FAGOR 8025MG数控系统在线切割改造中的应用

0 引言

　　有台日本PC-300PCT型光电跟踪火焰切割机。近几年来，控制系统运行不稳定，配件买不到，已经严重影响了正常生产，但该机床的机械传动系统具有良好的数控精度，可以改造成具有全功能的数控切割机。经调研，选择了西班牙产FAGOR 8025MG数控系统，该系统具有稳定性好，精度高，使用灵活方便，PLC功能强大，对用户开放性好等优点，且价格低，比较适合该机床的改造。但是由于FAGOR系统主要是针对车床、铣床来开发的，许多切割机的功能并没有，需要我们进行二次开发。下面笔者就这些功能的二次开发介绍如下。

1 预热功能

　　数控切割机在切割每个工件之前，必须对钢板预热，预热时间根据钢板的厚度、料质等因素而定，因此一般不能在程序中设定，应该由切割机的操作者在切割钢板时来定，并能及时修改预热时间，否则就会出现因没预热好而切不透钢板、因预热时间过长而烧坏工件和割嘴等问题。FAGOR 8025MG系统没预热功能，只能通过PLC编程来实现，具体操作如下。

　　当编制工件程序时，在每个工件之前加一个M07功能。当加工程序执行到M07时，系统处于等待状态开始预热，预热的时间存在全局参数P100中，此参数由操作者根据实际情况切割时输入，在执行自动切割时，由PLC把此参数读到R10寄存器中，同时在用户界面的右上角显示这个时间参数。例如，在P 100输入8，加工程序执行M07时，系统等待8 S，在这8 S内，割枪预热钢板，8S之后起车开始切割。在实际工作中发现有时操作者第一次输入的时间参数并不一定准确，太长或太短。例如输入8 S，但是实际的预热时间要10S或者5S即可．这样就需要人工及时干预。在FAGOR 8025MG的前板有2个按键：％+，％-，这2个键是给车、铣床主轴用的。切割机没有主轴，我们可以用这两个键来实现增加或减少预热时间的功能。按一下％+键，预热时间增加1 S，R1 0寄存器中的数据增加1S；按一下％．键，预热时间减少1S，R10寄存器中的数据减少1 S。当实际的预热时间与R1 0寄存器中的数据相同时，预热结束开始走车。相关程序如下：

　　DFU MT=CNCRD(CUPl00．R10．Mloo)
　　INCYCLEANDDFUBl6R562ANDMT=MOVlRll
　　INCYCLEANDDFUB21 R562ANDMT=MOV一1R1l
　　INCYCLEANDMT=ADSRll R10R10=MOVORll
　　INCYCLEANDMTANDCPSRl0EOC2=M200=CPR20=CNCWR
　　(R10，GUPl00，Mloo)=RES MT NOT MT AND NOTT1=AUXEND

2 回退功能

　　回退功能在数控切割机中是经常要用的功能，有时钢板表面有氧化、割嘴线不好、氧气纯度有问题等都会引起割嘴熄火、切割不透，需要熄火。把割枪按原轨迹返回到没有切割透的位置，重新预热，切割。FAGOR 8025MG系统没有这项功能，只能通过PLC程序来实现。在控制面板上设置一个“回退”按钮，在自动状态时，按下该按钮向R E．TRACE信号输出“1”，切割机按原轨迹回退，每次最多可退50段；松开该按钮时，向sTOP信号输出短暂的信号“1”，例如1 S，使系统处于暂停状态，为了能使系统连续多次回退，必须在向RETRACE信号输出“1”时，同时向CYSTART信号输出“1”，使系统处于自动状态，因为只有在自动状态时，RETRACE信号才起作用。相关程序如下：

3 钢板准直功能

　　在实际工作中，工人放置钢板时，不可能把钢板放置的非常直，这样就需要工人反复多次调整钢板的位置，以保证钢板的边缘同轨道平行。如果有钢板准直功能，操作者就方便多了。FAGOR 8025MG系统没有这一功能，只能通过PLC编程来实现，具体方法如下：

　　编写一个子程序，程序号9000，程序如下：
　　(SUB 9000)
　　(P 1 00=PPOSX)
　　(P101=PPOSY)
　　(P102=ATAN(P101／P100))
　　(RET)

　　操作方法：将割枪用手动方式对准钢板左下角。将X、Y，轴清零，再将割枪移到钢板边缘上的任一点，将手动方式改为MDI方式，调用9000号子程序：(CALL9000)，按循环起动键，执行9000号子程序，最后在工件程序的开始处加上“G73 QP102”，启动程序，这时坐标系已经按实际需要发生旋转，旋转角度为P102。

4 自动切割功能

　　在实际工作中，每个割枪上一般都配有一套高度自动调整装置，用来调整割。

　枪与钢板之间的间距，使之在切割过程中基本保持一个定问距，不会因钢板不平或变形而影响切割质量。有了高度调节装置，通过工件程序机及PLC程序的合理编程就可以实现全自动切割，减少人工干预，提高切割速度和切割质量。工件程序需要在第一个工件之前加M07，在工件结束之后加入M08，当程序执行到M07时要执行一系列动作，将高度调节装置设置为自动状态，割枪自动找好与钢板之间的间距，机床保持不动，等待预热钢板，之后打开切割氧气，开始切割。当程序执行完一个工件后遇到一个M0 8，这时关掉切割氧气，将自动高度调节装置设置为手动状态，将割枪提升到高位，然后快速走到下一个工件的切割起始位置，一直循环下去，直到工件全部切割完毕。具体程序如下：

　　16S AND r179 OR DFU M200)=SET041
　　OFUM080R18l=RES 041
　　M200为中间开关量，当执行到M07后，预热完成时，M200变为1，165为第一号枪被选中。SET 041向第41输出点输出1，打开切割氧气。
　　MSTROBE OR SSTROBE 0R TSTROBE=TGl 1100 DFU MSTROBE AND CPS MBCD+EQ$7=SETMTDFUMT=SETMl07
　　165AND((M107AND 170)OR 175)AND NOT 185ANDNOT 187=036(CDFU MSTROBE AND CPS MBCD+EQ$8)ORDFUFHOUT OR DFU RETRACE=SETM8 TGl 5 8000DFUM8=RESMl07
　　M8 AND NOT TS=RES M8

　　当M07来时，向036输出1，将调高装置设置为自动状态；当M08来时，从1 07变成0，036输出也变成0，调高装置处于手动状态，割枪上升8 S。

5 结束语

　　通过对PLC程序的二次开发，非火焰切割机专用数控系统替代了专业数控系统，使该机床具备了数控切割机所有的功能，比选用专用的数控系统节约了大量资金，改造后的机床使用效果良好，运行稳定，操作方便，生产效率高，取得了良好的经济效益。