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ADXI4 CNC 在 VMC650E 中的應用

2018-5-25 來源：六盤水師範（fàn）學院化學化工係內蒙古工業大作者：馬（mǎ）瀟瀟李琳薛誌安

摘要: 通過對 ADXI4 CNC 全軟（ruǎn）件數控係統結構的分（fèn）析，以 VMC650E 立式加工中心（xīn）為例，介紹了 ADXI4 CNC 在立式（shì）加工中心中（zhōng）的應用。為 ADXI4 CNC 在立式（shì）加工（gōng）中心上的應用（yòng）提供了參考，具有一定的實用價值。

關鍵詞: ADXI4 CNC 全軟件數控係統; 立式加工中心; 應用研究

近些年來，隨著計算機技術的快速發展，交流伺服電機的控製（zhì）技（jì）術有了極大的進步，全軟件開放（fàng）式數控係統的（de）研究也有較多成。目前比較成熟的有美國 MDSI 公（gōng）司的 Open CNC、Soft Servo System 公（gōng）司的 S-140M 和德國 Power Automation 的 PA 800NT、BECKHOFF 公司的 Twin CAT CNC 等。

ADXI4 CNC是廈門愛迪（dí）納公司開發的一種全軟件數控係統，它在實際中並不被廣泛（fàn）地使用。經濟型機床是我國特有的，VMC650E 是沈陽機床廠推出的一款經濟型立式加工中心，采用了立式框架布局，立柱固定在床身上，主軸（zhóu）箱沿立（lì）柱上下移動( Z 向) 、滑座沿床身縱向移動（dòng） ( Y 向) 、工作台沿滑座橫向移動 ( X 向) 的結構，它采用的數控係統是FAUNC 0i-Mate MD，在國內的企業中使用較（jiào）廣（guǎng）泛。

為改變（biàn）國內數控係（xì）統比較落後（hòu）的現狀，研究和開發基於 Windows 平（píng）台的數（shù）控係統是解決我國在數控機床產業上硬件 “瓶頸” 的唯一出路。ADXI4 CNC 充分利（lì）用 PC 的軟硬件優勢以及開放性體係結構來實現數控係統的開放性、模塊化和靈活性等（děng）特性，有較好的發展前景。

1 、ADXI4 CNC 係統結構

ADXI4 CNC 的核心技術是（shì）軟件運動控製 ( SoftMotion) 和實時以太網總線（xiàn）通信（xìn） ( Ether CAT) 兩者結合的 “零硬（yìng）件”開放式構架（jià），係統無需運動控製（zhì）卡即可（kě）完成任務傳輸，通過計算機 CPU 的強（qiáng）大功能，完成全部（bù）所需的實時伺服（fú）控製和 CNC 任務，如: 反饋回路、G 代碼處理和 PLC、圖形用戶界麵和網絡通信等。

圖 1 為 ADXI4 CNC 配置結構圖。整個係統通信采用 Ether CAT 總線，使（shǐ）用網線ＲJ45 依次（cì）把伺服驅動器、DX-110A 和 IX-320 等設備端（duān）的總線接口以單向（xiàng）鏈的方式串聯起來，無需其他硬件，可（kě）以同時控製（zhì）多達（dá） 64 軸。

采（cǎi）用 Ether CAT 平（píng）台的（de）特點有: 傳（chuán）輸速率快、接線簡（jiǎn）單、硬件成本低等（děng）。可選配的 Ether CAT 伺服驅動（dòng）器有德國路斯特 SOJ、SEＲVOC，日本山洋Ｒ Advanced，安川 Sigma5 等，同（tóng）時根據實際（jì）負載可匹配相應的伺服電機。

2 、ADXI4 CNC 係統的連接

在拆除掉原有的操作箱、電控櫃、主軸電機和伺服電（diàn）機後，安裝愛迪納公司的 ADXI4 CNC 的係統配件。在安裝 ADXI4 CNC 的過程中，需（xū）要（yào）把對應控製點的輸入輸出接入係（xì）統中。其中 DX-110A 為數控係統接（jiē）口模塊，可作（zuò）為模擬主軸（zhóu） 0 ～ 10 V 接口、5 V 脈衝手輪接口和控製麵板的（de） 16 位輸入 /16 位（wèi）輸出，如圖 1 所示（shì）。IX-320 是數字（zì）輸入輸出（chū）模塊，可外接分線器和繼電器模（mó）組。IX-320 模塊的輸入 /輸出點各 40點，在 VMC650E 立式加工中心中對應的輸（shū）入點如表1 所（suǒ）示，由 FX-40 分線器接入; IX-320 模塊在VMC650E 立式（shì）加工中心中對應的輸出（chū）點如表（biǎo） 2 所示，由繼電器模組輸出。

圖 1 ADXI4 CNC 配（pèi）置結構圖（tú）

_{表 1 IX-320 輸入點}

表 2 IX-320 輸出（chū）點

3 、ADXI4 CNC 係統的配置

數控係統的連線接好後，需（xū）要（yào）對伺服（fú）電機編碼器、HMI ( 人機界麵（miàn）) 等進行初始化。伺服電機編碼器部分初（chū）始（shǐ）化命令如下:

隨後，更改 ADXI4 CNC 記錄在 xml ( 可擴展標記語言) 中的配置參數，使之與 VMC650E 立式加工中心相匹配，並配置 Ether CAT 總線的主從站。Ether-CAT 總線的主站為 IPC ( 工控機) ，從站為伺服驅動器、DX-110A 和 IX-320。主站通過從站設備描述文件識別和配置從站。ADXI4 CNC 中（zhōng）的 Ether CAT 總線從站（zhàn）設備描（miáo）述采（cǎi）用文本文件。配置好主從（cóng）站（zhàn）後，數控係統對從站進行初始（shǐ）化，初始化（huà）命（mìng）令（lìng）如下:

其中，Comm Cycle = 0 表示數控係統命令循環周期為 1ms; DC= 1 表示 Ether CAT 總線使用了 DC 分布時鍾功能; ［Station 0］ Axis Map = 1 表示第一從站，為 DX-110A

; 第三從站中（zhōng）為主軸驅動器，它為速度控製模式（shì）。

4 、結束語

所介紹的運用全軟件 ADXI4 CNC 替換 VMC650E原有的數控係統，進一步擴大了全軟件數控係統的使用範圍。替換後的 VMC650E 有了更簡潔的伺服運動控製係統，且用戶可對替換後的係統進行（háng）二次（cì）開發，使 VMC650E 更符合使用者的要求。

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