论文-NUM数控系统在专用机床数控化改造中的应用

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1、NUM数控系统在西航公司专用机床数控化改造中的应用(西安航空发动机(集团)有限公司设备处，陕西西安710021)摘要：介绍法国NUM数控系统在西航公司专用加工机床数据化改造中的应用，以案例的形式重点阐述如何实现专用机床的特殊加工要求，并应用模拟量控制、动态操作和E参数编程解决实际问题，取得具大的经济效益。为专用设备的数控化改造开辟了一条新途径，值得借鉴。关键词：数控改造NUM系统PLC动态操作E参数编程我公司部分关键设备因电气控制系统老化，导致故障频发，不能正常生产，有的设备甚至长期封存停机数年，如原43车间P250H程控滚齿机近二十年无法使用，87车

2、间FSK21.3数控凸轮磨床停机两年多，44车间DRH2/1500数控立式磨床和36车间SS13成型磨故障率高、可靠性差，一直无法正使用。上述设备均为进口设备，单台价值数百万元，部分设备国外已找不到同类产品，如原43车间申请购买P250H同类设备，考察后没有，或达到同样功能的设备价格极其昂贵。这些设备均为公司生产关键设备，从而严重影响公司军品、外贸的生产，急需进行数控改造，充分发挥设备原有价值。由于原机床结构设计时部分功能特殊，改造有一定难度，所以多年来一直无人接手。在进行技术方案论证时，对比各型CNC系统性能、特点及价格后，结合机床的使用、性能要求，

3、最终选用NUM数控系统自行对此类专用机床进行数控化改造。1NUM数控系统概述NUM数控系统是法国施耐德电气公司开发的数控系统，主要产品有：NUM1020、NUM1040、NUM1060、NUM驱动及电机，其中NUM1020/1040数控系统是NUM公司于1995年开发出的全新数控系统，是紧凑且功能完善的32位数控系统，特别适合于1至6轴的数控机床。1.1硬件结构特点（1）采用CISC（超大规模集成电路）技术的GSP主板；（2）主板上连接可插接、分离的小模板，便于用户将来的维护，其具体分为：轴控制模块、显示模块通讯模块、图像处理模块、光纤处理模块、内存模

4、块、电源模块等等；（3）NUM1020/1040采用＋24VDC为其电源输入，可以大大降低其热源和不稳定因素。外部＋24VDC稳压电源放在电气柜内，以大大提高整个数控系统的可靠性能；（4）PLC功能:PLC功能的内部集成化，可以提高PLC和CNC之间的内部通讯能力，增强了机床的逻辑控制能力；（5）PLC的输入和输出模块:NUM的32输入和24输出模块，可以和外围的电路相连接，同时通过NUM所提供的电缆和NUM数控系统的PLCI/O电路板直接相连，这就提高了整个机床的I/O的可靠性，同时又加强了对数控系统的保护；（6）光纤技术的通讯（仅仅适用于NUM10

5、40）NUM所提供的机床面板和远程I/O模块，通过2根光纤和CNC进行连接，大大简化了线路的连接，并提高了机床的维护性；（7）轴控制模块:NUM提供的轴控制模块，将机床的位置检测元件和伺服的速度信号线可以直接联到此模块，通过它再与数控系统的轴板进行连接。在这一点上，NUM的轴连接和其它数控系统不同，NUM的轴控制模块连接该轴的所有信息（如：编码器，速度信号，回零开关），通过地址译码来区分每个轴。如果机床的轴有问题，可以直接把轴模块上的插头相对换，就能很快的查出问题的所在。1.2软件功能1.2.1CNC功能：NUM1060系列的数控系统内部软件的组成大致

6、相同，采用模块化设计，主要包括以下几个功能块：图形功能、存储器功能、通讯功能、轴功能、CNC功能和PLC功能，如图1：系统总线PLC功能CNC功能轴功能通讯功能存储器功能图形功能图1CNC系统功能示意图（1）控制1~6轴，4轴联动，1~2主轴，可分为1~4个轴组；（2）提供交互式的编程模块，2维CAD软件PROFIL，ISO编程语言和绘画式编程语言PROCAM，结构式编程和高级语言编程；（3）工件程序可设4个保护区；（4）可以自行开发定义G指令，可用G指令修改已经存在的固定循环或因其它需求而增加新的固定循环；（5）M功能和PLC功能可调用子程序；（6）

7、外部E参数:用户可以通过E参数来读取或改变CNC的状态和相应数值，也可根据加工要求编写相应的固定循环；（7）Dynamicoperator（动态操作）编程。所谓动态操作是在系统每个系统扫描周期都被执行的操作方式，可用于用户的二次开发；（8）强大的通讯功能（RS232/RS422/RS485）提供2个通讯口，RS232、RS485、RS422通讯方式的任意选择；（9）最方便的丝杠螺距补偿补偿方法，只需把线性的相应的拐点坐标值和补偿值输入即可，并且没有固定的距离和补偿值的限制。1.2.2PLC功能:（1）梯形图及C语言编程，CRT上可动态监视；（2）PLC

8、图形界面编辑，用户可根据机床特点编写自己的图形界面；（3）PLC程序的梯形图编写：多任务的PL