基于西門子840Dsl系統變量的RTCP功能實現方法及應用

張賢軍，謝浩煒

（中航西飛漢中航空零組件制造有限公司，陜西 漢中 723213）

當前的許多高精密儀器設備的加工領域都采用了先進的五軸聯動數控機床，該類機床的優點在于其加工時的空間曲面頗為復雜，能夠滿足不同的加工需求。而這類先進數控機床所采用的控制系統通常首選西門子840Dsl系統，其系統通過對機床數據的有效設定，從而實現機床聯動功能的標定，基于此，本文主要是研究了該系統進行機床RTCP功能數據標定的一種方法。

1 西門子840Dsl系統

西門子840Dsl系統的連接部分主要包括驅動系統網絡、系統網絡以及PLCIO網絡三種網絡形式，其連接運用的模塊主要為NX模塊和NCU模塊。其中，驅動系統網絡采用的是DRIVE-CLIK網絡連接的形式，其內部包含了各種部件，即SINAMICS S120驅動系統的各部件；系統網絡主要是采用以太網連接的方式，內部包含的部件則包括PCU部件、OP部件、MCP部件、handwheel部件以及HT2部件等；PLCIO網絡則存在兩種連接方式，其分別為PROFINET網絡連接以及PROFIBUS網絡連接[1]。

NX模塊與NCU內置的驅動控制器關系緊密，其對六個以上軸的控制則就需要通過連接NX模塊來擴展實現驅動控制，NX模塊的驅動控制分為兩種形式：①NX10.3，該形式可最多控制三個軸；②NX15.3，該形式可最多控制六個軸。NX模塊連接了四個DRIVE-CLIQ接口X100-X103，同時其還連接了X124的電源接口，也連接了X122數字輸出及輸入的接口，通過DRIVE-CLIQ接口X100與NCU模塊直接相連接。NCU模塊的接口有許多，如NCU710.3PN連接了4個DRIVE-CLIQ接口，其最大的控制軸數為8個，且連接NX10.3或者15.3的擴展板最大有2塊。

2 RTCP功能

RTCP指的是實時傳輸控制，其與RTP的定義相似，兩者可同時工作，而RTCP功能的單獨運行在低層的協議上，其主要有低層協議來提供控制包和相關數據。RTCP功能包括：①為應用程序提供具有廣播性能質量的信息，且每個RTCP的信息包都不能是封裝聲音數據的，其主要是封裝接收端或是發送端的統計報表數據，而這些數據信息當中還包含了信息包的數目信息、信息包抖動信息以及丟失信息等，這些信息也會反映出當下的網絡狀況，對網絡管理有著一定幫助；②對RTCP的傳輸間隔進行控制，不同的對話中會定期傳送RTCP信息包，而隨著傳送的實現其參與者也在不斷增加，這些信息包的傳送也難免會占用網絡資源，因而為了防止其發生堵塞，就要控制傳輸間隔，進一步限制RTCP信息包的流量，這也是其需要具備的功能，同時還需要調整信息包的發送速率。

3 機床數據的設定

在本研究過程中，主要選用系統變量的方式促使五軸聯動RTCP功能實現，在此過程中，必須要提前完成對機床參數的合理設定，具體如下：機床參數MD24100的參數名稱為TRAFO-TYPE-1，設定值為72，通用五軸變換的類型與運動學數據主要參考MD24682或是MD24582完成設定；機床參數MD24582的參數名稱為MC-TRAFO5-TCARR-NO-1，設定值為1，T形為機床的運動學結構（雙擺頭結構），同時，此時所生成的五軸聯動數據來源于系統變量，而并不是機床數據。實踐中，選擇的數控系統為西門子840Dsl數控系統，該系統主要應用了開放式的設計結構，不僅僅可以應用于數控機床，也可以應用于運動控制領域；依托對西門子840Dsl數控系統本身強大的工業通訊網絡的利用，能夠設計成開環或閉環，促使柔性生產成為現實。

對于西門子840Dsl數控系統而言，可以將其劃分為三個主要單元，具體如下：①HMI，人機交互單元。對于該功能單元而言，其主要由人機單元PCU、機床控制面板MCP以及鍵盤鼠標、選配的觸摸屏等結構組成。在數控系統的實際運行中，主要承擔著實現加工與仿真、數據管理、上位機通訊等任務。②控制、通訊系統單元。對于該功能單元而言，其主要由數控單元NCU、可編程控制器PLC以及外圍通訊模塊、輸入輸出模塊等結構組成。在數控系統的實際運行中，主要承擔著實現插補運算、運動控制、數字量模擬量控制等任務。③S120驅動系統單元。對于該功能單元而言，其主要由S120驅動系統、1FK系列伺服電機等結構組成，具有節能、高動態、穩定可靠的進行軸向運動以及插補等優點。另外，S120驅動系統可以單獨與其他西門子工業自動化產品組合，作為運動控制系統，整體應用優勢極為理想，具有極高的探究價值。

4 調用事件觸發子程序

4.1 事件觸發子程序的相關參數設定

在西門子840Dsl數控系統中，所包含著的事件觸發子程序屬于標準性功能，在該數控系統內直接提供。對于事件觸發子程序而言，其主要可以理解為，在某一事件發生后，數控系統會自動完成對某一設定子程序的調動用，以此實現對相應事件的針對性反應與處理。在此過程中，所提出的“某個事件”一般存在以下幾項備選，即有程序啟動、程序結束、操作面板上的復位、NC系統上電。同時，具體對哪一項事件做出響應，一般由MD20108$MC_PROG_EVENT_MASK完成選擇。

對事件觸發子程序的參數（機床數據MD20108）進行如下設定：參數名稱為Bit0，即表示著“程序啟動”；參數名稱為Bit1，即表示著“程序結束”；參數名稱為Bit2，即表示著“操作面板復位”；參數名稱為Bit3，即表示著“NC系統上電”。該數控系統、事件觸發子程序的實際運行過程中，只要相關工作人員在操作面板的相應控制頁面內按下差異性的功能按鍵，則西門子840Dsl數控系統會迅速、自動完成對程序文件的調用，并結合事件觸發子程序中的不同指令紅色實現對程序文件的進一步調動。

4.2 CYCPE-MA.SPF子程序編制

在進行對CYCPE-MA.SPF子程序的編制過程中，主要圍繞“操作面板可提供系統調用按鍵”這一核心完成編制。實際的系統操作、程序運行過程中，相關工作人員在操作面板上調取相應控制頁面，結合現實需要按下“程序啟動”或是“復位”按鍵后，能夠迅速實現對應的系統調動。

4.3 事件觸發子程序

事件觸發子程序是西門子840Dsl數控系統中自帶的功能性子程序，屬于該型號數控系統的標準循環，因此無法對其實施個性化修改。需要注意的是，如果在制造商循環或者是用戶循環中對某一自行寫入的循環進行保存，則該事件觸發子程序的標準循環并不會生效。

在實際的應用過程中，相關工作人員可以依托對CYCPE-MA.SPF子程序的利用，完成對一些需要在程序啟動、程序結束、操作面板復位、NC系統上電階段內觸發功能的實現。為實現上述操作目標，必須要對事件觸發子程序的參數完成合理設定，具體來說，當存在“Bit0=1”的情況下，“程序啟動”功能按鍵迅速響應；當存在“Bit1=1”的情況下，“程序結束”功能按鍵迅速響應；當存在“Bit2=1”的情況下，“操作面板復位”功能按鍵迅速響應；當存在“Bit3=1”的情況下，“NC系統上電”功能按鍵迅速響應[2]。

5 結論

綜上所述，本文中主要研究了五軸聯動數控機床系統變量實現RTCP功能的方法，目前采用的數據表定方法主要包括系統變量方法以及機床數據設定方法這兩種。由本文分析可知，文中所提出的機床聯動數據子程序的調用過程中，主要是采用了事件觸發子程序這項功能，同時其也可運用于其他類型機床加工功能的實現，因而具有著較高的研究和使用價值。