3  中達電通putnc-h4通用系統介紹
    
  　  putnc-h4數控系統是中達電通公司針對產業機械的運動控制需求開發的一款通用型cnc數控系統。該cnc系統最大的特點就是開放的系統架構，其cnc的狀態信號s bit含義、內置plc的指令信號c bit含義、系統特殊寄存器r含義、以及系統內部特殊變量v定義，被完全開放給機床制造商使用，設計者只需配合專用的plc編輯軟件和lcd畫面編輯軟件就可以對產品進行二次開發，從而打造出符合產業機械工藝要求和最終用戶操作要求的客制化cnc系統，如圖2所示。

                                                             圖2  putnc-h4數控系統
  　  putnc-h4通用系統的特點：開放式的系統架構，內含嵌入式 plc，可應用各類產業機械和自動化設備。高清晰lcd液晶顯示，用戶可以自行規劃畫面內容。配合plc開發，可面板自定義按鍵功能，使操作更靈活。最大4軸伺服接口,響應可達500kpps。解析度可設定至7 位數，全閉環控制架構，控制精度更高。最大提供2組d/a輸出、a/d輸入。提供標準的24點輸入和16點輸出，可選配i/o擴展單元，56點輸入，64點輸出。具有主仆模式功能和被動encoder反饋功能，輕松構建主從追隨和同步裁剪功能。支持標準g代碼，提供變量表格編程和教導程序輸入功能，編程更靈活。更具有macro宏指令，可以進行數學、邏輯運算，nc編程功能更強大。程序存儲容量 512k byte，nc程序組別高達1000組。提供rs232c標準接口，可連接個人電腦(pc)實現dnc 在線加工功能。
            
4  方案的制定和實施
    
    　綜合上述的分析，cnc系統選用putnc-h4c-3就完全可以實現淬火機床的控制要求。以下將針對齒輪淬火的主要工藝要求對方案可行性逐一進行分析。
   
  　  4.1 伺服位置控制和變頻器速度控制的實現
    
　    putnc-h4c-3具有3個獨立的伺服軸通道，可以實現x/y/z，3軸伺服聯動，亦可任意兩軸伺服插補運動。伺服軸的進給速度可以通過g01直線插補的f值設定。解析度可設定至7 位數，全閉環控制架構完全可以保證足夠的絕對精度，不會產生累計誤差。

　　putnc-h4c-3系統還可以提供兩路d/a模擬量輸出接口，輸出0～10v的模擬量電壓。其中一路d/a輸出通過lcd畫面規劃，直接修改系統變量參數數值來設定系統特殊寄存器r143的大小，用于淬火溫度的控制。另外一路d/a輸出通過設定系統特殊寄存器r238=5，指定該通道為主軸轉速機能，可以在nc程序中直接通過s代碼設定變頻馬達的轉速，用于光軸類零件的淬火加工。
   
 　   通過plc編輯，y軸的伺服馬達的使能信號o004和變頻器運轉信號o000電氣互鎖，確保機械安全。cnc控制架構如圖3所示。

                                                                       圖3  cnc控制架構

4.2 系統的i/o規劃，以及自定義m代碼功能的實現。
   
   　 機床制造商通過專用的plc編輯軟體可以對putnc-h4通用系統的內置plc進行編輯，可以實現plc i/o規劃、電氣安全互鎖和用戶自定義m代碼功能。cnc淬火機床i/o規劃如表1所示。

    　cnc淬火機床自定義m代碼如表2所示。

   　 自定義m代碼plc規劃范例如圖4所示。

                                                            圖4  自定義m代碼plc規劃范例
   
   　 4.3 系統的操作功能的實現
   
   　 putnc-h4系列通用數控系統是具有標準cnc的功能，因此可以輕松實現伺服運動控制。通過數控面板的操作可以實現模式切換、基本g代碼編程、mpg手輪功能、任意暫停、單節測試等操作功能。
   
   　 機床制造商只需根據產業機械最終用戶的操作習慣和工藝要求，對按鍵和lcd畫面做進一步的規劃，使其能更直觀的反映加工信息即可。因此和工控機、hmi人機+plc的控制方案相比，無論在運動控制方面，還是系統操作易用性和穩定性上都有著絕對的優勢。
   
  　  4.4 加工程序g代碼數據的生成和處理
   
   　 淬火機床是熱處理加工環節的一種專用設備，操作者往往具備本專業的理論基礎，而對cnc基本不具備編程能力。所以如何能夠結合產業機械的自身的工藝特點，完美的生成和處理加工程序數據，是把通用cnc打造成產業機械專用系統的關鍵一步。淬火機床在程序編輯上主要以下提出三點要求：
   
    　(1) 加工光軸類零件時，可以通過標準的g代碼實現零件程序設計。
   
    　(2) 在加工標準的直齒和斜齒齒輪時，控制系統可以根據齒輪工藝參數自動生成加工程式。
   
   　 (3) 在程序編輯模式下還可以對淬火的輔助工藝參數進行設定，如感應器加熱延時時間、噴液延時時間、齒輪加工空行程時的速度以及淬火加工時的速度設定。#p#分頁標題#e#
   
  　  中達電通putnc-h4系列數控系統不僅支持標準g代碼編程外，還提供變量表格編程和教導程序輸入，更支持macro宏指令等多種nc編程功能，完全可以滿足機床程序編輯要求，以下對上述三點要求實現展開詳細說明。