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【摘要】：采用数控系统控制清洗装置，以伺服驱动器和伺服电机构成的半闭环伺服系统；开发了蜂窝式蒸发器清洗装置软件系统，包括控制系统的参数设置、PLC程序的開发和自动清洗G代码程序的设计。
关键词 数控系统；参数设置；G代码
根据清洗装置控制系统硬件组成及自动清洗作业要求，对清洗装置控制系统进行软件开发，包括主控制单元和伺服驱动单元参数的修改、PLC程序的开发和自动清洗程序的开发。可实现对XY向直线导轨机构上的四个伺服电机和回转支撑机构上的伺服电机进行位置控制，并带动送管器机构精准到达圆形蒸发器内任一点，利用G代码编写的自动清洗程序可控制送管器完成送管和收管等清洗动作，最终完成对蜂窝式蒸发器的自动清洗。
1 参数修改
清洗装置利用数控方式完成控制，和铣床相比，该装置没有主轴系统，多了一个旋转轴和两个直线进给轴，根据清洗装置的硬件系统及控制要求，需要对主控制单元和伺服驱动单元的参数进行修改，来实现该装置的自动控制。
1.1 主控制单元参数修改
主控制单元所有硬件接口均在硬件配置参数中需要以“部件”的形式进行配置，表明接口的功能，从而转换为数控装置内部的资源，主要包含部件型号、标识、地址、配置【0】、配置【1】。主控制单元采用的是铣床数控系统，主要有系统参数、通道参数、坐标轴参数、轴补偿参数、硬件配置参数、PMC系统参数、PMC用户参数、外部报警信息、机床参数、DNC参数设置和过象限突跳补偿等部分组成。系统参数：最多允许的轴数修改为5，最多联动轴数修改为5。通道参数：U轴轴号修改为3，A轴轴号修改为4。正软限位位置修改为1780000；负软限位位置修改为-10000；回参考点方式修改为2，伺服单元部件号修改为0。
1.2伺服驱动单元参数修改
伺服驱动单元的控制方式及精度的选择，决定了清洗装置定位的准确性，选用的位置控制模式，其参数的设置：接通主电路电源，连接COMMAND，不连接电机动力线U、V、W，根据电机型号，伺服电机1和伺服电机3，“PA--43”参数设置为1101；伺服电机2和伺服电机4，“PA—43”参数设置为1100；伺服电机5，“PA—43”参数设置为1106。修改方式如下所述：在第一层选择“PA—0”，用▲、▼键选择参数号“PA—43”，按S键，显示该参数的数值，用▲、▼键可以修改参数值，按▲或▼键一次，参数增加或减少1，按下▲或▼并保持或键参数能连续增加或减少。按键，被修改的参数值的修改位左移一位（左循环）。参数值被修改时，最右边的LED数码管小数点点亮，当参数被修改好后，按S键返回参数选择菜单。现在“PA—34”中输入密码1230，然后按M键切换到“EE-WRI”方式，按S键将修改的值保存在伺服驱动器EEPROM中去，完成保存后，系统显示FINISH。断开主电路电源，等待30秒钟；接通电源，在没有报警和其他异常情况下，伺服使能（EN）应处于ON，指示灯EN亮，此时伺服驱动单元参数修改完毕。
2 PLC程序开发
清洗装置采用的是数控系统自带的铣床程序，铣床只有主轴、进给轴0、进给轴1和进给轴2配置，和清洗装置并不相同，清洗装置需要4个直线进给轴和1个旋转轴，且没有主轴，因此PLC控制程序中不含主轴控制、换刀允许、刀具松紧、刀库正转与反转、工作灯打开与关闭，防护门开启和关闭等功能，屏蔽这些程序的输入输出点。激活相应进给轴程序，并按照PLC的I/O分配表修改原程序。在进行定位完成后，送管器机构需进行送管和收管清洗动作，同时控制电磁阀使喷头发出高压水射流，在PLC程序无法准确的做出判断，因此利用M代码来实现这一功能，在G代码程序中可在定位完成后添加M代码程序控制送管器及电磁阀动作，完成定位、送管、喷水、回管等清洗动作。编写的M代码程序，送管器送管回管需3秒、喷水也持续3秒时间。
3 自动清洗G代码程序的设计
在完成PLC程序的修改后，可以利用机床的G代码程序针对蜂窝式蒸发器的实际尺寸，编写程序完成对蜂窝式蒸发器进行定位运动。清洗G代码部分程序如下，利用WHILE循环来实现对蜂窝式蒸发器的运动定位。
4 结论
本文介绍了清洗装置软件的开发，包括数控主控单元参数修改、伺服驱动单元参数修改、PLC程序的开发和自动清洗程序的编写。在实际的调试中，参数修改和PLC程序开发是同步进行的，硬件连接完成后，通电时会出现各种报警，进行参数修改和PLC程序开发后，可以消除报警，手动或自动可控制清洗装置运行；根据实际的清洗要求，编写的G代码程序可实现对清洗装置的自动控制。
参考文献：
[1]华中数控自主创新情况汇报[J]. 伺服控制，2009，02：22-23.
[2]朱文艺. 基于HNC-21型数控系统的远程故障诊断系统设计及实现[J]. 武汉工程职业技术学院学报，2006，03：20-24.
[3]Y.Srinivasa Kishore BABU，G.Tulasi Ram DAS. The use of feld programmable gate array（FPGA）in direct torque control of induction motor[J]. Journal of Control Theory and Applications，2013，04：642-650.
关键词 数控系统；参数设置；G代码
根据清洗装置控制系统硬件组成及自动清洗作业要求，对清洗装置控制系统进行软件开发，包括主控制单元和伺服驱动单元参数的修改、PLC程序的开发和自动清洗程序的开发。可实现对XY向直线导轨机构上的四个伺服电机和回转支撑机构上的伺服电机进行位置控制，并带动送管器机构精准到达圆形蒸发器内任一点，利用G代码编写的自动清洗程序可控制送管器完成送管和收管等清洗动作，最终完成对蜂窝式蒸发器的自动清洗。
1 参数修改
清洗装置利用数控方式完成控制，和铣床相比，该装置没有主轴系统，多了一个旋转轴和两个直线进给轴，根据清洗装置的硬件系统及控制要求，需要对主控制单元和伺服驱动单元的参数进行修改，来实现该装置的自动控制。
1.1 主控制单元参数修改
主控制单元所有硬件接口均在硬件配置参数中需要以“部件”的形式进行配置，表明接口的功能，从而转换为数控装置内部的资源，主要包含部件型号、标识、地址、配置【0】、配置【1】。主控制单元采用的是铣床数控系统，主要有系统参数、通道参数、坐标轴参数、轴补偿参数、硬件配置参数、PMC系统参数、PMC用户参数、外部报警信息、机床参数、DNC参数设置和过象限突跳补偿等部分组成。系统参数：最多允许的轴数修改为5，最多联动轴数修改为5。通道参数：U轴轴号修改为3，A轴轴号修改为4。正软限位位置修改为1780000；负软限位位置修改为-10000；回参考点方式修改为2，伺服单元部件号修改为0。
1.2伺服驱动单元参数修改
伺服驱动单元的控制方式及精度的选择，决定了清洗装置定位的准确性，选用的位置控制模式，其参数的设置：接通主电路电源，连接COMMAND，不连接电机动力线U、V、W，根据电机型号，伺服电机1和伺服电机3，“PA--43”参数设置为1101；伺服电机2和伺服电机4，“PA—43”参数设置为1100；伺服电机5，“PA—43”参数设置为1106。修改方式如下所述：在第一层选择“PA—0”，用▲、▼键选择参数号“PA—43”，按S键，显示该参数的数值，用▲、▼键可以修改参数值，按▲或▼键一次，参数增加或减少1，按下▲或▼并保持或键参数能连续增加或减少。按键，被修改的参数值的修改位左移一位（左循环）。参数值被修改时，最右边的LED数码管小数点点亮，当参数被修改好后，按S键返回参数选择菜单。现在“PA—34”中输入密码1230，然后按M键切换到“EE-WRI”方式，按S键将修改的值保存在伺服驱动器EEPROM中去，完成保存后，系统显示FINISH。断开主电路电源，等待30秒钟；接通电源，在没有报警和其他异常情况下，伺服使能（EN）应处于ON，指示灯EN亮，此时伺服驱动单元参数修改完毕。
2 PLC程序开发
清洗装置采用的是数控系统自带的铣床程序，铣床只有主轴、进给轴0、进给轴1和进给轴2配置，和清洗装置并不相同，清洗装置需要4个直线进给轴和1个旋转轴，且没有主轴，因此PLC控制程序中不含主轴控制、换刀允许、刀具松紧、刀库正转与反转、工作灯打开与关闭，防护门开启和关闭等功能，屏蔽这些程序的输入输出点。激活相应进给轴程序，并按照PLC的I/O分配表修改原程序。在进行定位完成后，送管器机构需进行送管和收管清洗动作，同时控制电磁阀使喷头发出高压水射流，在PLC程序无法准确的做出判断，因此利用M代码来实现这一功能，在G代码程序中可在定位完成后添加M代码程序控制送管器及电磁阀动作，完成定位、送管、喷水、回管等清洗动作。编写的M代码程序，送管器送管回管需3秒、喷水也持续3秒时间。
3 自动清洗G代码程序的设计
在完成PLC程序的修改后，可以利用机床的G代码程序针对蜂窝式蒸发器的实际尺寸，编写程序完成对蜂窝式蒸发器进行定位运动。清洗G代码部分程序如下，利用WHILE循环来实现对蜂窝式蒸发器的运动定位。
4 结论
本文介绍了清洗装置软件的开发，包括数控主控单元参数修改、伺服驱动单元参数修改、PLC程序的开发和自动清洗程序的编写。在实际的调试中，参数修改和PLC程序开发是同步进行的，硬件连接完成后，通电时会出现各种报警，进行参数修改和PLC程序开发后，可以消除报警，手动或自动可控制清洗装置运行；根据实际的清洗要求，编写的G代码程序可实现对清洗装置的自动控制。
参考文献：
[1]华中数控自主创新情况汇报[J]. 伺服控制，2009，02：22-23.
[2]朱文艺. 基于HNC-21型数控系统的远程故障诊断系统设计及实现[J]. 武汉工程职业技术学院学报，2006，03：20-24.
[3]Y.Srinivasa Kishore BABU，G.Tulasi Ram DAS. The use of feld programmable gate array（FPGA）in direct torque control of induction motor[J]. Journal of Control Theory and Applications，2013，04：642-650.