng)自帶的主軸同步功能存在不足，即頭尾架的旋轉(zhuǎn)角度不一致，存在位置誤差。這種誤差會(huì)導(dǎo)致大型曲軸的扭曲變形， 并最終造成各檔連桿頸的相位角誤差，影響其加工精度。因此有必要在主軸同步功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善控制方法，提高兩軸在任意時(shí)刻速度和位置同步的精度，以保證大型曲軸的磨削質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)西門子840D數(shù)控系統(tǒng)自帶的主軸同步功能存在不足的問題，提出了一種基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法，實(shí)現(xiàn)同步的精度。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法，包括西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，具體包括如下步驟首先啟動(dòng)控制系統(tǒng)，將機(jī)床操作面板上的“開始同步”按鍵的狀態(tài)賦予外部輸入信號(hào)，按動(dòng)同步機(jī)床面板上“開始同步”按鍵；執(zhí)行IDS同步指令功能，主軸定時(shí)將位置信號(hào)發(fā)入西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子840D數(shù)控系統(tǒng)掃描到主軸步進(jìn)電機(jī)位置后；執(zhí)行TRAIL聯(lián)動(dòng)程序，將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為輔軸控制信號(hào)給輔軸，實(shí)現(xiàn)位置同步。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法， 在主軸同步功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善控制方法，提高兩軸在任意時(shí)刻速度和位置同步的精度，保證了大型曲軸的磨削質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的5種相關(guān)實(shí)用功能編寫同步控制程序。其中涉及的5種功能包括
a)PROG-EVENT功能，目的開機(jī)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)運(yùn)行程序；
b)IDS同步指令功能，目的在每個(gè)插補(bǔ)周期掃描外界信號(hào)，每當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)輸入，就執(zhí)
3行相應(yīng)程序；
c)TRAIL聯(lián)動(dòng)功能，目的實(shí)現(xiàn)位置同步的一種功能；
d)板載輸入功能，目的取得外界信號(hào)輸入；
e)虛擬軸功能，目的虛擬軸V(主軸)取得無級(jí)調(diào)速并帶動(dòng)頭架Cl (旋轉(zhuǎn)軸)和尾架 C2 (旋轉(zhuǎn)軸)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法包括西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，首先啟動(dòng)控制系統(tǒng)，將機(jī)床操作面板上的“開始同步”按鍵的狀態(tài)賦予外部輸入信號(hào)，按動(dòng)同步機(jī)床面板上“開始同步”按鍵；執(zhí)行IDS同步指令功能，主軸定時(shí)將位置信號(hào)發(fā)入西門子 840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子840D數(shù)控系統(tǒng)掃描到主軸步進(jìn)電機(jī)位置后；執(zhí)行TRAIL聯(lián)動(dòng)程序， 將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為輔軸控制信號(hào)給輔軸，實(shí)現(xiàn)位置同步。具體的控制程序如下
PROG-EVENT；開機(jī)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)運(yùn)行程序
；取消虛擬軸V (主軸)與頭架Cl軸的同步取消虛擬軸V (主軸)與尾架C2軸的同步打開虛擬軸V (主軸)與頭架Cl軸的同步 ；打開虛擬軸V (主軸)與尾架C2軸的同步 N30 IDS=I EVERY $A—IN[1]==1 DO M03 S20 ；當(dāng)外部信號(hào) $A—IN[1]等于 1，虛擬軸V (主軸)開始旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)頭架Cl軸和尾架C2軸的位置同步控制
N35 IDS=2 EVERY $A—IN[2] ==1 DO M05 ；當(dāng)外部信號(hào) $A — IN[2]等于 1，虛擬軸V (主軸)停止旋轉(zhuǎn)，結(jié)束頭架Cl軸和尾架C2軸的位置同步控制 NlOO M02；程序結(jié)束
1)將機(jī)床操作面板上的“開始同步”按鍵的狀態(tài)賦予外部輸入信號(hào)$々—1町1]；
2)將機(jī)床操作面板上的“結(jié)束同步”按鍵的狀態(tài)賦予外部輸入信號(hào)$々—1町2]；
3)將上述同步控制程序裝載到西門子840D數(shù)控系統(tǒng)NC內(nèi)存中；
4)在自動(dòng)模式下，運(yùn)行此控制程序；
5)按下機(jī)床面板上“開始同步”按鍵，數(shù)控系統(tǒng)掃描到外部信號(hào)$A — IN[1]，虛擬軸V (主軸)開始旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)頭架Cl軸和尾架C2軸的位置同步控制；
按下機(jī)床面板上“結(jié)束同步”按鍵，數(shù)控系統(tǒng)掃描到外部信號(hào)$A — IN[2]，虛擬軸V (主軸)停止旋轉(zhuǎn)，結(jié)束頭架Cl軸和尾架C2軸的位置同步控制。
NlO TRAIL0F (Cl, V) N15 TRAILOF (C2, Cl) N20 TRAIL0N (Cl, V) N25 TRAILON (C2, Cl)
權(quán)利要求
1. 一種基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法，包括西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，其特征在于，具體包括如下步驟首先啟動(dòng)控制系統(tǒng)，將機(jī)床操作面板上的“開始同步”按鍵的狀態(tài)賦予外部輸入信號(hào)，按動(dòng)同步機(jī)床面板上“開始同步”按鍵；執(zhí)行IDS同步指令功能，主軸定時(shí)將位置信號(hào)發(fā)入西門子840D數(shù)控系統(tǒng)，西門子840D數(shù)控系統(tǒng)掃描到主軸步進(jìn)電機(jī)位置后；執(zhí)行TRAIL聯(lián)動(dòng)程序，將位置信號(hào)轉(zhuǎn)換為輔軸控制信號(hào)給輔軸，實(shí)現(xiàn)位置同步。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的同步運(yùn)動(dòng)控制方法，針對(duì)西門子840D數(shù)控系統(tǒng)中的兩軸同步控制。該方法利用西門子840D數(shù)控系統(tǒng)的5種相關(guān)實(shí)用功能組合，采用位置同步方法來實(shí)現(xiàn)頭尾架同步控制，即用一個(gè)虛擬主軸(V)帶動(dòng)兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(頭架C1和尾架C2)進(jìn)行位置控制。該方法在主軸同步功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改善控制方法，提高兩軸在任意時(shí)刻速度和位置同步的精度，保證了大型曲軸的磨削質(zhì)量。
文檔編號(hào)G05B19/18GK102156438SQ20111008276
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者劉智, 周曉兵, 朱健, 畢海軍, 王造時(shí), 陳禹 申請(qǐng)人:上海機(jī)床廠有限公司