力士樂MTX micro數控系統OPC通訊技術應用

文/裴忠 沈浩鋒 張峰 吳建強 蘇曉良

1 數控系統及開發工具介紹

1.1 MTX micro數控系統介紹

MTX micro是博世力士樂公司2009年推出的一款緊湊型CNC系統解決方案，其簡潔的操作面板蘊含著非常強大的功能。功能強大的工程工具IndraWorks，共同為用戶提供一個成功的整體自動化解決方案。開放的體系結構開放的系統，比如現場總線、SERCOS、以太網、OPC和XML，能更方便地集成于諸如SAP的上位ERP系統中。

1.2 力士樂Winstudio組態軟件

組態軟件是上位機軟件的一種,又稱組態監控軟件系統軟件。Rexroth WinStudio是力士樂的組態軟件，是一個功能強大，集成度高的軟件程序，使開發人員便于設計和開發“HMI（人機界面）”或“監控上位軟件”。

1.3 VB6.0開發軟件及Activex組件

Visual Basic是微軟公司開發的編程設計軟件，它也是基于Windows操作系統可視化編程環境。Visual Basic 6.0因操作簡單實用，所以從其問世以來很受專業程序員和編程愛好者的追捧。

ActiveX控件是可重用的軟件組件。使用它可以很快地在網絡應用程序、桌面應用程序、以及開發工具中加入特殊的功能。ActiveX控件的使用者可以無需知道這些組件是如何開發的，便可以完成網頁或應用程序的設計。

圖1：VB6.0新建Activex界面

2 周邊磨床介紹

周邊磨床屬于四軸聯動的磨削中心，適用于硬質合金、陶瓷和CBN等材質可轉位刀片的周邊磨削和倒棱磨削。采用先進的MTX micro數控系統，并選用了六軸機器人上下料，可實現各個角度旋轉，減少了刀片翻轉工序，進一步提高效率，縮短磨削時間。周邊磨床包含有S軸，X軸，Y軸，B軸，C軸，在線修整軸。其中X軸，Y軸和在線修整軸是線性軸，B軸，C軸是兩個旋轉軸。S軸是砂輪主軸。此四軸聯動可以磨削任意形狀的可轉位刀片。

3 MTX micro系統OPC通訊設計

OPC全稱是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，它的出現為基于Windows的應用程序和現場過程控制應用建立了橋梁。OPC定義了一個開放的接口，在這個接口上，基于PC的軟件組件能交換數據。OPC為自動化層的典型現場設備連接工業應用程序和辦公室程序提供了一個理想的方法。力士樂MTX micro數控系統也提供了OPC通訊方式，使上位軟件開發提供了方便的通訊接口，下面主要介紹一下基于MTX micro系統OPC通訊的接口編程方法。

（1）我們此次項目使用的開發環境是Visual Basic 6.0。雖然VB6.0已經是一款很老的產品目前也沒有更新，但對于常規的Activex控件的應用完全能夠勝任。如圖1所示界面方式新建Activex控件設計。

（2）本文以MTX micro數控系統零點設置為例制作一個零點偏置的Activex控件。通過OPC通訊方式和數控系統進行通訊。新建一個名稱為“OPC_OFFSET”的VB工程項目。工程界面如圖2所示。

本文所用的工程使用OPC自動化接口OPCDAAuto.dll來完成。和MTX micro通訊的連接方法主要方法如下程序例子所示。

Private Sub 連接OPC()

圖2：OPC_OFFSET設計界面

上面程序的例子只是和MTX micro通訊的連接，實現讀取和寫入還需要配合OPCDAAuto其他的功能。OPC的讀取方式有同步讀取和異步讀取，用SyncRead（組的同步讀）和AsyncRead（組的異步讀）兩種方法來讀取數控系統的數據。

本程序實現了X軸、Y軸、B軸、C軸的G54、G55、G56坐標的讀取和設置，并實現系統當前坐標值的讀取顯示。用于優化原本系統IndraWorks Operation復雜的零點設置的方法。本文設計的界面如圖3所示：主要實現了刀片的零點設置的兩種方式，直接設置和增量設置；并實現對磨削擺動零點和修整擺動零點的設置。簡化操作流程，可以實現在不切換操作界面的情況下及時修改偏置。

當界面上設置對應的數值后可以通過同步方式（SyncWrite）寫入到數控系統，同步寫入功能的函數如下所示。調用方式

當完成Activex控件的編輯后生成控件OFFSet_S.OCX。OCX是對象類別擴充組件（Object Linking and Embedding (OLE) Control Extension）；是可執行的文件的一種，但不可直接被執行；是ocx控件的擴展名，與.exe、.dll 同屬于PE文件。Activex控件可以嵌入到大部分組態軟件中使用如組態王KingView、西門子WinCC、InTouch等甚至可以嵌入到網頁中使用。當然也可以嵌入到力士樂Winstudio中使用。

圖3：零點設置界面

圖4：新建用戶控件

圖5：新建用戶控件

4 力士樂WinStudio組態設計

力士樂的WinStudio提供了一個標準的MicroMTX Vpp界面，里面包含了常規車床和銑床的基本功能。由于本文介紹的周邊磨床項目屬于專用機床，因此需要特殊的功能需求開發。這樣自定義開發的OCX控件就有了用武之地，它可以方便的集成自己想要的一些功能。新建用戶控件，打開AUTOScreenDefault40界面新建用戶控件添加OPC_OFFSET.ocx控件。如圖4所示添加Activex控制器。

編輯好界面后激活編寫的界面，打開IndraWorks Operation軟件如圖5所示用戶可以在主界面設置和修改偏置。

5 結束語

本文介紹了基于OPC技術的PC機通過VB6.0制作Activex控件實現與力士樂MTX Micro系統進行通訊。給出了讀取和設置X軸、Y軸、B軸、C軸的G54、G55、G56坐標的方法，給出了Activex和力士樂WinStudio組態軟件的配置方法和流程。改方法已經成功用于周邊磨床控制系統界面的開發。系統運行穩定、可靠、實用性強。

隨著中國工業的發展自動化技術的不斷提高，特別是工業4.0的提出，機床的個性化應用特別的專用機床的用戶體驗越來越重要，PC技術和IT技術在傳統設備領域扮演越來越重要的角色。作為一名技術人員，我們需要了解各種技術的優勢和差異所在，并正確和靈活的運作在我們的技術開發上。

參考文獻

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[3]陸會明,朱耀春等.控制裝置標準化通信:OPC服務器開發設計與應用[M].北京：機械工業出版社出版,2005.

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