机械定向程序典例优化

1.程序设计要求

机械式主轴定向控制的PMC程序设计十分简单，它只需要将CNC的主轴定向命令（M19代码），转换为主轴低速旋转的速度指令信号；当主轴进入定向的低速旋转后，再通过气动或液压的控制，进行定位插销。定位销一旦插入，应立即取消旋转指令、停止主轴选择，以防止主轴长时间过载。

主轴定位时的转速给定指令，既可由CNC生成，也可由驱动器生成。当转速由CNC给定时，可通过PMC程序向CNC发送定向或换档转速输出信号SOR（G029.5），使CNC的主轴速度给定输出切换为参数PRM3732设定的固定低速输出。如果定向速度由驱动器生成，则可通过PMC的输出信号，直接控制驱动器成为固定的低速定向转速；例如，可通过变频器的固定频率选择信号，选择变频器参数设定的低速频率等。

在采用机械插销定向的机床上，为了防止主轴在插销定位时出现的错误旋转，而引起机械部件的损坏，应通过主轴驱动器的主轴转矩限制功能，限制主轴的最大输出转矩，并在驱动器参数上设定合适的转矩限制值。主轴转矩限制功能在定位销插入后，应始终生效。

以使用主轴模拟量输出控制、外部主轴驱动器（如变频器等）驱动的主轴驱动系统为例，FS-0iD等CNC与主轴定向有关的主要PMC-CNC接口信号I/O地址，及根据机械定向要求假设的机床侧I/O信号地址如表7-11所示。表中的主轴驱动器和机床的输入/输出信号地址可根据实际机床的I/O配置改变。

表7-11 机械插销定向I/O地址一览表

2.PMC程序

根据以上要求设计的主轴定向控制程序如图7-22所示，程序中的主轴定向利用加工程序中的辅助功能指令M19起动，程序包括指令译码、定向控制、M19完成应答等部分。(www.xing528.com)

（1）指令译码

M19指令译码程序使用的是二进制译码指令DECB（SUB25），当CNC执行M19指令时，内部继电器R310.0将为“1”，启动主轴定向。程序中的R520.0、R520.1、R520.2为M03、M04、M05译码信号，当CNC执行M03/M04/M05指令时，将通过M19撤销信号R303.0撤销主轴定向、恢复主轴正常旋转；

（2）定向控制

当CNC执行M19指令时，如主轴已处于定向插销状态（R303.2=1），则直接产生M19完成应答信号R303.4，结束M19指令；否则，将产生定向启动信号R303.3，并将主轴停止信号∗SSTP（G029.6）置为“0”，使主轴快速停止。

当主轴停止后，来自驱动器的主轴停止信号X16.0为“1”，PMC将向CNC发送主轴定向或换挡转速输出信号SOR（G029.5），使CNC的主轴转速输出切换到定向低速，使主轴进入低速旋转；同时，主轴定向插销电磁阀控制输出Y8.5和主轴转矩限制信号Y8.6将成为“1”，插销装置将在弹簧的作用下伸出，一旦主轴定向位置到达，便可将定位销插入主轴定位孔进行定位。

（3）完成应答

插销定位完成后，检测信号X16.5为“1”，此时，可通过定向完成信号R303.2生成M19完成应答信号R303.4，并通过辅助功能执行完成信号FIN（G004.3）结束M19指令执行过程。