蔡曉敏，劉永寬，王 亮

（江蘇揚(yáng)力數(shù)控機(jī)床有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225009）

0 引言

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床具有沖壓、滾筋、壓印等功能，在金屬鈑金加工行業(yè)占有重要地位。西門(mén)子率先在中國(guó)市場(chǎng)推出全球領(lǐng)先的創(chuàng)新產(chǎn)品SINUMERIK802D sl（solution line），配備了新一代SINAMICS S120驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，具有強(qiáng)大而豐富的適合沖壓應(yīng)用的功能，如沖壓圖形仿真、夾鉗保護(hù)等功能，使其成為沖壓應(yīng)用的理想選擇。

1 自定義界面開(kāi)發(fā)的意義

數(shù)控沖床的轉(zhuǎn)塔上有多個(gè)模具工位，常用的有24個(gè)、30個(gè)、32個(gè)或40個(gè)工位，根據(jù)模具尺寸分為4 種類型：A（1.6mm～12.7mm）、B（12.7mm～31.8mm）、C（31.8mm～50.8mm）、D（50.8mm～88.9mm）。此前，同一塊板材、不同模具的預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置、下死點(diǎn)停頓時(shí)間和伺服沖頭的速度都是一樣的，這就產(chǎn)生一些問(wèn)題：①由于C、D工位模具高度（209mm）比A、B工位（208mm）高，如果預(yù)壓點(diǎn)位置一樣，可能導(dǎo)致C、D工位模具離板料高度過(guò)低，出現(xiàn)壓料、脫料等加工問(wèn)題；若把預(yù)壓點(diǎn)位置加高，會(huì)影響整體加工速度，降低加工效率。②下死點(diǎn)停頓時(shí)間用于壓型等復(fù)雜加工，在加工子程序中修改下死點(diǎn)停頓時(shí)間很不方便，容易出錯(cuò)。

圖1 機(jī)床預(yù)壓狀態(tài)

因此，開(kāi)發(fā)模具參數(shù)界面，根據(jù)不同的模具來(lái)選用不同的預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置等參數(shù)，使機(jī)床操作更加直觀、方便，保證機(jī)床可靠性，提高加工效率。

2 自定義界面開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)

802D sl系統(tǒng)沒(méi)有用于設(shè)置預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置等模具參數(shù)的界面，但它提供了基于XML的腳本語(yǔ)言用于創(chuàng)建用戶對(duì)話框。該腳本語(yǔ)言可以在HMI上的操作區(qū)＜CUSTOM＞中顯示機(jī)床專用菜單和對(duì)話框窗口。已定義的XML指令可以顯示對(duì)話框并提供軟鍵、讀取/寫(xiě)入NC變量、PLC變量、用戶變量等功能。

另外802D sl系統(tǒng)提供了可保持的PLC數(shù)據(jù)區(qū)V14000000～V14000323，可將預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置等模具參數(shù)保存在此PLC變量中，也方便PLC程序使用這些參數(shù)。

為進(jìn)行自定義界面設(shè)計(jì)，需配置“制造商驅(qū)動(dòng)器”目錄內(nèi)的下列文件，如表1所示。

表1 文件配置目錄

3 操作界面設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)方案：構(gòu)建兩級(jí)界面，當(dāng)按下機(jī)床操作面板上的＜CUSTOM＞鍵時(shí)，登入界面顯示當(dāng)前沖頭的實(shí)際參數(shù)，按水平軟鍵2，就進(jìn)入模具參數(shù)設(shè)定界面；按水平軟鍵3，進(jìn)入速度參數(shù)設(shè)定界面。

“xmldial.xml”文件是二次開(kāi)發(fā)界面的入口，一旦制造商驅(qū)動(dòng)器子目錄中有了用于應(yīng)用的腳本文件“xmldial.xml”，用戶就可以在操作區(qū)＜CUSTOM＞中啟動(dòng)用戶對(duì)話框，名稱“main”用來(lái)定義登入界面，softkey定義軟鍵的特性與反應(yīng)。

＜DialogGui＞

＜menu name="MAIN"＞ ＜!—定義登入菜單--＞

＜OPEN_FORM name="Actval"/＞ ＜!—登入畫(huà)面的名稱--＞

＜softkey POSITION="2"＞ ＜!—切換畫(huà)面的水平軟鍵2--＞

＜navigation＞Page_1＜/navigation＞ ＜! —切換畫(huà)面的名稱 --＞

＜/softkey＞

＜/menu＞

＜?include src="f:applPage_1.xml"?＞ ＜! —切換畫(huà)面的配置文件 --＞

＜/DialogGui＞

3.1 沖頭實(shí)際參數(shù)顯示界面設(shè)計(jì)

界面實(shí)現(xiàn)的功能：實(shí)時(shí)顯示加工運(yùn)行過(guò)程中正在使用的沖頭實(shí)際工藝參數(shù)，如模具號(hào)、預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置等。

CONTROL（控制）標(biāo)簽用來(lái)創(chuàng)建控制單元，其用法如：

＜control name="edit"xpos="300"ypos="70"width="100"fieldtype="readonly"refvar="plc/VD25002000"/＞

xpos、ypos 定義顯示的位置；fidetype="readonly"定義只讀屬性，只顯示參考變量的值，不可修改；refvar連接參考變量PLC VD25002000的值，此PLC變量存放使用的模具號(hào)。要想實(shí)時(shí)顯示，就要在定時(shí)器中不斷刷新，設(shè)update_controls type="true"，不斷從參考變量讀取數(shù)據(jù)并復(fù)制到控制單元中。同樣，將換模位置、預(yù)壓點(diǎn)位置等參數(shù)存放在PLC中，用CONTROL標(biāo)簽顯示，界面效果如圖2所示。

3.2 模具參數(shù)設(shè)定和速度參數(shù)設(shè)定界面設(shè)計(jì)

圖2 沖頭實(shí)際參數(shù)界面

模具參數(shù)用于設(shè)定模具預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置、下死點(diǎn)停頓時(shí)間、模具形狀與尺寸并實(shí)時(shí)保存，速度參數(shù)用于根據(jù)不同類型的工位設(shè)定主軸速度并實(shí)時(shí)保存。將數(shù)據(jù)存于PLC變量中，文字存于文本文檔中，仍使用CONTROL標(biāo)簽用來(lái)創(chuàng)建控制單元，但要把 hotlink（熱連接）設(shè)為“TRUE（真）”，這樣參考變量修改后會(huì)自動(dòng)更新到PLC變量和文本文檔中。界面效果如圖3、4所示。

設(shè)置后，數(shù)控加工程序運(yùn)行過(guò)程中，PLC會(huì)根據(jù)使用的模具號(hào)把相應(yīng)的預(yù)壓點(diǎn)位置、下死點(diǎn)位置、下死點(diǎn)停頓時(shí)間和速度參數(shù)傳給伺服驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)差異化沖壓，加快沖壓速度，減小沖壓噪聲。

3.3 語(yǔ)言文本

圖4 速度參數(shù)設(shè)定界面

使用和語(yǔ)言相關(guān)的文本，軟鍵標(biāo)記、標(biāo)題、輔助文本及其他任意文本保存在文本文件aluc.txt中，文本定義格式跟報(bào)警文本類似，但地址從85000開(kāi)始。

85000 0 0 "模具參數(shù)"

85001 0 0 "沖頭實(shí)際參數(shù)"

85002 0 0 "模具號(hào)"

所有對(duì)話框窗口的構(gòu)成都與語(yǔ)言無(wú)關(guān)，系統(tǒng)會(huì)從語(yǔ)言數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取待顯示的文本。

4 界面應(yīng)用效果

經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的反復(fù)調(diào)試使用，自定義界面已成功應(yīng)用于我公司數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，用戶普遍反映機(jī)床操作上更方便、快捷，簡(jiǎn)化了編程，整體加工效率得到提高。

[1] 西門(mén)子公司.車削、銑削、磨削和步?jīng)_操作說(shuō)明.2009-06.

[2] 西門(mén)子公司.SINUMERIK 802D solution line簡(jiǎn)明調(diào)試手冊(cè).2008-02.

[3]高 峰.西門(mén)子OEM軟件在數(shù)控凸輪軸磨床上的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2006，（10）.

[4] 劉永寬，陳 東，等.C軸同步控制在數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床上的應(yīng)用[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2011，（5）.