NUM1050是一種開放式的、功能強大的數(shù)控系統(tǒng)，采用64位的CPU，處理速度快、位置控制精度高。系統(tǒng)既可進行簡單的RS232C串口通信，也可進行復雜FIPWAY網(wǎng)絡通信。系統(tǒng)的參數(shù)設置及傳輸、機床零件程序的裝卸載都相當便捷。下面簡單介紹用NUM1050和NUMDRIVE對一臺三坐標龍門銑床進行的電氣控制。
1 機床電氣控制系統(tǒng)組成
該機床有3個直線坐標，X坐標驅動龍門架，其行程達10.5m，3個坐標采用HEIDEHAIN直線光柵尺(1Vpp正弦波)全閉環(huán)反饋方式，機床主軸為電主軸。針對該機床的結構特點，為它的電氣控制系統(tǒng)配置了NUMI050數(shù)控系統(tǒng)、NUMDRIVE數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)、MDLU數(shù)字進給驅動模塊；考慮到機床的DNC控制及FMS進線的功能，配置了插人式的FIPWAY網(wǎng)絡通信模塊；3個進給坐標分別安裝了BPH電動機(X:36N"m,200r/min,Y:17N·m,200r/min,Z:17N·m,200r/min)，主軸裝備了施耐德變頻器。
2 NUM1050數(shù)控系統(tǒng)外圍接口模塊
NUM1050機床操作面板有多達39個自定義鍵。面板與系統(tǒng)采用光纖連接。我們結合該機床控制操作的自身特點要求，在操作面板上定義了一些操作鍵，完全滿足了機床控制的要求。
NUM1050為用戶提供了各種輸人輸出模塊。其中32位輸入模塊，每位帶LED指示，它除接受一般的24VDC開關量外，還可以接三線式的接近傳感器信號。這樣對該機床的一些三線式接近開關，提供了方便可靠的連接。24位的輸出繼電器模塊，最大的輸出電流可達8A。完全滿足了該機床電氣系統(tǒng)中對電磁閥、接觸器的控制要求。
NUM1050本身具有一個模擬輸入輸出及外部中斷接口(IT/ANA)，為機床提供了一個靈活的模擬輸出口，便于與其它模塊相連。本機床應用該接口，將它作為主軸變頻器的指令電壓輸出，成功地實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)對變頻電主軸的無級調速。
3 NUM1050數(shù)控系統(tǒng)的軟件開發(fā)工具
NUM1050數(shù)控系統(tǒng)為機床生產制造者提供了豐富的軟件資源和強大的軟件開發(fā)工具，如PLCTOOL,SETTOOL、MMITOOL和PCKITTOOL等。它們都是建立在WINDOWS平臺上，給機床電氣控制系統(tǒng)開發(fā)人員帶來了極大的方便。
NUM1050還為用戶提供了多種位置補償軟件，其中坐標間位置矯正軟件(INTERAXIS CALIBRATION)就很有特色，它是針對龍門銑床而設計的一種位置補償軟件。由于龍門架上主軸的移動，主軸的重量造成橫梁縱向變形，這種變形沿主軸運動方向呈非線性變化。通過該軟件，系統(tǒng)能根據(jù)主軸頭在橫梁上的移動量，實時對Z向進行位置補償，從而使機床取得良好的位置控制精度。
我們利用PLCTOOL軟件，在短時間內開發(fā)了該機床的PLC控制程序，并應用SETTOOL對機床參數(shù)及伺服驅動參數(shù)進行了快速準確的設置與調整，對機床有關的運動數(shù)據(jù)進行調整設置(參考點、軟限位、機床最大進給速度等)。利用激光干涉測距儀，對3坐標的定位誤差進行測定，運用系統(tǒng)提供的“軸矯正”軟件進行參數(shù)位置的矯正。
NUMDRIVE數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)采用參數(shù)對機床的反饋元件進行配置，系統(tǒng)兼容各種位置測量反饋系統(tǒng)，如TTL型、1Vpp型、絕對位置編碼、串行SSI協(xié)議絕對位置編碼和串行EnDat協(xié)議絕對位置編碼等一系列的位置測量反饋元件。通過伺服參數(shù)的修改設置，可以方便地對PUD位置調節(jié)器的比例與積分因子進行最佳的調整。數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)中還有低通濾波器功能，以用于特殊的應用場合。對系統(tǒng)修改參數(shù)，可方便地進行機床半閉環(huán)與全閉環(huán)的切換。這種功能對機床的調試特別有用。該機床采用了1Vpp型直線光柵尺，不需要EXEC:信號轉換單元，只對參數(shù)V0350進行簡單設置，就可實現(xiàn)系統(tǒng)與測量系統(tǒng)的匹配。在調試機床Z向坐標時，通過SETTOOL觀察其電流，及時調整Z向電動機的上下行電流一致，并調整了Z向的伺服參數(shù)V051與V052，使Z向坐標運行平穩(wěn)定位準確。系統(tǒng)能對光柵尺的反饋位置信號的品質進行實時檢測，信號出現(xiàn)故障及時報警。利用SETTOOL內置示波器觀察坐標進給速度與電流的波形，準確判斷系統(tǒng)位置調節(jié)的品質，對3坐標伺服的速度比例增益與速度積分增益進行了調整。通過激光測出的坐標全長誤差，對光柵尺的長度拉伸縮放調整。利用SETTOOL觀察3個坐標的靜態(tài)電流，及時進行系統(tǒng)參數(shù)與機械系統(tǒng)的匹配調整，使3坐標的靜態(tài)電流最小。10m多的X向進給在取消了位置誤差補償下，僅利用伺服系統(tǒng)的自身位置調節(jié)，就達到機床驗收精度要求。總之，NUMDRIVE數(shù)字伺服驅動系統(tǒng)對機床的位置靜動態(tài)精度的調整極為方便高效。
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