主轴倍率升降程序优化方法

【例5】在实际数控机床上，除波段开关外，有时还使用倍率升/降按钮来调整主轴转速或进给速度的倍率，本例以主轴倍率调节为例，提供了通过倍率升/降按钮逐级改变主轴转速倍率的实用PMC程序，可供读者参考。

1.主轴倍率控制要求

FS-0iC/D的主轴倍率控制要求如下。

1）主轴转速倍率调节通过PMC输出到CNC的8位二进制编码信号SOV0～SOV7实现，信号的PMC地址为G30.0～G30.7。

2）主轴倍率的调节范围为0～254%，每级的倍率增量为1%。

3）倍率调节信号SOV0～SOV7和实际倍率的对应关系可由下式计算：主轴倍率=

2.程序参数设定

在传统的FANUC系统上，机床主轴速度的倍率调节范围为50%～120%，每级的增量为5%，为此，本程序也按此要求进行设计。为了通过倍率升/降按钮调节主轴倍率，程序设计时同样可将以上倍率值存储于PMC的数据寄存器D中，改变任何一级速度倍率，只需要更改相应的数据寄存器即可。

由于每字节的数据寄存器可以存储2位十进制数，因此，主轴倍率50%～95%的10级倍率可使用10个数据寄存器D56～D65存储；而100%～120%的5级倍率需要用5个双字节数据寄存器D66～D74存储，为此，需要先对PMC数据寄存器的控制字进行表8.5-4所示的设定，其中，数据寄存器D76用来定义初始倍率，其作用见后述。

表8.5-4 数据寄存器控制字设定表

PMC的数据寄存器控制字定义完成后，便可在对应的数据存储器中设定表8.5-5所示的各级主轴倍率值。

表8.5-5 数据寄存器的主轴倍率设定表

3.PMC程序设计

本主轴倍率控制程序由移位控制和代码转换两部分组成。(www.xing528.com)

1）移位控制。为了简化PMC程序，本程序的主轴倍率调整级的译码标记通过寄存器移位指令实现。其移位信号的生成程序如图8.5-7所示。

图8.5-7 移位信号的生成程序

程序中的X4.1、X4.2为倍率升/降按钮输入信号，它通过图中的程序处理，可转化为R13.0、R13.2的脉冲信号，内部继电器R13.4用来输出移位方向控制。移位控制可通过图8.5-8所示的16位移位指令SFT（SUB33）实现。

由于主轴倍率的调节范围为50%～120%、级间的增量为5%，故有15个不同倍率级，对应的状态通过表8.5-6中的内部继电器R14.0～R15.6区分。

图8.5-8 移位控制程序

表8.5-6 主轴倍率级对应的内部继电器

程序中的MOVE指令的作用是在开机或CNC复位时，将主轴的倍率值强制设定为100%，程序中的R0.7为CNC复位信号。由于数据存储器D76=00、D77=04，故通过MOVE指令可将内部继电器R15.2的100%状态位置“1”，其余位置“0”。

操作倍率升/降按钮，通过移位指令SFT（SUB33）可将状态为“1”的R15.2内容左右移位，从而生成内部继电器R14.0～R15.6的状态标记信号。当倍率到达最大值120%或最小值50%时，R15.6或R14.0的状态将为“1”，对应方向的移位指令SFT启动信号ACT被封锁，倍率不能继续上升或下降，但可从120%下降或从50%上升。

2）代码转换。代码转换程序的作用是根据以上移位生成的R14.0～R15.6标记信号，将PMC的数据寄存器中的对应内容，转换为CNC要求的8位二进制编码信号。这一转换可十/二进制数据转换指令DCNV（SUB14）实现，程序如图8.5-9所示。

代码转换的原理与前述的JOG速度调节相同，但是，主轴倍率信号不需要进行“取反”的操作；而且，由于转换后的二进制数值均小于255，故只需要1字节结果存储器；此外，也无需使用主轴倍率的高字节信号G31.0～G31.7。

图8.5-9 代码转换程序