飛揚FO數控系統(tǒng)在GMC160系列龍門式加工中心的應用

任瑞明，李 祎

沈陽機床中捷機床有限公司，遼寧 沈陽 110141

0 引言

GMC160型龍門式加工中心采用飛揚（F0）數控系統(tǒng)，F0是全數字模塊化數控系統(tǒng)，本機床共有4個進給軸，一個主軸。其中X、Y、Z軸為直線軸，采用SIEMENS交流進給驅動電機拖動，主軸采用SIMODRIVE交流主軸驅動電機拖動。

數控系統(tǒng)FO軟硬件包括：開放式的實時Linux操作系統(tǒng)，奔騰III850 HZ CPU，15"觸摸式平板液晶顯示器，512 MB RAM 內存，最小容量20G硬盤，字母數字鍵盤，命令按鈕板73個鍵盤按鈕、鼠標及12個機床功能按鈕，以太網連接卡，按TCP/IP協(xié)議，內嵌飛揚高速總線通訊控制板，基于飛揚專利技術的紅外通訊I/O控制模塊，基于飛揚高速總線的數字伺服控制單元，ES10/AT加工軌跡優(yōu)化，同時控制軸數：3軸或4軸（根據用戶選擇），MDI）手動數據輸入。

1 硬件設計

1.1 操作面板

圖1

飛揚F0是機床的CNC控制系統(tǒng)，可以通過CNC控制系統(tǒng)的操作面板執(zhí)行下列基本功能：編輯和修改零件程序，執(zhí)行零件程序，手動控制，讀入/讀出零件程序和數據，編輯程序數據，報警顯示和取消報警，編輯機床數據屏幕分布說明見圖1。

飛揚數控系統(tǒng)啟動后，在顯示屏上會顯示下圖所示窗口，該窗口由以下幾部分組成：

A 菜單條；

B 顯示和工作區(qū)域，其顯示內容取決于功能，位置值，對話窗口，圖形，目錄以及使用者的輸入值或其它參數數據或命令窗口；

C 按時間順序顯示CNC信息的窗口；

D 垂直軟件鍵；

E 水平軟件鍵；

F 日期和時間。

1.2 選擇電機型號

1）選擇電機家族類型；

2）在電機家族中選擇配置的電機型號；

3）垂直軸電機要選擇抱閘。

1.3 選擇光柵型號

1）電機自有傳感器，通常默認；

2）外部傳感器，根據軸的類型選擇光柵。

1.4 伺服模塊型號

1）根據系統(tǒng)的配置選擇相應的伺服型號；

2）主軸為M系列，伺服軸為A系列。

1.5 軸類型的選擇

1）主軸為異步電機；

2）伺服直線軸為旋轉電機直線軸；

3）B軸旋轉軸選擇旋轉電機旋轉軸。

1.6 接口板選擇

通常選擇FDIB3

1.7 參數設定

1）S01005設定為1，表示該軸反饋依靠電機編碼器，設定為0，表示該軸反饋依靠光柵尺；

2）S01006電機方向設定；

3）S01021電機反饋方向，當電機旋轉時如果發(fā)生飛車導致的電流過大可以修改該參數；

4）S01007外部反饋方向，當電機旋轉時如果發(fā)生飛車導致的電流過大可以修改該參數；

5）S01054根據伺服模塊的類型進行相應的設定，主軸設定為-2，伺服軸都設成0就可以了；

6）S03002絲杠節(jié)距，單位為毫米（mm）；

7）S03003齒輪降速比分子；

8）S03004齒輪降速比分母。

1.8 機床系統(tǒng)設定參數

1.8.1 軟硬限位的設定

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXHWEOR

硬限位：ON表示生效，OF表示失效

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXSWEOR

軟限位：ON表示生效，OF表示失效

1.8.2 行程的設定

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXVPER

正限位限定

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXVNER

負限位限定

1.8.3 零偏設定

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXVZPR

1.8.4 光柵尺的設定

在系統(tǒng)的鍵盤上按下Ctrl+S，搜索并修改相關參數按下急停按鈕，在RESET頁面下選擇RESET FDD，重新給上24V電即可。

光柵尺失效 光柵尺生效FDP0065 XM = 0 FDP0065 XM = 1 FDZMOTCNT XM = ON FDZMOTCNT XM = OF主軸光柵失效 主軸光柵尺生效FSP0065=0 FSP0065=1 FSZMOTCNT=ON FSZMOTCNT=OF

1.8.5 回零順序的設定

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXSZPR

設定為0時，則上電后不用回零，即可運行程序。

設定1、2、3、4等數值，數值越大越先回零

2 基本操作

2.1 電源模塊

飛揚 F0配置的驅動采用XP200-150-M-000，它包括電源模塊和功率模塊，電源模塊主要為NC和功率模塊提供控制和動力電源，產生母線電壓，同時監(jiān)測電源和模塊狀態(tài)，機床用戶可根據電源模塊上的狀態(tài)指示燈來了解電源模塊的工作狀態(tài) 。

2.2 系統(tǒng)上電

1）給上系統(tǒng)總電源，直到系統(tǒng)界面顯示出來；

2）觀察此時是否有報警，如果出現 LUX00 ERROR LUX00_PWROFF_ERR，操作如下：

CTRL+S→LUXRESET→回車→循環(huán)啟動→松開急停→24V→RESET→RESET CNC；

3）如果沒有出現上述報警，則：松開急停→24V→RESET→RESET CNC。

注：

該報警出現的原因通常是系統(tǒng)不正常關機引起的，其中包括：系統(tǒng)界面卡死了，無法正常關機，只能強制閉掉電源（不可避免），非正常關機順序（急停—關掉系統(tǒng)界面—關機—關機完畢—關掉系統(tǒng)電源），正常關機后，沒有等到系統(tǒng)完全關閉后就匆忙將系統(tǒng)關機了，其它以外情況，按照下述方法進行合法關機，避免系統(tǒng)數據丟失。

2.3 系統(tǒng)下電

1）確認當前沒有程序運行，能安全下電；

2）按下急停按鈕；

3）在操作界面下按鍵盤上的ALT + /F + 4（ALT+F4），此時界面提示是否退出，選擇 “YES”；

4）CTRL + ALT + DEL 這時系統(tǒng)給出三個選項：TURN OFF THE COMPUTER（關機），RESTART THE COMPUTER（重新啟動系統(tǒng)）；

5）如果系統(tǒng)發(fā)生死機情況，則直接關掉系統(tǒng)電源。如果再次開機可能出現LUX00 ERROR LUX00_PWROFF_ERR報警，按照CTRL+S→LUXRESET→回車→循環(huán)啟動→松開急停→24V→RESET→RESET CNC進行操作。

3 常見調試

3.1 回零及零偏

3.1.2 回零順序

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXSZPR

1）設定為0時，則上電后不用回零，即可運行程序；

2）設定1、2、3、4等數值，數值越大越先回零；

3）取消回零不等同于回零結束。

3.1.3 零點偏置

CNC→SERVICE→AXIS TABLE→ZERO CYCLE→AXVZPR

3.2 保存參數

CNC→SERVICE→MAINT PARAMETER→SAVE PAR→OK

3.3 主軸參數

主軸相關的參數，都是以SP1開頭，SP1字母SP后是數字1，不是字母L，主軸參數都是以SP1開頭。

3.3.1 檔位速度設定

鍵盤上按CTRL+S，搜索SP1RANGE，然后按回車鍵進入該參數頁面。

找到以下參數：

1）MIN_HG：主軸高檔時最小速度；

2）MAX_HG：主軸高檔時最大轉速；

3）MIN_LG：主軸低檔時最小轉速；

4）MAX_LG：主軸低檔時最大轉速。

3.4 保存參數

CNC→SERVICE→MAINT PARAMETER→SAVE PAR→OK，對設定的參數進行保存。

4 機床邏輯信息

GMC160龍門式銑鏜加工中心的PLC（AUCOL語言編程）邏輯信息。

當PLC有信息要顯示時，位于按鈕板上的MSG按鈕將閃爍。按此按鈕，彈出第一個要顯示的信息。若按鈕繼續(xù)閃爍，暗示還有其它警告信息。若按鈕停止閃爍，暗示警告信息顯示完畢。

5 結論

飛揚F0系統(tǒng)是當今世界較為先進控制系統(tǒng)之一，功能強，程序設計簡單，維護方便，價格低廉等特點，倍受用戶的青睞。在GMC160系列龍門式加工中心的應用為我廠小型數控機床提出了寶貴的經驗和思路。

[1]Openpcs User Manual，Version5.5.0，www.infoteam.de.