力士乐MTX micro数控系统OPC通讯技术应用

文/裴忠 沈浩锋 张峰 吴建强 苏晓良

1 数控系统及开发工具介绍

1.1 MTX micro数控系统介绍

MTX micro是博世力士乐公司2009年推出的一款紧凑型CNC系统解决方案，其简洁的操作面板蕴含着非常强大的功能。功能强大的工程工具IndraWorks，共同为用户提供一个成功的整体自动化解决方案。开放的体系结构开放的系统，比如现场总线、SERCOS、以太网、OPC和XML，能更方便地集成于诸如SAP的上位ERP系统中。

1.2 力士乐Winstudio组态软件

组态软件是上位机软件的一种,又称组态监控软件系统软件。Rexroth WinStudio是力士乐的组态软件，是一个功能强大，集成度高的软件程序，使开发人员便于设计和开发“HMI（人机界面）”或“监控上位软件”。

1.3 VB6.0开发软件及Activex组件

Visual Basic是微软公司开发的编程设计软件，它也是基于Windows操作系统可视化编程环境。Visual Basic 6.0因操作简单实用，所以从其问世以来很受专业程序员和编程爱好者的追捧。

ActiveX控件是可重用的软件组件。使用它可以很快地在网络应用程序、桌面应用程序、以及开发工具中加入特殊的功能。ActiveX控件的使用者可以无需知道这些组件是如何开发的，便可以完成网页或应用程序的设计。

图1：VB6.0新建Activex界面

2 周边磨床介绍

周边磨床属于四轴联动的磨削中心，适用于硬质合金、陶瓷和CBN等材质可转位刀片的周边磨削和倒棱磨削。采用先进的MTX micro数控系统，并选用了六轴机器人上下料，可实现各个角度旋转，减少了刀片翻转工序，进一步提高效率，缩短磨削时间。周边磨床包含有S轴，X轴，Y轴，B轴，C轴，在线修整轴。其中X轴，Y轴和在线修整轴是线性轴，B轴，C轴是两个旋转轴。S轴是砂轮主轴。此四轴联动可以磨削任意形状的可转位刀片。

3 MTX micro系统OPC通讯设计

OPC全称是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。OPC定义了一个开放的接口，在这个接口上，基于PC的软件组件能交换数据。OPC为自动化层的典型现场设备连接工业应用程序和办公室程序提供了一个理想的方法。力士乐MTX micro数控系统也提供了OPC通讯方式，使上位软件开发提供了方便的通讯接口，下面主要介绍一下基于MTX micro系统OPC通讯的接口编程方法。

（1）我们此次项目使用的开发环境是Visual Basic 6.0。虽然VB6.0已经是一款很老的产品目前也没有更新，但对于常规的Activex控件的应用完全能够胜任。如图1所示界面方式新建Activex控件设计。

（2）本文以MTX micro数控系统零点设置为例制作一个零点偏置的Activex控件。通过OPC通讯方式和数控系统进行通讯。新建一个名称为“OPC_OFFSET”的VB工程项目。工程界面如图2所示。

本文所用的工程使用OPC自动化接口OPCDAAuto.dll来完成。和MTX micro通讯的连接方法主要方法如下程序例子所示。

Private Sub 连接OPC()

图2：OPC_OFFSET设计界面

上面程序的例子只是和MTX micro通讯的连接，实现读取和写入还需要配合OPCDAAuto其他的功能。OPC的读取方式有同步读取和异步读取，用SyncRead（组的同步读）和AsyncRead（组的异步读）两种方法来读取数控系统的数据。

本程序实现了X轴、Y轴、B轴、C轴的G54、G55、G56坐标的读取和设置，并实现系统当前坐标值的读取显示。用于优化原本系统IndraWorks Operation复杂的零点设置的方法。本文设计的界面如图3所示：主要实现了刀片的零点设置的两种方式，直接设置和增量设置；并实现对磨削摆动零点和修整摆动零点的设置。简化操作流程，可以实现在不切换操作界面的情况下及时修改偏置。

当界面上设置对应的数值后可以通过同步方式（SyncWrite）写入到数控系统，同步写入功能的函数如下所示。调用方式

当完成Activex控件的编辑后生成控件OFFSet_S.OCX。OCX是对象类别扩充组件（Object Linking and Embedding (OLE) Control Extension）；是可执行的文件的一种，但不可直接被执行；是ocx控件的扩展名，与.exe、.dll 同属于PE文件。Activex控件可以嵌入到大部分组态软件中使用如组态王KingView、西门子WinCC、InTouch等甚至可以嵌入到网页中使用。当然也可以嵌入到力士乐Winstudio中使用。

图3：零点设置界面

图4：新建用户控件

图5：新建用户控件

4 力士乐WinStudio组态设计

力士乐的WinStudio提供了一个标准的MicroMTX Vpp界面，里面包含了常规车床和铣床的基本功能。由于本文介绍的周边磨床项目属于专用机床，因此需要特殊的功能需求开发。这样自定义开发的OCX控件就有了用武之地，它可以方便的集成自己想要的一些功能。新建用户控件，打开AUTOScreenDefault40界面新建用户控件添加OPC_OFFSET.ocx控件。如图4所示添加Activex控制器。

编辑好界面后激活编写的界面，打开IndraWorks Operation软件如图5所示用户可以在主界面设置和修改偏置。

5 结束语

本文介绍了基于OPC技术的PC机通过VB6.0制作Activex控件实现与力士乐MTX Micro系统进行通讯。给出了读取和设置X轴、Y轴、B轴、C轴的G54、G55、G56坐标的方法，给出了Activex和力士乐WinStudio组态软件的配置方法和流程。改方法已经成功用于周边磨床控制系统界面的开发。系统运行稳定、可靠、实用性强。

随着中国工业的发展自动化技术的不断提高，特别是工业4.0的提出，机床的个性化应用特别的专用机床的用户体验越来越重要，PC技术和IT技术在传统设备领域扮演越来越重要的角色。作为一名技术人员，我们需要了解各种技术的优势和差异所在，并正确和灵活的运作在我们的技术开发上。

参考文献

[1]博世力士乐.Rexroth IndraMotion MTX 13VRS OPC Communication[M].Germany,2013.

[2]胡同森,赵剑锋等.Visual Basic 6.0程序设计教程[M].浙江:浙江科学技术出版社,2002.

[3]陆会明,朱耀春等.控制装置标准化通信:OPC服务器开发设计与应用[M].北京：机械工业出版社出版,2005.

[4]博世力士乐.Rexroth IndraWorks 13VRS WinStudio 7.3[M].Germany,2013.