数控管子车丝机电控系统的设计与开发

数控管子车丝机在石油钻井，钢铁加工等行业应用非常普遍。该机床SSY-201由X、U、Z三轴和一主轴组成，从自动上料开始，经料对齐，步进梁上下料变频器送退料主机加工。其中还包含许多相联系的环节，如支撑辊、 压紧轮、抱辊、定心头、卡盘自动卡紧及松开等多种较复杂的逻辑关系。本文在这里主要阐述的是调试该机床时遇到的下面几个问题。

一、刀具补偿

该机床控制系统采用法国NUM1020T系统，因为是车床系统，所以X、 Z含刀补，而U轴无法进行刀具补偿（通常数控系统在一个轴组内只有一个刀补有效）。如何解决这个问题呢？由于NUM数控系统是一个开放性很强的数控系统，可以通过使用 特殊E参数来间接地实现刀补的处理。

例如可在零件加工程序中做如下处理

        G 01  X500  U360+E80000  Z230  F0.5

E80000内符值相应地刀补值，随后就可以在PLC的I/O下看到相应刀补值，以后再改动时，另附新值既可。
我们还可以用E参数扩展到其它方面，如可以编写具有函数关系的零件加工程序，而用E参数赋值。如此就可以给我们扩展，开发出许多功能，并随之带来意想不到的效果。

二、X,U轴的同步和动态跟踪

为了快速加工，该机床在X反方向上配备另一插补轴，我们称为U轴。而U轴有时需要动态跟踪X轴的运动，其中包扩速度跟踪和位置跟踪。而NUM系统为此提供了高精度的动态跟踪功能，具体应用如下：

1.设定相应参数
P27   N0=FF
      N1=00      U轴和X轴同步
P28   N0=2       P27申报的从动轴受驱动轴同步
P64   N0=9
P24   N1=160
      N33=250
      N64=250
P32  加速度 

2.零件加工程序
On=20@3/@0E20025/E42100/192

其中@3为U轴地址
@0为X轴地址
192为从动轴的速度是驱动轴的192/256倍

三、重复循环加工程序

该机床在整机运转时，需要周而复始的执行加工程序，而在需要停机时操作者希望按一固定按钮使其程序自动加工到最后，再按此按钮加工继续进行。由此设计出用一M码来实现，PLC程序如下（本例为M72）。

1. 梯图程序 

其中V2.5为一按钮组成的双稳态输出。

2. 零件加工程序
N10
 .
 .
N40   M72
N45   G77 H10   无条件返回到N10
通常情况下，%V2.5为零，所以执行M72后不影响%W100.5为1的状态，程序继续向下并循环执行，当使%V2.5=1后程序执行到N40时，因为%W100.5此时为零，程序处于等待状态不能继续进行。当再一次按下按钮使%V2.5为零，则%W100.5为1，程序继续进行。

因该机床配备了法国NUM控制系统及性能良好的BPH系列伺服电机和MDLA系列驱动系统，从而确保了该机床稳定可靠的运行。