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CNC車床邏輯判斷和布爾運算

 由于現在的數控系統功能強大，均能提供宏指令系統，故用戶也可根據實際需要自行編制測量程序。以SINUMERIK 880數控系統爲例。該系統提供給用戶的參數編程和@代碼使用戶可以自行開發編制各種固定循環程序（包括加工與測量循環程序等）。

　對于CNC車床用戶，合理選用或編制適合自己産品測量需要的測量軟件十分重要。一般來說，觸發式測頭可以從專業生産廠商購買，但由于機床采用的數控系統各不相同，因此測量軟件一般由數控系統制造商或CNC車床制造商編制和提供。

1。@代碼的定義及基本用法
　　@代碼由符號@和三位數字組成，如@×××，其含義爲：第一位數爲主群組區別碼，第二位數爲子群組區分碼，第三位數爲定義特定功能。
　　第一位主群組區別碼共分7組，分別定義爲：@0××爲程序結構中的通用指令；@1銑床××爲程序中的分支指令；@2××爲通用數據傳輸指令；@3××爲數據傳輸指令，從系統內存到R參數；@4××爲數據傳輸指令，從R參數到系統內存；@6××爲算術運算和邏輯運算指令；@7××爲NC特定指令。
　　第二位子群組區分碼和第三位特定功能碼在各主群組中有不同的定義，如：@041中的4代表存貯R參數，1代表需存貯的參數區域；@100中的第一個0代表絕對跳轉，後一個0代表無條件跳轉；@111中的第一個1代表有條件跳轉，比較碼爲1，最後一個1代表條件爲相等。又如：@440中的4代表將R參數直接置爲（寫入）編程坐標值，0爲特定功能。
　　@代碼的功能和作用十分豐富，編程者可根據CNC銑床編程需要靈活選用。
　　@代碼在編程中，後面需跟操作數，主要有三類：K×××爲常數；R×××爲R參數；P×××爲指針。如@100K1000表示無條件跳至第1000句，其中正數爲向前跳，負數爲向後跳。
　　爲CNC車床自動測量系統測中古機械量軟件設計框圖。對于采用SINUMERIK880數控系統的用戶，可以通過@代碼和參數編程編制出適用的測量程序。

　　2．參數編程的定義及基本方法
　　參數編程（Parameter programming）是用參數R×××作爲數據代碼或數據地址代碼進行編程。參數在編程中充當替代物的角色，由字母R和三位數字組成，R代碼從 R0～R999共分兩大類九組，第一大類R0～R499爲通道特定R參數，其中R0～R200爲基本參數，如：R00～R49爲傳遞參數，主要用于編制固定循環和子程序；R50～R99爲局部參數，主要用于編制固定循環和子程序計算過程中暫存計算結果；R100～R199爲全局參數，主要用于零件程序和子程序的數據存貯；R200～R499主要用于系統內部。第二大類R900～R999爲中心R參數。
　　參數可以在數控加工程序中直接賦值，如R01=10，也可相互賦值，如R01=R03；參數可以進行算術運算，如R01=R02＋R03，R01=R02－R03，R01=R02*R03，R01=R02/R03。例如：

N10　R01=9。7　R02=－2。1
N20　X=20。3＋R01
N30　Z=19。7－R01

結果：X=30，Z=10。

參數編程可以完成參數的定義、賦值及加、減、乘、除運算，而@代碼則可完成函數運算、參數存取、參數比較、有條件和無條件的程序跳轉、邏輯判斷和布爾運算、系統存儲器數據的輸入、輸出以及程序編輯等多種功能，完全可滿足用戶編制測量固定循環程序的需要。現對參數編程和@代碼的定義及使用方法作一簡單介紹。

數控用開關電源保護電路的實現

開關電源的可靠性直接影響到電子產品係統的可靠性。文中從相關數控係統開關電源的各種保護電路著手，分析設計了數控開關電源的軟啟動電路， 過壓保護、過流保護、欠壓保護等電路的工作原理和具體設計方法， 解決了數控開關電源的工作可靠性問題， 為數控係統的批量生產提供了保障。精密機床數控係統使得加工零件的精度有了穩定的保證， 在目前機械加工中得到越來越廣泛的應用。
　  引言　
      開關電源電路負責為整個機床數控係統各部分設備提供電源。本文主要介紹了一種機床數控係統用開關電源各種保護電路的工作原理和實現方法， 通過實際研製， 使得該係統開關電源穩定性大大提高， 保護功能穩定可靠， 滿足了批量生產要求。
　　1 保護電路工作原理分析
　　機床數控用開關電源包含有軟啟動保護、過壓保護、過流保護、欠壓掉電保護等電路。
　　( 1) 軟啟動電路
　　由於開關電源輸入整流電路後級大多采用電容性濾波電路濾波， 在電源合閘瞬間， 往往會產生電流幅值高達幾十甚至幾百安培的浪湧電流， 此種浪湧電流十分有害， 會造成開關電源啟動故障甚至損壞。常用的軟啟動電路有可控矽和限流電阻組成的防浪湧軟啟動保護、繼電器觸點組成的軟啟動保護、負溫度係數電阻組成的軟啟動保護電路等。
　　本係統開關電源采用負溫度係數電阻組成的軟啟動保護電路， 簡單實用， 工作可靠。如圖1, 220 V 交流電經線圈L1濾波共模幹擾後， 整流產生約三百伏左右直流電壓， RT 電阻為負溫度係數熱敏電阻， 型號為M02-7Ω。當電源合閘瞬間， 浪湧電流使得熱敏電阻發熱， 阻值迅速減小， 輸出直流電壓逐漸建立， 可有效防止浪湧電流對電源電路的衝擊， 使得整個電源半橋變換電路穩定可靠。
　　

　　圖1 負溫度係數電阻組成的輸入軟啟動電路
　　在開關電源啟動時， 由於脈寬調製器尚未建立穩定的驅動脈衝， 需采取措施使得驅動脈衝逐漸建立起來， 該開關電源脈寬調製器采用性價比較高的脈寬調製器T L494。如圖2, TL494 的第四腳為死區控製， 它既可以為變換功率管提供安全的死區時間控製， 也可以作為驅動芯片的軟啟動控製。開機瞬間， 電容器C1上未建立電壓， + 5 V 通過電容C1 送TL494: 4 腳， 封鎖脈寬調製器的輸出脈衝。隨著電容C1 兩端電壓逐漸升高， T L494: 4 腳電壓逐漸下降， 驅動脈衝寬度逐漸展寬。當輔助電源+ 15 V 出現故障時， 三級管V1迅速導通， + 5 V 電壓經三極管V1 送T L494: 4 腳， 切斷驅動脈衝， 使開關電源停止工作而不致損壞。
　　

　　圖2 利用TL494:4 腳進行驅動軟啟動及電源保護
　　 ( 2) 過壓保護電路
　　通常的數字信號處理電路大多采用TT L 或CMOS 係列的集成門電路。對於T TL 集成門電路，往往工作電壓不能大於5. 5 V。該數控係統開關電源輸出有多路， 有+ 5 V, + 15 V, - 15 V, + 24 V 等多路輸出， 在開關電源係統中， 對主變換電壓+ 5 V 進行過壓保護， 具體電路見圖3。
　　

　　圖3 數控開關電源過壓保護電路
　　工作原理： 數控開關電源由輔助電源+ 15 V 提供給可控矽V4管陽極工作電壓， 實際輸出取樣電壓送至穩壓管V5 , 當超出保護電壓閾值+ 5. 5 V 時， 輸出電壓經穩壓管、電阻R3 、R4 分壓觸發可控矽V4 導通， 將輔助電源+ 15 V 通過電阻R1接地， 同時通過二極管V2切斷8 腳電源。調節RP 電位器， 可以對輸出電壓保護閾值點進行設置。
　　( 3) 過流保護電路
　　本開關電源過流保護電路的工作原理見圖4。變壓器T 1原邊串接在開關電源主變壓器原邊回路中， 通過實驗選擇合理的變壓器原副邊匝數比， 感應開關電源變換時的原邊電流值， 經二極管V1 ~ V4 整流， R1、C1 濾波後送電位器RP。原邊電流越大， 電流取樣變壓器整流出的電壓越大， 電位器RP 中心點電壓越低，TL494: 2 腳電壓隨之下降， 使得TL494: 3 腳電壓升高， 送入脈寬調製器， 將T L494 驅動脈衝寬度逐漸減少， 從而得到過流保護的目的。圖中電容C4、C5、R10為TL494 誤差放大器的反饋元件， 使得放大電路穩定可靠。
　　

　　圖4 數控開關電源過流保護電路電路圖
　　( 4) 欠壓保護電路
　　利用+ 5 V 及PF ( POWER FAIL) 信號進行比較， 在+ 5 V 掉電時， PF 信號至少需維持10 ms 時間，以便存儲相關信息。欠壓保護電路如圖5 所示。
　　

　　(a) 利用LM339 電壓比較器實現的掉電保護
　　

　　(b) 上電時序及掉電保護時序圖
　　圖5 數控開關電源的欠壓保護電路
　　 2 保護電路調試與實現
　　( 1) 軟啟動電路調試
　　熱敏電阻軟啟動電路， 可用電烙鐵對負溫度係數熱敏電阻貼近進行烘烤， 用萬用表測量其電阻值變化，同時計時並估算其電阻變化率， 進行初步檢驗。將不同阻值的熱敏電阻分別裝入電路， 用示波器高壓探頭測試開機時整流電路輸出的高壓波形， 比較其電壓建立時間， 從而選擇合適的負溫度係數熱敏電阻。
　　( 2) 過壓保護電路調試
　　過壓保護電路中的可控矽觸發電路要求： 1) 觸發時要求能供出足夠的觸發電壓和電流。2) 不觸發時， 觸發端電壓應小於0. 15 V ~ 0. 2 V, 為防止誤觸發， 一般宜加1~ 2 V 的負偏壓。3) 觸發脈衝的上升前沿要陡， 最好在10us 以下， 使觸發電壓準確。4) 觸發脈衝必須有足夠的寬度， 因可控矽的開通時間一般在6us 以下， 故脈衝寬度應大於6us, 最好有20us~ 50us。
　　過壓保護電路調試： 將輸出電壓逐漸調至5. 5 V,用萬用表測試可控矽的觸發極電壓， 同時用示波器觀察驅動芯片TL494: 8 腳、11 腳波形， 調節過壓保護多圈電位器RP, 直到保護電路動作， 驅動波形消失為止， 此時保持多圈電位器RP 旋鈕位置不變。逐漸調低輸出電壓， 保護電路因可控矽不觸發而不動作。如再調高輸出電壓至5. 5 V, 保護電路將動作， 反複試驗， 直至保護電路工作穩定可靠。
　　( 3) 過流保護電路調試
　　過流保護電路選擇高頻鐵氧體磁芯EE12, 原邊電感量為0. 013 mH, 副邊電感量為0. 74 mH 。該開關電源+ 5 V 最大輸出電流為25 A, 截取直徑為 1. 2mm 的漆包線一段， 量取其電阻值為0. 2Ω , 將此模擬負載接在電路中， 測量過流整流輸出電壓Ui, 調整過流保護多圈電位器， 電路在Ui= - 0. 57 V 時開始保護。改變輸出模擬負載， 反複調試過流保護電路參數，直到過流保護電路穩定可靠。
　　3 結論
　　本文提出了一種軟啟動保護、過壓過流保護的具體實用電路， 最終合理設定了各保護電路的工作參數，使得數控係統開關電源的保護功能穩定可靠， 整機性能得到了提升， 為數控係統的批量生產奠定了基礎。

數控車輪車床的自動對刀與輪對直徑測量裝置

數控車輪車床的自動對刀與輪對直徑測量裝置 
隨著鐵路交通事業的飛速發展，越來越多的客、貨機車都進行了提速改造，但與鐵路列車配套的相應設備卻仍然停留在原有加工、修理的低水平內，這種情況嚴重約束了鐵路車速的提升進度。另一方面，鐵路交通的大提速使機車車輪的磨損也同時加快，大大增加了車輛輪對的修理量。目前鐵路部門使用的車輪車床中有大約90%是青海CNC銑床重型機床廠生産的C8011B、C8013B 車輪車床，這兩種機床過去在機車車輪加工及修理中起著舉足輕重的作用，但已不能滿足當今鐵路發展的更高要求，因此必須加以升級改造。目前唐山重型機床廠承擔了這種車輪機床刀架的數控化改造，已成功地將原機床的電仿型和液壓仿型刀架改爲數控仿型刀架。 

由于原C8011B、C8013B 機床在裝夾車輪輪對時，軸向缺乏基准，因此輪對在裝夾時CNC車床其軸向位置是變化的，所以采用數控刀架加工輪對時需手動對刀，輪對直徑也需手動測量。爲了充分發揮車床數控系統的作用，顯著提高生産中古機械效率，我們研制了自動對刀與輪對直徑測量裝置。

自動對刀與輪對直徑測量裝置由盒體、兩個探頭(測量探頭和對刀探頭) 、交流伺服電機以及接近銑床開關等組成。使用時將該裝置安裝在刀架壓刀板上，隨刀架運動。將電機及探頭開關與數控系統聯接起來，工作時首先伸出探頭，到位發訊後，探頭停止伸出，刀架橫向進給電機帶動刀架橫向運動，並使測量頭接近工件進行測量，測量數值由數控系統計算並顯示在程序段內；當測量頭開關發訊後，橫向進給電機停止進給，同時刀架縱向進給電機啓動並帶動刀架作縱向運動，使對刀探頭接近工件；當對刀探頭開關發訊後，縱向電機停止進給，此時就已確定刀具至工件上O 點的X 、Y 軸的坐標位置；然後對刀探頭收回，刀架在數控系統的控制下按所編程序自動進行切削。

實踐證明，在配置了自動對刀及車輪直徑測量裝置後，C8011B、C8013B 車輪車床的刀架已成爲一台全自動化的數控刀架。

CNC|為什麼要用花崗岩做機台!?

花崗石的特性，震動阻尼良好、動態特性佳的特性。
此外，花崗石的熱傳導係數低，受熱源及工作環境溫度變化影響較小，
能維持機台良好穏定度，可提昇加工件精度與穏定性，
且花崗石抗鏽、耐酸鹼的特性，也易於日常保養工作。

PLC | mask cable connection? One side, both sides of the ground PART-2

[http://vkinngworld.blogspot.com/]


In the previous article, one might think,
Is to one side seems to be grounded!!


In actual fact, you should look at both sides of the equipment is grounded and fixed!!


If the wiring between the motor with the controller,mask cable(ground line) will  take 1  sides ,
Because the motor has a ground with the controller.


But if it is between the controller with external sensor,
mask cable(ground line) will  take 2 sides,
Because the sensor is not grounded, a ground controller.


So mask cable, isolation
To take a side or2 side ground, depending on the situation,
Not every case is appropriate.

PLC | mask cable connection? One side, both sides of the ground

[http://vkinngworld.blogspot.com/]


Are usually popular only take one side,
Can not both sides to ground.


Reason? WHY?
Check a lot of pages are finding out why.


I summarized this principle should be!!


Ground controllers, ground with other big power line can not be connected in series,
To be connected with the star-ground,
Is the fear of series equipment to the back-ground line,
Is not a zero potential.


So ☆ ground terminals each device will have different potential ☆


And because: each device ground terminals, have different potential


So: When the mask wire to ground connection on both sides, it will have a great current (magnetic field),
But affects the inside of the signal line.


V = the potential difference on both sides of the ground (assuming = 10V)
R = resistance of shielded cable (less than 10 ohms)

A = V / R = 10V/10 ohms = 1A

PLC|屏蔽線、隔離網接法?單邊、兩邊接地 PART-2

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在上一篇當中，也許有人會覺得，
好像應該就是要單邊接地!!

其實不然，應該要看兩邊的設備是否有接地而定!!

如果是馬達跟控制器之間的配線，
隔離網就只要接單邊，
因為馬達跟控制器都有接地。

但如果是控制器跟外部的sensor之間，
隔離網就要接雙邊，
因為sensor並沒有接地，控制器有接地。

所以屏蔽線、隔離網接單邊or兩邊接地，要看情形，
不是每種情形都合適。

用了耐撓曲線、高柔性電纜，還是一直斷線

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在戰車軌裡，已經用了耐撓曲線、高柔性電纜，怎麼還是一直斷線???

耐撓曲線、高柔性電纜，也是有等級區分的，
在型錄裡都會寫到，可以承受的最小曲度，
如果超過最小曲度，就不保證可使用壽命了。

當然越小的半徑，就是越貴的囉!!

以下圖為例：
在小於10米，最小變曲半徑=7.5 X d(電纜直徑)
在超過10米，最小變曲半徑=10 X d(電纜直徑)