德馬吉DMU60T五軸加工中心遠程控制技術及實現

米玉華，張程滔

MI Yu-hua, ZHANG Cheng-tao

（化工材料研究所，綿陽 621900）

1 概況

DMU60T是德馬吉公司制造的五軸加工中心，數控系統是海德漢iTNC530，PLC系統是海德漢專用內置式CPU，帶PROFIBUS-DP接口配置了一塊PL510和4個I/O模塊。原機床只有一個機床操作面板和一個顯示器，都安裝在機床側，不具備遠程控制功能，因為用戶加工的材料的特殊性，需要對機床進行遠程控制改造，實現遠程控制，即在控制室操作臺就可完成對機床的操作和顯示，同時近控側機床的所有功能保持不變。

2 改造內容

1）保留機床近控側原配的顯示單元和操作面板，在控制室(遠控)增加一套海德漢的顯示和操作單元，但同時要實現遠近控操作互鎖且近控操作優先。

2）遠控要有急停和機床啟動功能。

3 原理設計及實現

3.1 遠程控制顯示器和機床編程面板功能實現

機床的顯示單元型號為：BF155，操作面板型號為：TE535D（包含編程面板操作和機床操作面板），這兩個硬件都是德馬吉專用型號（海德漢專門為德馬吉設計的）不對外銷售，所以遠程控制只能采用海德漢iTNC530的通用顯示單元BF150和通用的編程面板TE535B，外加獨立的機床操作面板MB420。通過試驗驗證了適配器BTS150能夠實現BF155/BF150和TE535D/TE535B之間的控制，排除了一個適配器能否適用于通用型顯示器、編程操作面板和專用型顯示器、編程操作面板之間控制的疑慮。在此基礎上制定了機床遠程控制技術方案：遠程控制增加海德漢公司顯示器BF150、編程操作面板TE535B，運用適配器BTS150實現遠近控顯示和編程操作面板的切換控制（適配器BTS150的適用距離20米）。

適配器BTS150能帶兩個機床編程操作面板和兩個顯示器，顯示器能同時顯示，編程操作面板通過控制外圍觸點實現切換控制。當機床在遠程控制方式時，機床PLC輸出點控制繼電器KA05得電，KA05常開觸點閉和，遠程控制面板生效，近控操作面板和顯示器軟鍵都無效。當機床在近控并且系統具備切換條件時，機床PLC該輸出點關閉，繼電器KA05失電，近控面板生效，遠程控制操作面板和顯示器軟鍵都無效。控制原理如圖1所示。

在遠近控面板增加遠控/近控切換開關來實現，開關進入PLC系統，由PLC程序實現遠近控操作切換且互鎖。

3.2 機床操作面板功能實現

機床操作面板沒有采用海德漢的標準產品，而是根據機床功能和遠程控制操作的實際需求設計相應的按鈕和指示燈，按鈕和指示燈都是通過修改機床PLC程序實現其功能的，其中PLC的輸入、輸出點分別利用機床的輸入、輸出模塊19A1.2.1和19A1.2.2上剩余的點，不需要另外增加PLC模塊，機床操作面板遠程控制和近控的聯鎖通過PLC程序實現。

3.3 急停和機床啟動功能實現

為保證操作的安全與方便，機床的遠程控制也必須有急停和機床啟動功能。遠程的急停和近控急停功能不聯鎖，即不管機床處于什么控制方式，遠程控制和近控急停按鈕都有作用，故將近控急停串接到機床原急停回路中。

機床啟動按鈕不需聯鎖，機床啟動按鈕為常開觸點，故與原電路機床啟動回路構成并聯關系，即將其并聯到原機床啟動回路中。

圖1 BTS1560適配器控制原理圖

3.4 PLC程序設計

PLC程序設計、傳輸需用到的軟件有：TNCremoNT、IOconfig、PLCdesignNT(注 冊用戶均可通過互聯網下載這些軟件)。其中TNCremoNT為數據傳輸軟件，用于數據和程序傳輸；IOconfig用于PLC系統配置I/O和profibus-DP組件，因為本次改造未增加PLC輸入輸出模塊，所以未用到該軟件；PLCdesignNT是PLC程序設計用軟件，它采用語句表編程，可以加注釋。海德漢PLC程序設計時首先要將地址在程序中定義，程序編寫時采用的是定義的符號，而不是地址，這是與其它通用PLC程序設計所不同的地方，同時程序的M地址是自動排序確定，不需人為分配地址。

在修改機床的PLC程序前一定要將機床的原始數據和PLC程序全部備份。

重新設計的PLC程序分別在 GR34BD.SRC、IO_GR34BD.DEF和HYDRAUL.MOD中， 其中GR34BD.SRC為主程序，IO_GR34BD.DEF為輸入、輸出定義程序，增加的遠程控制操作面板部分在HYDRAUL.MOD程序塊中。

4 PLC程序傳輸、調試

在機床改造所有的硬件安裝完畢，遠程機床PLC控制軟件修改后，將機床方的通訊地址設為192.168.0.1，這需要在機床和TNCremoNT軟件中同時設定；計算機的通訊地址設為192.168.0.2，運用通訊軟件TNCremoNT將設計的遠程控制PLC程序下載到機床PLC，將原來的PLC程序覆蓋，經過調試修改，直到各項功能都滿足控制要求。

5 結論

DMU60T五軸加工中心遠程控制改造完成后，經實際操作運行，遠程控制操作、遠程控制和近控的切換及聯鎖都達到了改造技術要求，滿足了用戶遠程操作的工藝要求。這次遠程控制改造主要是通過修改PLC程序來實現的，減少了硬件線路的連接，確保了系統的可靠性和穩定性。

[1]DMU60T CIRCUIT DIAGRAM, DECKEL MAHO.

[2]HEIDENHAIN iTNC530 服務手冊.