HT2 手持单元在西门子840DSL 数控系统中的应用

武建龙 孙永超 吴艳华

(①齐重数控装备股份有限公司，黑龙江 齐齐哈尔161005;②北方机器有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161005)

对于大型的较复杂的机床，可使用带显示屏的手持单元机床操作面板进行近距离操作，该手持单元需具备必要的安全装置及必需的机床常用操作键。SINUMERIK HT2 可用于需要操作者不断移动来手动操作机床的场合，如在调试机床的期间，和工件需要装卡调整的时候。应用在840DSL 系统中，可使机床使用简单，对刀调整方便，提高机床的使用性能和档次。

1 HT2 手持单元的性能特点

移动式HT2 手持终端可用于手动操作机床:例如，执行轴进给运动，使操作者的控制和监控具有移动性。该手持单元带有2 个使能按钮，左右手操作习惯的人员都可以方便地操作。在操作过程中支持热插拔(即插即用)，无需触发与PN PLUS 接线盒组合的急停按钮;通过“基本型”接口模块接入时，只有手动操作急停按钮或钥匙开关和终端连接后，运行时才不会触发急停信号。该手持单元的特点是，结构牢固，方便小巧，并采用人体工程学设计，借助坚固的电磁手轮，轴的进给运动直观。用户可以自由分配和标记所有键(缺省键布局在出厂时预组态)。插入式标签，用于粘贴用户的自定义键。通过磁性卡具或固定支架实现灵活的存放。信号电缆易于更换，无需使用特殊的需要预定的工具。

基于易于操作的控制元件、人体工程学设计，重量轻，因此容易使用，使用寿命延长。橡胶手柄和磁性手轮的防护等级为IP65，即使在恶劣的生产条件下，也有较强的适应性。按键布局与先前手持单元模式B -MPI 匹配，操作人员可尽快的熟悉操作。按键可按要求任意分配和标记。热插拔功能可用于PN Plus 接线盒，即可在运行过程中进行插拔。

在本例中，HT2 手持终端用于升级后的SINUMERIK 840D SL Type 1B 系统，搭载NCU710.3 PN 及SINUMERIK PCU50.5 -C。

2 HT2 手持单元的结构分析

(1)硬件配置

HT2 手持装置由6FC5303 -0AA00 -2AA0、HT2手持单元，6FC5303 -0AA01 -1AA0 PN 接口模块，6FC5348 - 0AA08 - 1AA0 HT2 支架，6FC5348 -0AA08 -0AA0 磁性挂钩，6FC5348 -0AA08 -3AA0 HT2 用螺旋电缆，6GK1901 -1BB10 -2AA0 IE PC RJ45 插头和6XV1840 -2AH10 IE FC 标准电缆构成。HT2 通过PN Basic/PN Plus 接线盒进行连接，可以在工厂内控制柜外的任何地点安装;或者通过PN Basic 连接模块，在控制柜内安装控制元件。该手持单元硬件配置如下:20 按键，所有按键都可以由用户任意分配和标记;2 通道，3 步急停按钮;2 个使能按钮(供左右两侧操作者使用);倍率旋转按钮;电磁手轮;钥匙开关(3 位置和2 个钥匙);薄膜型按键;PN Basic/PN Plus 接线盒、PC Basic 连接模块的连接电缆;4 行显示屏(128 ×64 像素)。HT 2 手持单元结构，见图1。PN 接口模块结构见图2，其中S1、S2 为PN 接口模块地址设置开关，S1 为高位，S2 为低位;X3 为DC24V 电源插口;X1，X2 为IE 标准电缆网口;X21 为急停和操作按键插口;X20 为使能插口;X7 为面板有效插口;X8为急停接线终端插口。

(2)软件配置

FC168 DB168 DB169 UDT400 UDT401 UDT402 UDT3100 UDT3101 UDT4830 UDT4831

3 HT2 手持单元的应用连接

(1)如图3 所示，拧开手持背面线槽盖上的锁紧螺丝，打开线槽盖。将手持单元电缆穿入手持进线口，并用固定件固定电缆。

(2)将电缆的RJ-45 插头连接到手持网口上，将多线插头连接到电源插口上。连接完成后盖上线槽盖，用螺丝锁紧。

(3)将电缆的另一端连接到PN 接线模块的背面电缆插口上，如图4 所示。

(4)将PN 接口模块的插口X3 的电源线、X21 的急停和使能线连接到电柜内的接线板上。

(5)DRIVE-CLiQ 电缆连接总图，如图5 所示。

(6)PN 转接盒配置:PN 转接盒的使能X21 的7、8脚作为使能信号，用外部继电器控制，达到多地点操作互锁的目的，PN 接口模块地址设置开关高位S1 =2，低位S2 =7，即地址为27，换算成10 进制后，手轮通讯地址就是39。注意:如果是带电调整地址的话，手轮必须重新上电。

4 HT2 手持单元的应用调试

STEP7 程序调试:

(1)将FC168、DB168、DB169、UDT400、UDT401、UDT402、UDT3100、UDT3101、UDT4830、UDT4831 拷贝到调试的Blocks 中。

(2)配置OB100

(3)0B1 中调用FC168

前提:要在调用面板程序之前调用FC168

(4)DB168 的更改

MachineAxisName:(‘X1’， ‘X11’， ‘X2 ’，‘X21’，‘Y1’，‘Y11’，‘Y2’，‘Y21’，‘Z1’……)字符串数组，每个机床轴名称占3 个字符。设置顺序与MD10000 相同。

xconf_ch1..10:(1，5，9，2，6，-11，13，15)输入每个通道的机床轴序号，与MD20070 设置相同。若是旋转轴则输入负值。

ModeGroup:(201，202)通过个位和十位将方式组分配给通道百位数字用于设定MCP 类型:

(5)下载

将更改完的程序下载到NCU 中。参数设置:

进入menu→machine data，完成以下机床数据的设置:

MD 11350 $MN_HANDWHEEL_SEGMENT［0］= 7

MD 11351 $MN_HANDWHEEL_MODULE［0］= 1

MD 11352 $MN_HANDWHEEL_INPUT［0］= 5

参数设置结束后，NCK 复位，待HT2 手持单元重新上电结束，就可以操作手持单元了。

5 结语

笔者公司在西门子SINUMERIK 840D 数控产品进行Profinet 升级为SINUMERIK 840DSL 数控系统后，率先完成了西门子HT2 手持单元在840DSL 数控系统中的应用，原理设计正确，应用效果良好，为机床制造商提供了完整的解决方案。