双工位8轴热处理机床数控系统的开发设计

0 引言

　　某客户一套轴类淬火机床有8个运动轴。其中6个轴只做定位运动，还有2个轴要求既做定位运动，又做旋转运动。各轴之间不需要做联动。如何为客户配置一套经济实用的控制系统呢?笔者考虑了两套方案：

　　方案1：采用三菱C64CNC数控系统，C64CNC具有多系统功能，每系统内可控制6个NC轴。采用双系统，每系统内设置4个NC轴。利用其等待功能，可以实现8轴的运行。

　　方案2：采用三菱FX2N-10GM做定位控制，系统主控采用三菱FX2N-80PLC。上位显示控制选用三菱GT1585触摸屏。

　　由于一台FX2N—PLC可以带8台FX2N．10a诅，这样就易于实现8个轴的控制，由于工作机械并不要求各轴之间的联动，选用FX2N-lOGM就易于减少控制难度，增加互换性，减少停机时间．而且也经济实用．经综合考虑，决定采用第2方案。

1 总设计方案

　1.1 各个轴的定位动作可以预先编制在其对应的FX2N-1 0GM定位单元内

　　只留出“启动”、“停止”信号给主PLC控制。主PLC控制各轴的“启动”、“停止”。各轴的手动运行也由主PLC控制。各外围设备的控制也由主PLC控制。整个自动程序由步进梯形指令完成。

　　1.2 由触摸屏制作各轴的运动控制画面

　　包含其手动部分和自动部分。各个轴的运行距离，运行速度可以在触摸屏上设置(在FX2N-10GM定位单元内编制的自动加工程序中，其运行距离，运行速度可以用数据寄存器D指定。这样就很方便在触摸屏上进行设置)。

2 FX2N-10GM定位单元的工作特点

　　2.1 FX2N-10GM定位单元本身带有CPU可以不需主PLC而独立运行

　　其运动程序与常规的数控加工程序类似，这样就很方便操作工人编制程序。运动程序的写入可以通过手持编程器“E-20TP”写入，也可以通过专用编程软件通过电脑写入。

　　2.2 FX2N-10GM定位单元具有绝对值系统检测功能

　　只要设定参数和硬连线完成，上电之后就可以自动检测，不需要在PLC内编制绝对值系统检测相关程序。

　　2.3 原点设置不需要硬开关

　　这对于淬火机床这样高温，喷水恶劣工作环境的工作机械来说，减少硬件开关这样的故障点有重要意义。

　　2.4在FX2N-1 0GM定位单元的指令系统中，有一中断指令COD71

　　它的功能是指定运动轴以规定的速度运行。当出现中断信号后，立即停止(也可以移动指定的距离)，该指令对于控制淬火机床的旋转轴极为实用。

3 程序设计要点

　　3.1 主PLC与FX2N-10GM定位单元之间的信息交换

　　FX2N-10GM定位单元可以独立运行，也可以由主PLC控制运行。由主PLC控制运行时，就需要进行信息交换。这种信息交换由PLC的“FROM”／“TO”指令进行。“FROM”指令用于读取FX2N．10GM的各种信息。“TO”指令用于向FX2N．10GM写各种信息。

　　下图是该指令的应用

图1主PLC与FXl0GM之间的指令交换