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       摘 要：近些年，伴隨著國內(nèi)、外數(shù)控系統(tǒng)的不斷更新，機(jī)床的性能和安全措施得到了很大的提升，比如安全退刀這一功能。但是原有的老式機(jī)床沒有數(shù)控系統(tǒng)的就很難做到這一個(gè)安全措施。以深孔鉆鏜床為例，通過對 6RA70 系列全數(shù)字直流調(diào)速裝置和數(shù)字量輸入模塊SM331 深刻了解，對其硬件及軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)機(jī)床安全退刀功能。從而降低刀片損壞率、提高產(chǎn)品的成品率。
 
      關(guān)鍵詞：安全退刀；硬件連接；軟件編程；成品率
  
      1 、原因分析
 
      中國一重軋電分廠 18 米深孔鉆車床是我廠重點(diǎn)設(shè)備及核電加工設(shè)備。當(dāng)機(jī)床加工活件時(shí)，會因?yàn)榍行剂窟^大、切屑刀片磨損嚴(yán)重、深孔鉆鏜桿內(nèi)的鐵屑沒有及時(shí)清理出來，導(dǎo)致機(jī)床悶刀、刀具干壞，甚至活件加工不合格、影響機(jī)床精度，造成設(shè)備加工精度降低、部件損壞，因此設(shè)計(jì)機(jī)床安全退刀功能。
 
      2 、理論依據(jù)
 
      根據(jù)原因分析設(shè)計(jì)安全退刀功能，機(jī)床鉆桿旋轉(zhuǎn)由 6RA70 系列的全數(shù)字直流調(diào)速裝置 （6RA7075-6DV62-0） 帶有 CUD1 主板（6RY1703-0AA01） 控制，使用該主板模擬量輸出端子 14/15 或16/17 進(jìn)行輸出轉(zhuǎn)矩電壓，通過對模擬量輸入模塊 SM331-AI8*12（6ES7331-7KB02-0AB0）進(jìn)行硬件組態(tài)，將采集模擬量（轉(zhuǎn)矩電壓）信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸入信號。通過 PLC 程序?qū)⑥D(zhuǎn)換的數(shù)字量（MW1）和我們實(shí)驗(yàn)測量出來的數(shù)字量組（MW0）進(jìn)行比較，如果前者比后者大將執(zhí)行鉆桿箱向后運(yùn)行程序，從而使機(jī)床安全退刀。
 
      3 、方案設(shè)計(jì)及設(shè)施
 
      3.1 硬件連接、功能設(shè)置及 SM331 模塊的硬件配置
 
      3.1.1 硬件連接：將 6RA70 系統(tǒng) CUD1 主板的模擬量輸出端子16、端子 17 分別與 SM331 的 0、1 通道連接。
 
      3.1.2 6RA70 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：對 6RA70 系統(tǒng) CUD1 主板的模擬量輸出管腳 16 和管腳 17 進(jìn)行設(shè)置：P755 （在模擬量輸出 2 的輸出值的源）=K042（實(shí)際轉(zhuǎn)矩值）、P756（在模擬量輸出 2 信號接入的方式）=1（接入信號的絕對值）、P758=10、P759（模擬量輸出 2 的偏置）=0。
 
      3.1.3 SM331 模塊量程卡設(shè)置：SM331 模塊具有四個(gè)量程卡（每個(gè)通道組都有一個(gè)量程卡），每個(gè)量程卡都可以插到四個(gè)不同位置（A、B、C、D），這些位置將指定連接到各個(gè)通道組的傳感器，將量程卡的位置設(shè)置為 B。備注：位置 A（熱電偶 / 電阻測量）、位置 B（電壓）、位置 C（電流 4 線制傳感器）、位置 D（電流 2 線制傳感器）。
 
      3.1.4 PLC SM331 硬件配置（原有的程序上添加硬件）
 
      3.1.4.1 點(diǎn)開 IM153-1\ 再點(diǎn)開 AI-300\ 選中 SM331 AI8*12BIT模塊，并將其拖入左下面的第 10 槽中，一個(gè) AI 模塊組態(tài)完畢。
 
      3.1.4.2 雙擊模擬量輸入模塊，彈出模塊屬性畫面，點(diǎn)擊輸入欄，為每個(gè)通道定義信號類型，將 0-1 通道定義為電壓信號，其他通道不參與硬件連接可以定義為其他信號，點(diǎn)擊 OK，完成 AI 模塊組態(tài)。系統(tǒng)將為每個(gè)通道定義地址，該處第一通道是 PIW352、PIW354...。最后點(diǎn)擊“保存”，Save and Complice,存盤并編譯硬件組態(tài)，完成硬件組態(tài)工作。
 
      3.2 軟件編程將 DB 點(diǎn)顯示的數(shù)值和實(shí)際設(shè)置的值進(jìn)行比較，如果轉(zhuǎn)矩超過設(shè)定的轉(zhuǎn)矩，將會執(zhí)行推刀程序，具體程序如圖 1、圖 2。