模拟主轴速度控制程序实现

1.程序设计要求

CNC选择模拟主轴控制功能，主轴驱动器可由用户自由选择，如采用通用变频器、模拟量输入控制的交流主轴驱动装置、直流调速装置等，主轴的速度与位置通过外部主轴驱动器实现。因此，对于仅需要控制主轴转速的机床，PMC程序只需要将CNC加工程序中的主轴控制指令M03/M04/M05，转换为驱动器的正转/反转及起动/停止控制信号。

FS-0iD等CNC与模拟主轴控制相关的主要PMC-CNC接口信号，及假设的主轴驱动器控制信号的I/O地址如表7-4所示。表中的主轴驱动器控制信号的I/O地址可根据实际机床的I/O配置改变。

表7-4 模拟主轴速度控制信号I/O地址表

2.PMC程序

根据以上要求设计的模拟主轴的速度控制PMC程序如图7-8所示，程序一般由指令译码、驱动器控制、完成应答等部分组成。

（1）指令译码

指令译码可通过二进制译码指令DECB（SUB25）实现，它可将加工程序中的M03～M10代码，依次转换为结果寄存器R520.0～R520.7上的二进制位信号，有关DECB指令的详细说明可参见第6章。因此，当执行M03或M04指令时，对应主轴正反转控制信号R300.1或R300.2将为“1”；执行M05时，R300.1、R300.2均为“0”。

（2）驱动器控制(www.xing528.com)

通常而言，对于通用变频器等外部主轴驱动器，其控制主要包括主电源接触器通断（主驱动ON）、正/反转信号输入等。图7-8所示的程序中，当机床不为急停状态（X008.4=1）及主轴起动的其他条件满足（R300.0=1）时，驱动器的主电源输入接触器控制信号Y8.0便可自动接通、起动驱动器。

G029.6为PMC输出到CNC的主轴停止信号∗SSTP，用于主轴模拟量输出控制。程序中的G029.6在驱动器起动、驱动器无报警（X16.2=0）、M03或M04生效后才能为“1”，因此，可通过M05指令撤销CNC的主轴模拟量输出。

程序中的G033.6、G033.7为CNC/PMC转速、转向控制切换信号，不使用PMC控制主轴模拟量输出时，可直接将其置“0”。

Y8.1、Y8.2为PMC输出到主轴驱动器的正反转控制信号，当M03或M04指令有效时，对应的Y8.1或Y8.2输出“1”；执行M05指令时，Y8.1与Y8.2同时为“0”，主轴停止。

（3）完成应答

一般而言，M03/M04指令应在主轴正反转加减速过程结束、转速到达指令值后才真正完成；而M05指令则应在主轴停止、转速为0时才真正完成。但是，由于主轴的正反转、起停存在加减速过程，而驱动器的主轴转速到达信号X16.1和停止信号X16.0输出均有一定的检测范围。因此，当使用驱动器的转速到达信号、停止信号作为M03/M04/M05执行完成应答时，一般需要在M03/M04/M05执行后，延时0.5～1s检测主轴转速到达或停止信号；如果机床对主轴控制的要求不高，也可直接以延时信号R301.1替代应答信号R301.2。

图7-8 模拟主轴速度控制程序

CNC的速度到达信号G029.4用于切削加工程序段的启动互锁，它通常可直接使用驱动器的转速到达信号控制。