德马吉DMU60T五轴加工中心远程控制技术及实现

米玉华，张程滔

MI Yu-hua, ZHANG Cheng-tao

（化工材料研究所，绵阳 621900）

1 概况

DMU60T是德马吉公司制造的五轴加工中心，数控系统是海德汉iTNC530，PLC系统是海德汉专用内置式CPU，带PROFIBUS-DP接口配置了一块PL510和4个I/O模块。原机床只有一个机床操作面板和一个显示器，都安装在机床侧，不具备远程控制功能，因为用户加工的材料的特殊性，需要对机床进行远程控制改造，实现远程控制，即在控制室操作台就可完成对机床的操作和显示，同时近控侧机床的所有功能保持不变。

2 改造内容

1）保留机床近控侧原配的显示单元和操作面板，在控制室(远控)增加一套海德汉的显示和操作单元，但同时要实现远近控操作互锁且近控操作优先。

2）远控要有急停和机床启动功能。

3 原理设计及实现

3.1 远程控制显示器和机床编程面板功能实现

机床的显示单元型号为：BF155，操作面板型号为：TE535D（包含编程面板操作和机床操作面板），这两个硬件都是德马吉专用型号（海德汉专门为德马吉设计的）不对外销售，所以远程控制只能采用海德汉iTNC530的通用显示单元BF150和通用的编程面板TE535B，外加独立的机床操作面板MB420。通过试验验证了适配器BTS150能够实现BF155/BF150和TE535D/TE535B之间的控制，排除了一个适配器能否适用于通用型显示器、编程操作面板和专用型显示器、编程操作面板之间控制的疑虑。在此基础上制定了机床远程控制技术方案：远程控制增加海德汉公司显示器BF150、编程操作面板TE535B，运用适配器BTS150实现远近控显示和编程操作面板的切换控制（适配器BTS150的适用距离20米）。

适配器BTS150能带两个机床编程操作面板和两个显示器，显示器能同时显示，编程操作面板通过控制外围触点实现切换控制。当机床在远程控制方式时，机床PLC输出点控制继电器KA05得电，KA05常开触点闭和，远程控制面板生效，近控操作面板和显示器软键都无效。当机床在近控并且系统具备切换条件时，机床PLC该输出点关闭，继电器KA05失电，近控面板生效，远程控制操作面板和显示器软键都无效。控制原理如图1所示。

在远近控面板增加远控/近控切换开关来实现，开关进入PLC系统，由PLC程序实现远近控操作切换且互锁。

3.2 机床操作面板功能实现

机床操作面板没有采用海德汉的标准产品，而是根据机床功能和远程控制操作的实际需求设计相应的按钮和指示灯，按钮和指示灯都是通过修改机床PLC程序实现其功能的，其中PLC的输入、输出点分别利用机床的输入、输出模块19A1.2.1和19A1.2.2上剩余的点，不需要另外增加PLC模块，机床操作面板远程控制和近控的联锁通过PLC程序实现。

3.3 急停和机床启动功能实现

为保证操作的安全与方便，机床的远程控制也必须有急停和机床启动功能。远程的急停和近控急停功能不联锁，即不管机床处于什么控制方式，远程控制和近控急停按钮都有作用，故将近控急停串接到机床原急停回路中。

机床启动按钮不需联锁，机床启动按钮为常开触点，故与原电路机床启动回路构成并联关系，即将其并联到原机床启动回路中。

图1 BTS1560适配器控制原理图

3.4 PLC程序设计

PLC程序设计、传输需用到的软件有：TNCremoNT、IOconfig、PLCdesignNT(注 册用户均可通过互联网下载这些软件)。其中TNCremoNT为数据传输软件，用于数据和程序传输；IOconfig用于PLC系统配置I/O和profibus-DP组件，因为本次改造未增加PLC输入输出模块，所以未用到该软件；PLCdesignNT是PLC程序设计用软件，它采用语句表编程，可以加注释。海德汉PLC程序设计时首先要将地址在程序中定义，程序编写时采用的是定义的符号，而不是地址，这是与其它通用PLC程序设计所不同的地方，同时程序的M地址是自动排序确定，不需人为分配地址。

在修改机床的PLC程序前一定要将机床的原始数据和PLC程序全部备份。

重新设计的PLC程序分别在 GR34BD.SRC、IO_GR34BD.DEF和HYDRAUL.MOD中， 其中GR34BD.SRC为主程序，IO_GR34BD.DEF为输入、输出定义程序，增加的远程控制操作面板部分在HYDRAUL.MOD程序块中。

4 PLC程序传输、调试

在机床改造所有的硬件安装完毕，远程机床PLC控制软件修改后，将机床方的通讯地址设为192.168.0.1，这需要在机床和TNCremoNT软件中同时设定；计算机的通讯地址设为192.168.0.2，运用通讯软件TNCremoNT将设计的远程控制PLC程序下载到机床PLC，将原来的PLC程序覆盖，经过调试修改，直到各项功能都满足控制要求。

5 结论

DMU60T五轴加工中心远程控制改造完成后，经实际操作运行，远程控制操作、远程控制和近控的切换及联锁都达到了改造技术要求，满足了用户远程操作的工艺要求。这次远程控制改造主要是通过修改PLC程序来实现的，减少了硬件线路的连接，确保了系统的可靠性和稳定性。

[1]DMU60T CIRCUIT DIAGRAM, DECKEL MAHO.

[2]HEIDENHAIN iTNC530 服务手册.