3  中达电通putnc-h4通用系统介绍
    
  　  putnc-h4数控系统是中达电通公司针对产业机械的运动控制需求开发的一款通用型cnc数控系统。该cnc系统最大的特点就是开放的系统架构，其cnc的状态信号s bit含义、内置plc的指令信号c bit含义、系统特殊寄存器r含义、以及系统内部特殊变量v定义，被完全开放给机床制造商使用，设计者只需配合专用的plc编辑软件和lcd画面编辑软件就可以对产品进行二次开发，从而打造出符合产业机械工艺要求和最终用户操作要求的客制化cnc系统，如图2所示。

                                                             图2  putnc-h4数控系统
  　  putnc-h4通用系统的特点：开放式的系统架构，內含嵌入式 plc，可应用各类产业机械和自动化设备。高清晰lcd液晶显示，用户可以自行规划画面内容。配合plc开发，可面板自定义按键功能，使操作更灵活。最大4轴伺服接口,响应可达500kpps。解析度可设定至7 位数，全闭环控制架构，控制精度更高。最大提供2组d/a输出、a/d输入。提供标准的24点输入和16点输出，可选配i/o扩展单元，56点输入，64点输出。具有主仆模式功能和被动encoder反馈功能，轻松构建主从追随和同步裁剪功能。支持标准g代码，提供变量表格编程和教导程序输入功能，编程更灵活。更具有macro宏指令，可以进行数学、逻辑运算，nc编程功能更强大。程序存储容量 512k byte，nc程序组别高达1000组。提供rs232c标准接口，可连接个人电脑(pc)实现dnc 在线加工功能。
            
4  方案的制定和实施
    
    　综合上述的分析，cnc系统选用putnc-h4c-3就完全可以实现淬火机床的控制要求。以下将针对齿轮淬火的主要工艺要求对方案可行性逐一进行分析。
   
  　  4.1 伺服位置控制和变频器速度控制的实现
    
　    putnc-h4c-3具有3个独立的伺服轴通道，可以实现x/y/z，3轴伺服联动，亦可任意两轴伺服插补运动。伺服轴的进给速度可以通过g01直线插补的f值设定。解析度可设定至7 位数，全闭环控制架构完全可以保证足够的绝对精度，不会产生累计误差。

　　putnc-h4c-3系统还可以提供两路d/a模拟量输出接口，输出0～10v的模拟量电压。其中一路d/a输出通过lcd画面规划，直接修改系统变量参数数值来设定系统特殊寄存器r143的大小，用于淬火温度的控制。另外一路d/a输出通过设定系统特殊寄存器r238=5，指定该通道为主轴转速机能，可以在nc程序中直接通过s代码设定变频马达的转速，用于光轴类零件的淬火加工。
   
 　   通过plc编辑，y轴的伺服马达的使能信号o004和变频器运转信号o000电气互锁，确保机械安全。cnc控制架构如图3所示。

                                                                       图3  cnc控制架构

4.2 系统的i/o规划，以及自定义m代码功能的实现。
   
   　 机床制造商通过专用的plc编辑软体可以对putnc-h4通用系统的内置plc进行编辑，可以实现plc i/o规划、电气安全互锁和用户自定义m代码功能。cnc淬火机床i/o规划如表1所示。

    　cnc淬火机床自定义m代码如表2所示。

   　 自定义m代码plc规划范例如图4所示。

                                                            图4  自定义m代码plc规划范例
   
   　 4.3 系统的操作功能的实现
   
   　 putnc-h4系列通用数控系统是具有标准cnc的功能，因此可以轻松实现伺服运动控制。通过数控面板的操作可以实现模式切换、基本g代码编程、mpg手轮功能、任意暂停、单节测试等操作功能。
   
   　 机床制造商只需根据产业机械最终用户的操作习惯和工艺要求，对按键和lcd画面做进一步的规划，使其能更直观的反映加工信息即可。因此和工控机、hmi人机+plc的控制方案相比，无论在运动控制方面，还是系统操作易用性和稳定性上都有着绝对的优势。
   
  　  4.4 加工程序g代码数据的生成和处理
   
   　 淬火机床是热处理加工环节的一种专用设备，操作者往往具备本专业的理论基础，而对cnc基本不具备编程能力。所以如何能够结合产业机械的自身的工艺特点，完美的生成和处理加工程序数据，是把通用cnc打造成产业机械专用系统的关键一步。淬火机床在程序编辑上主要以下提出三点要求：
   
    　(1) 加工光轴类零件时，可以通过标准的g代码实现零件程序设计。
   
    　(2) 在加工标准的直齿和斜齿齿轮时，控制系统可以根据齿轮工艺参数自动生成加工程式。
   
   　 (3) 在程序编辑模式下还可以对淬火的辅助工艺参数进行设定，如感应器加热延时时间、喷液延时时间、齿轮加工空行程时的速度以及淬火加工时的速度设定。#p#分页标题#e#
   
  　  中达电通putnc-h4系列数控系统不仅支持标准g代码编程外，还提供变量表格编程和教导程序输入，更支持macro宏指令等多种nc编程功能，完全可以满足机床程序编辑要求，以下对上述三点要求实现展开详细说明。