一、項(xiàng)目簡介
客戶為一科技集團(tuán)＊＊研究所，其下屬設(shè)備室是專業(yè)焊機(jī)生產(chǎn)及使用廠商。
設(shè)備功能：適用于鋼管工件的焊接。該設(shè)備主要控制5個(gè)軸，x，y軸用于水平平面的軌跡控制，z軸位于x，y水平平面之上，是一個(gè)夾具，夾住需要焊接的工件，同時(shí)，可控制工件正反方向旋轉(zhuǎn)。另外，兩個(gè)軸分別為控制焊槍上下左右的u軸、w軸。
二、設(shè)備示意圖
上圖為設(shè)備整體外觀圖，如圖中所示，1為焊槍，可以上下，前后移動(dòng)。2為夾具夾住需要焊接的鋼管，本身可以做單軸的水平面旋轉(zhuǎn)，3，為平臺(tái)。平臺(tái)本身可以在x-y平面上，做x水平，y垂直及圓弧的運(yùn)動(dòng)。
三、手自動(dòng)焊接解決方案分析
3.1 程序流程
該工藝主要用于鋼管的焊接，可用于單根鋼管的焊接，及帶分支鋼管的焊接，單根鋼管焊接比較簡單如下圖a所示，只需中間夾具做一圓周運(yùn)動(dòng)即可,這個(gè)運(yùn)動(dòng)命名為同心圓;下圖b為帶分支鋼管的焊接，在焊接過程中，不僅要求中間夾具要做圓周運(yùn)動(dòng)，底座x-y,平臺(tái)也要同步反向旋轉(zhuǎn)，才能完成分支鋼管的焊接，這個(gè)運(yùn)動(dòng)命名為偏心圓.其它水平焊接，垂直焊接就不在贅述。
該程序流程如下：1上電參數(shù)初始化，把x,y,z的機(jī)械參數(shù)，及焊槍的上下軸，前后軸機(jī)械參數(shù)填到相關(guān)設(shè)置寄存器里如（d1818,d1820,d1898 d1900;等）
2手動(dòng)程控，手動(dòng)控制x,y,z軸，及焊槍的上下軸，前后軸。先把各軸的手動(dòng)速度等參數(shù)寫入相關(guān)寄存器如圖2所示。圖3為把手動(dòng)命令放到五個(gè)軸相關(guān)的命令寄存器。需要注意的是20pm00m三軸運(yùn)動(dòng)控制器為主機(jī)，20pm00d兩軸運(yùn)動(dòng)控制器作為擴(kuò)展模塊，他們之間的通信通過from,to指令進(jìn)行讀寫。主機(jī)的cr0-cr199,對(duì)應(yīng)擴(kuò)展的d1500-d1599.
3自動(dòng)控制，利用配方功能，如配方1，為工件1，為同心圓，速度為4，半徑為20，角度為30，也即d2000=1,d2002=40,,d2004=200,d2006=300,如配方2，為工件2，為偏心圓，速度為4.8，半徑為21，角度為40，偏心距為58,也即d2000=2,d2002=48,,d2004=210,d2006=400,d2008=580在o100循環(huán)程序中根據(jù)d2000的內(nèi)容值,分別調(diào)用不同的運(yùn)動(dòng)子程序運(yùn)動(dòng)子程序共有四種d2000=1,調(diào)用ox1,為同心圓控制,g00 zd3000 fd3002（d3000為根據(jù)角度半徑計(jì)算d3002為速度d2000=2,調(diào)用ox2,為偏心圓控制,g02 xd3010 yd3012 zd3014 rd3016 fd3020（d3010,d3012為根據(jù)角度半徑計(jì)算的坐標(biāo)d3020為速度） d2000=3,調(diào)用ox3,焊槍垂直控制；d2000=4,調(diào)用ox4,平臺(tái)水平運(yùn)動(dòng)；通過配方功能可實(shí)現(xiàn)所需的工件,比如配方10,為工件10,為偏心圓，速度為5.8，半徑為31，角度為60，偏心距為50,也d2000=2,d2002=48,,d2004=310,d2006=600,d2008=500如果啟動(dòng)運(yùn)行會(huì)自動(dòng)調(diào)用相關(guān)的運(yùn)動(dòng)子程序及相關(guān)參數(shù)。
圖6為手動(dòng)控制，及參數(shù)設(shè)置，在剛開始運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)調(diào)整平臺(tái)位置及焊槍位置到合適的地方再開始自動(dòng)運(yùn)行。
3.2 20pm電氣接線
圖7為20pm00m和20pm00d的接線圖:
四、20pm主要特點(diǎn)
本控制方案采用了兩臺(tái)20pm,分別為20pm00m，20pm00d.特別提出的是20pm00m為三軸的運(yùn)動(dòng)控制器，可以實(shí)現(xiàn)三軸復(fù)雜的螺旋插補(bǔ)。如圖8所示本控制實(shí)現(xiàn)偏心圓軌跡的控制就用到了這個(gè)功能。這個(gè)功能用普通plc是*實(shí)現(xiàn)不了的。
1.20pm適用于高速、高精度、高復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制場(chǎng)合；
2.多段速執(zhí)行及中斷定位• 64k 大容量, 內(nèi)置flash存儲(chǔ)體；
3.20pm00m三組差分脈沖輸出，zui高脈沖輸出達(dá)500khz• 兩組手搖輪控制；
4.支持plc順序邏輯控制及nc控制（g 碼與m碼）；
五、20pm軟件設(shè)定
20pm支持的g 代碼功能如下：g0 高速定位；g1 雙軸或三軸聯(lián)動(dòng)直線插補(bǔ)；g2 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)（設(shè)定圓心位置）；g3 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)（設(shè)定圓心位置）；g2 順時(shí)針圓弧插補(bǔ)（設(shè)定半徑長度）；g3 逆時(shí)針圓弧插補(bǔ)（設(shè)定半徑長度）；g4 停頓時(shí)間；g90 設(shè)定坐標(biāo)系統(tǒng)；g91 設(shè)定相對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)。
dvp20pm特色。64k步程序容量,100段運(yùn)動(dòng)程序，滿足不同加工需求；在20pm中zui大可設(shè)置100種運(yùn)動(dòng)軌跡，同時(shí)利用64k的程序容量，預(yù)先將需要執(zhí)行的各種不同運(yùn)行曲線的g碼存儲(chǔ)在plc中，當(dāng)需要加工某種規(guī)格時(shí)，可以采用文本顯示器、觸摸屏等來調(diào)用。支持g碼的直接匯入，當(dāng)采用cam軟件生成文本格式的g碼后，可利用pmsoft的匯入菜單直接匯入到plc運(yùn)動(dòng)程序中。也可通過hmi,利用u盤導(dǎo)入文本格式的g碼。支持手搖輪應(yīng)用，可做一些手動(dòng)的調(diào)整。具備電子原點(diǎn)返回模式，在20pm內(nèi)存中加入了原點(diǎn)記憶功能，只要設(shè)定了電子原點(diǎn)，即使設(shè)備斷電，在下次上電后也可以輕松找到原點(diǎn)位置?？蛇B結(jié)eh2主機(jī)與所有擴(kuò)充模塊，20pm可以靈活配置，即可以接在eh2主機(jī)后作為專門定位擴(kuò)展模塊，也可以做為主機(jī)連接其它的模擬量等特殊功能模塊。支持plc順序語言及定位語言（g 碼與m碼），實(shí)現(xiàn)了通用plc與數(shù)控技術(shù)的一個(gè)結(jié)合。配置運(yùn)動(dòng)軌跡的離線仿真功能，在實(shí)際加工前利用該項(xiàng)功能可以檢查運(yùn)動(dòng)程序是否存在問題，可及時(shí)解決減少錯(cuò)誤發(fā)生，參見圖9。
六、結(jié)束語
dvp20pm00d產(chǎn)品是一款同時(shí)具有邏輯控制和位置控制的功能強(qiáng)大的plc，可以靈活、高速、的完成平面兩軸及三軸運(yùn)動(dòng)控制，可以廣泛應(yīng)用于木工機(jī)械、焊接機(jī)械、切割設(shè)備以及半導(dǎo)體加工設(shè)備等等。我們有理由相信其出色的控制功能具有良好的發(fā)展前景。以下設(shè)備在20pm上都有過具體應(yīng)用。1，液晶切片機(jī)；2，雙軸立車3，焊接軌跡控4，點(diǎn)膠軌跡控制5 龍門數(shù)控鉆床6火焰切割機(jī)等。