CN1555956A - 一种数控激光切割机控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种数控激光切割机控制方法，该方法通过数控激光切割机的数控系统控制数控激光切割机、伺服放大器和伺服电机，数控系统中的存贮数控程序计算机提供PLC程序执行以下操作：激活计算机化的数字控制的急停状态或非急停状态；检测伺服状态，开伺服或关伺服；通过参数变化控制数控程序继续或停止；机床运动到机床的原点时，原点开关将各轴的原点开关信号送计算机内程序将信号取反后赋值给内部变量；设置激光频率、占空比、爬升时间，选择激光模式和激光高低频及高低休眠；读取辅助代码的BCD码并将BCD码转化为10进制数，并设置各代码的功能。采用该方法可以改进数控激光切割系统的光机电协调性，提高激光切割的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业过程控制方法，尤其是数控激光切割机控制方法。
背景技术
激光切割与其它切割方法相比，具有高速、高精度和高适应性的特点，可以代替一些需要采用复杂大型模具的冲切加工方法，能大大缩短生产周期和降低制造成本。目前激光切割已广泛地应用于电气开关、家用电器、纺织机械、工程机械、冶金设备、汽车制造、粮食机械、轻工机械等许多工业部门中的板金加工业。数控激光切割系统是工业激光加工领域的主要内容，属于典型的光机电一体化产品，通常通过存贮了数控程序(NC程序)的数字计算机来实现数控激光切割机自动控制，同时也设置手执，以人工操作作为必要时对自动控制的补充。但现有技术不能将光机电协调控制，造成激光切割长处得不到充分发挥的后果。
发明内容
本发明的目的是要提供一种数控激光切割机控制方法，能够改进数控激光切割系统的光机电协调性，提高激光切割效率。
为了达到上述目的，本发明利用数控激光切割机的数控系统控制数控激光切割机、伺服放大器和伺服电机，存贮数字控制程序计算机通过能够通过其内部变量控制硬件输入输出(I/O)口的PLC程序执行以下操作：
(1)急停部分：接受急停信号，激活计算机化的数字控制的急停状态或非急停状态。
(2)伺服开关部分：检测伺服状态，开伺服或关伺服。
(3)数控暂停继续部分：通过参数变化控制程序继续或停止。
(4)回原点部分：机床运动到机床的原点处的原点开关时，原点开关将各轴的原点开关信号送到可编程控制器，PLC程序将信号取反后赋值给内部变量。
(5)激光控制部分：设置激光频率、占空比、爬升时间，选择激光模式和激光高低频及高低休眠。
(6)辅助代码控制部分：读取辅助代码的BCD码并将BCD码转化为10进制数，并设置各代码的功能。
而且，计算机还提供一个PLC程序做为手执时的数控辅助，在手动操作后PLC程序计算相应中间变量后赋值给控制硬件I/O口的内部变量。采用该方法后，数控激光切割系统的光机电协调性得到改进，提高了激光切割的效率，最大限度的减少机床的系统误差，制造器件更为精密。
附图说明
图1急停部分流程图；
图2伺服开关部分流程图；
图3数控暂停继续部分流程图；
图4回原点部分流程图；
图5激光模式流程图；
图6激光频率、占空比、爬升时间流程图；
图7激光高低频及高低休眠选择流程图；
图8辅助代码控制流程图；
图9手执部分流程图。
具体实施方式
参见图1～8，本发明通过数控激光切割机的数控系统控制数控激光切割机、伺服放大器和伺服电机，数控系统中的存贮数字控制程序计算机执行以下操作：
(1)急停部分：接受急停信号，激活数控系统的急停状态或非急停状态。
机床有X、Y、Z三个方向轴和W旋转轴，即数控激光切割机需要由数控系统进行控制的四轴。数控系统的控制面板和手执部分设有并联等效的急停开关，按下急停开关，急停继电器动作，四轴轴卡上的看门狗电路不被触发，同时急停信号送计算机进行PLC程序处理，激活数控系统的急停状态，撤掉伺服使能信号，屏蔽所有输出。传送使能被禁止，所有轴的进给使能被禁止，四轴的控制环开环，四轴的进给使能被禁止。复位急停开关，急停继电器不动作，四轴轴卡上的看门狗电路激活，信号送处理，送计算机进行PLC程序处理，激活数控系统的非急停状态，开伺服，所有输出恢复，传送使能被允许，所有轴的进给使能被允许，四轴的控制环闭环，四轴的进给使能被允许。
(2)伺服开关部分：检测伺服状态，开伺服或关伺服。
首先通过PLC程序检测各个驱动器的状态信号，如果所有伺服驱动器准备好，无报警事件或者不处于测试状态则开伺服使能，否则伺服使能不被开启。
(3)数控暂停继续部分：通过参数变化控制程序继续或停止。
数控系统的控制面板和手执部分设有并联等效的继续键和暂停键，按下继续键，PLC程序内部变量IN_START＝TRUE，数字控制程序开始执行或者从保留的断点处继续开始执行数字控制程序。按下暂停键，PLC程序内部变量IN_STOPn＝FALSE，数字控制程序执行中断，保存断点。
(4)回原点部分：机床运动到机床的原点处的原点开关时，原点开关将各轴的原点开关信号送到可编程控制器，PLC程序将信号取反后赋值给内部变量。
系统将原点开关所在点设置为PLC程序将收到的X、Y、Z轴原点接近开关的信号取反后分别赋给内部变量IN_HOME01n、IN_HOME02n、IN_HOME03n，使各轴能精确移动回到原点。
(5)激光控制部分：设置激光频率、占空比、爬升时间，选择激光模式和激光高低频及高低休眠。
P参数(parameter)在PLC程序和NC程序中都可以使用，实现激光参数在PLC程序和NC程序之间的联系，通过P参数设置，PLC程序将激光频率P101、占空比P102、爬升时间P103、激光模式P104、激光高低频及高低休眠值这六个激光参数转化为BCD码，计算BCD码的每一位并赋值输出给激光器相应的各个引脚，实现激光控制。设置激光模式时，缺省设置激光模式为连续，然后由参数赋予输出连续/脉冲(CW/GP)控制为高或低电平，即决定是否将激光模式由连续改为脉冲，同时赋予输出加强控制为高或低电平，即决定是否加强输出；选择激光高低频及高低休眠时，根据相应的P参数P105、P106为0还是1，分别决定选择激光高频还是低频、高休眠还是低休眠。
(6)辅助代码控制部分：读取辅助代码的BCD码并将BCD码转化为10进制数，并设置各代码的功能。
首先从PLC程序中读取辅助代码的BCD码，并将BCD码转化为10进制数，通过PLC程序控制I/O口来实现对以上状态的设置。这些辅助代码实现一些简单程序的便捷调用，本方法提供了实现以下几个功能的辅助代码：设置激光模式为连续(CW)、设置激光模式为门脉冲(GP)、设置激光模式为超强脉冲(SP)、设置激光模式为超高强脉冲(HP)、开激光光闸、关激光光闸、开电子光闸并设置穿孔状态、设置切割状态、关电子光闸关气。
为了实现人工操作时的数控辅助，计算机还提供一个PLC程序做为手执时的相应处理。将自动控制切换到手执后，按下相应的键“X+”、“X-”、“Y+”、“Y-”、“Z+”、“Z-”、，PLC程序计算相应的中间变量Ext_direction及Ext_axis，按下相应的键“高速”、“低速”，PLC程序计算相应的中间变量Ext_range，然后赋值给内部变量IN_EXTMODE，执行相应的在激光切割机在X、Y、Z轴上移动或改变其速度功能。
Claims (2)
1.一种数控激光切割机控制方法，该方法通过数控激光切割机的数控系统控制数控激光切割机、伺服放大器和伺服电机。其特征在于，数控系统中的存贮数控程序计算机提供PLC程序执行以下操作：
(1)急停部分：接受急停信号，激活数控系统的急停状态或非急停状态。
(2)伺服开关部分：检测伺服状态，开伺服或关伺服。
(3)数控暂停继续部分：通过参数变化控制数控程序继续或停止。
(4)回原点部分：机床运动到机床的原点时，原点开关将各轴的原点开关信号送计算机内程序将信号取反后赋值给内部变量。
(5)激光控制部分：设置激光频率、占空比、爬升时间，选择激光模式和激光高低频及高低休眠。
(6)辅助代码控制部分：读取辅助代码的BCD码并将BCD码转化为10进制数，并设置各代码的功能。
2.根据权利要求1所述的数控激光切割机控制方法，其特征在于：计算机还提供一个PLC程序做为手执时的数控辅助，在手动操作后PLC程序计算相应中间变量后赋值给控制硬件I/O口的内部变量。
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