e. Bộ điềukhiển FAGO(Tõy ban nha)
2.4.2 Cấu trỳc phần cứng của bộ điềukhiển CNC Anilam
Bộ điều khiển CNC Anilam 3000M hỗ trợ hai loại màn hỡnh là màn TFT (tinh thể lỏng) và màn hỡnh CRT. Trờn hỡnh 2.4a trỡnh bày giao diện của bộ điều khiển CNC Anilam 3000M (gồm cú màn hỡnh, panel điều khiển và cỏc phớm chức năng).
Giao diện của nú bao gồm một màn hỡnh VGA 14” và hai loại bàn phớm, một bàn phớm ở bờn phải màn hỡnh dựng cho người vận hành thao tỏc lập trỡnh trờn mỏy,và một bàn phớm ở phớa dưới màn hỡnh dựng để truy nhập vào cỏc chỉ mục trong phần mềm CNC.
Hoỏ
Màn hỡnh và panel điều khiển
Bàn phớm nhỏ bờn phải màn hỡnh cú bốn loại phớm: - Cỏc phớm chức năng lập trỡnh
- Cỏc phớm hiệu chỉnh chương trỡnh - Cỏc phớm điều khiển bằng tay - Cỏc phớm điều khiển hoạt động
Bảng 2-1, Phớm chức năng lập trỡnh Nhón hoặc tờn Phớm ấn Chức năng X Nhập tọa độ trục X Y Nhập tọa độ trục Y Z Nhập tọa độ trục Z
Chú ý: Di chuyển trục Z điều khiển bằng tay
Sinh Viờn Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46
35Hình 2.10: Màn hình và Panel điều khiển
Màn hình Các phím chức năng Phím mềm
Phím lập trình
Phím sửa chữa
Phím vận hành
tay
Phím vận hành tự động
Hình 2.11: Sơ đồ các phím chức năngHoỏ
ABS/INC Chuyển đổi hệ tọa độ tương đối, tuyệt đối
0 Giỏ trị 0/ Đỏnh dấu dũng chỳ giải (*) trong chương trỡnh và tọa độ khoảng cỏch (thực hiện được trong chế độ Edit). Chuyển đổi hiển thị điểm đến hoặc khoảng cỏch cũn lại.
1/RAPID Giỏ trị một/ Lệnh chạy nhanh chương trỡnh
2/LINE Giỏ trị hai/ Lệnh nội suy đường thẳng
3/ARC Giỏ trị ba/ Lệnh nội suy chương trỡnh theo dạng cung trũn
4/FEED Giỏ trị bốn/ Lệnh đặt bước tiến (mm/phỳt)
5/TOOL Giỏ trị năm/ Lệnh gọi dụng cụ
6/MCODE Giỏ trị sỏu/ Lệnh gọi cỏc chức năng điều khiển M ( Mó)
7/UNIT Giỏ trị bẩy/ Chuyển đổi đơn vị Inches (INCH) và millimeters (mm)
8/DWELL Giỏ trị tỏm/ Lệnh dừng chương trỡnh (s)
9/PLANE Giỏ trị chớn/ Chọn MP làm việc.
+/- Chuyển đổi giỏ trị/ chức năng
DECIMAL Dấu chấm thập phõn
Bảng 2-2, Cỏc phớm hiệu chỉnh
Nhón hoặc tờn Phớm ấn Chức năng
CLEAR Xoỏ đoạn cần chọn, giỏ trị, lệnh và khối chương
trỡnh
ARROW Di chuyển cỏc thanh sỏng và con trỏ xung quanh
màn hỡnh
ENTER Soạn thảo cõu lệnh, chọn menu đang kớch hoạt, nhập giỏ trị, đặt trước vị trớ XYZ
Bảng 2-3, Cỏc phớm điều khiển tay
Nhón hoặc tờn Phớm ấn Chức năng
JOG Chế độ Jog, được chọn theo một chu kỳ (JOG: RAPIC, JOG: FEED, JOG:100, JOG: !)< JOG:1) Mỏy chuyển động theo chiều dương Y
Hoỏ
Y+
Y- Mỏy chuyển động theo chiều õm Y
X+ Mỏy chuyển động theo chiều dương X
X- Mỏy chuyển động theo chiều õm X
SERVO RESET Khởi động lại động cơ SERVO
SPINDLE
FORWARD Trục chớnh quay thuận theo chiều kim đồng hồ (Hiển thị trờn đỉnh của thõn mỏy). Lựa chọn SPINDLE
REVERSE Trục chớnh quay nghịch theo ngược chiều kim đồng hồ (Hiển thị trờn đỉnh của thõn mỏy). Lựa chọn
SPINDLE OFF Dừng quay trục chớnh
Bảng 2-4, Điều khiển hoạt động
Nhón hoặc tờn Phớm ấn Chức năng
FEEDRATE
OVERRIDE ỏp đặt tỷ lệ (0% đến 120%) hoặc ỏp đặt nhanh tỷ lệ (0% đến 100%) tăng 10 đơn vị % E-STOP Nỳt dừng khẩn cấp khụng được nối trực tiếp với động cơ servos, đề phũng trục chớnh và sự di chuyển của mỏy.
START Nỳt màu xanh, thực hiện chương trỡnh, bỏ qua chế
độ Jog.
HOLD Nút HOLD màu đỏ tạm dừng chương trỡnh hoặc di
chuyển con trỏ chương trỡnh. (ấn nỳt START tiếp tục chương trỡnh)
Cỏc phớm mềm (F1) đến (F10)
Cỏc phớm mềm (F1 đến F10), cũn gọi là cỏc phớm chức năng, vị trớ ở phớa dưới màn hỡnh. Cỏc chức năng của phớm mềm chỉ tức thời; chức năng của chỳng thay đổi khi ta thay đổi chế độ.
Hoỏ
Sinh Viờn Thực Hiện: Vũ Văn Hải Lớp TĐH1- 46
38Hình 2.12. Bộ điều khiển Anilam 3300MK
ổ mềm Màn hình tinh thể Lỏng hoặc CRT Bàn phím Tay quay điện tử Cắm bàn phím mở rộng COM1-RS232 COM2-RS232 Cổng LPT Tín hiệu VGA E_STOP +5±15VDC Card điều Khiển Chuyển động DSP Board máy tính Cổng mạng CAN 1 CAN 0 +24 VDC Bộ điều khiển động cơ Động cơ
Tín hiệu điều khiển động cơ Vòng vị trí Tín hiệu điều khiển trục chính Cho phép Máy làm việc ổ cứng Nguồn +5, +/-12VDC Đầu vào Đầu ra Đầu vào Đầu ra
Hoỏ
CPU
CPU là phần quan trọng nhất của bộ điều khiển CNC. Hóng Anilam xõy dựng bộ điều khiển CNC dựa trờn nền mỏy tớnh cỏ nhõn (P-CNC) nờn CPU của nú cú cấu trỳc cơ bản gần giống với một mỏy tớnh cỏ nhõn, tuy nhiờn vỡ nú được sử dụng trong mụi trường cụng nghiệp nờn được cải tiến cho phự hợp.
Cỏc thành phần chớnh của bộ điều khiển CNC gồm cú:
• Main board: trờn đú cú chứa bộ xử lý trung tõm.
• ổ cứng: chứa phần mềm điều khiển CNC, chương trỡnh gia cụng, chương trỡnh điều khiển logic.
• ổ mềm (Floppy): Để người vận hành nạp chương trỡnh vào hoặc lấy dữ liệu ra (cú thể dựng cổng truyền RS232).
• Card DSP: là card xử lý tớn hiệu số, nú sẽ thực hiện cỏc phộp nội suy để đưa ra tớn hiệu điều khiển cơ cấu chấp hành (ở mỏy tớnh PC khụng cú card này).
• CAN I/O: card vào/ra lụgic
• Nguồn nuụi +5VDC, ±12VDC, ±15VDC
a, Card mỏy tớnh
Đõy là bộ nóo của mỏy(ký hiệu IHV-745E), nú cú cấu trỳc giống như main của mỏy tớnh PC. Trờn card này gồm chip Vi Xử Lý Pentium 166MHz MMX và chip set ALI. DRAM của IHV-745E là 8MB.
b, ổ cứng
Hoỏ
ổ cứng của bộ điều khiển dựng để lưu trữ cỏc chương trỡnh CNC, chương trỡnh PLC và chương trỡnh gia cụng của mỏy. Dung lượng tối thiểu của bộ điều khiển 3000M là 2,1G.
Trước hết mỏy phải được cài đặt chương trỡnh CNC (CNC sofware) vào ổ cứng, sau đú nạp chương trỡnh PLC, đồng thời cỏc thụng số như tỉ số truyền cơ khớ của cỏc trục được nhập vào. Sau khi hiệu chỉnh mỏy thỡ người vận hành mới nạp chương trỡnh gia cụng vào mỏy để làm việc.
c, Card DSP
Card DSP là thành phần rất quan trọng và khụng thể thiếu được của cỏc bộ điều khiển ANILAM. Đõy cũng là bộ phận để phõn biệt cỏc bộ điều khiển dựng cho cỏc mỏy chuyờn dụng khỏc nhau.
Chức năng chớnh của card DSP là thu nhận cỏc tớn hiệu phản hồi vị trớ của cỏc trục thụng qua encoder (hoặc thước thẳng). Sau đú nú sẽ kết hợp với card mỏy tớnh và cỏc thuật toỏn nội suy của nhà sản xuất. Và cũng chớnh nú đưa ra cỏc tớn hiệu để điều khiển cỏc trục sao cho mỏy vận hành đỳng cụng nghệ.
Cú thể lấy một vớ dụ như sau: Giả sử người cụng nhõn cần phay một hỡnh trũn với một bỏn kớnh nào đú, người đú chỉ cần đưa một cõu lệnh vào chương trỡnh. Khi đú card DSP sẽ kết hợp với card mỏy tớnh vi phõn đường trũn cần gia cụng thành nhiều cung trũn rất nhỏ (thực chất là cỏc đoạn thẳng vụ cựng bộ). Sau đú card DSP sẽ xuất tớn hiệu để điều khiển cỏc động cơ tiến bàn của cỏc trục X, Y (hoặc Z) chuyển động đồng thời theo cỏc đoạn thẳng đú. Đồng thời tớn hiệu phản hồi vị trớ(đưa từ encoder về gắn ở động cơ) được đưa về card DSP. Card DSP lại tiếp tục nội suy để đưa ra tớn hiệu điều khiển động cơ. Quỏ trỡnh cứ tiếp diễn như vậy cho đến khi gia cụng xong chi tiết. Nhờ vũng phản hồi vị trớ mà sai số trong quỏ trỡnh gia cụng khụng đỏng kể(cỡ àm). Trong quỏ trỡnh chuyển động của cỏc trục thỡ tốc độ của chỳng được đặt bởi người vận hành và card DSP cũng phải đảm bảo tốc độ đú đỳng với yờu cầu cụng nghệ.
Nhỡn chung một mỏy CNC xõy dựng trờn nền mỏy tớnh PC thỡ card DSP là một trong số cỏc thiết bị phần cứng để phõn biệt chỳng với nhau.
d, CAN I/O
CAN I/O là cổng vào ra logic(input, ouput). CAN I/O giỳp cho kỹ sư lập trỡnh PLC cú thể điều khiển cỏc phần điện cụng nghệ như tưới nguội, thay dao, bụi trơn... một cỏch tự động.
Mỗi CAN I/O cú 10 đầu vào, 6 đầu ra số(Digital) và 1 đầu vào tương tự(ADC). Bộ điều khiển ANILAM cú 2 CAN I/O, nhưng cú thể mở rộng tối đa 4 CAN I/O nữa khi cần thiết.
Hoỏ
Động cơ và truyền dẫn
Động cơ và truyền dẫn là cơ cấu chấp hành của mỏy CNC.
Truyền dẫn là bộ điều khiển động cơ. Nú sẽ nhận tớn hiệu điều khiển từ card DSP, sau đú tớn hiệu này sẽ được so sỏnh với tớn hiệu phản hồi tốc độ và điều khiển động cơ chạy theo một tốc độ tuỳ ý người vận hành.
Động cơ được dựng trong mỏy CNC là động cơ servo, tức là nú cú gắn encoder để phản hồi vị và tachomet để phản hồi tốc độ. Tớn hiệu phản hồi vị trớ được đưa về card DSP để nội suy. Cũn tớn hiệu phản hồi tốc độ được đưa về truyền dẫn. Bản thõn động cơ sẽ dịch chuyển cỏc trục tiến bàn theo đỳng chương trỡnh gia cụng.
Phần mềm và chương trỡnh trờn mỏy CNC Anilam
Phần mềm CNC gồm cỏc thuật toỏn nội suy, cỏc chương trỡnh tạo nờn giao diện
giữa người vận hành và mỏy. Đồng thời với cỏc chi tiết khụng quỏ phức tạp người vận
hành cú thể lập trỡnh gia cụng ngay trờn mỏy. Phần mềm này được cài đặt trực tiếp trờn
mỏy CNC. Để mỏy hoạt động được thỡ khụng thể thiếu được phần mềm CNC.
Tất cả cỏc chương trỡnh gia cụng, chương trỡnh PLC đều chạy trờn nền của phần mềm CNC.
Phần mềm CNC
Phần mềm CNC gồm cỏc thuật toỏn nội suy, cỏc chương trỡnh tạo nờn giao diện giữa người vận hành và mỏy. Đồng thời với cỏc chi tiết khụng quỏ phức tạp người vận hành cú thể lập trỡnh gia cụng ngay trờn mỏy. Phần mềm này được cài đặt trực tiếp trờn mỏy CNC. Để mỏy hoạt động được thỡ khụng thể thiếu được phần mềm CNC.
Tất cả cỏc chương trỡnh gia cụng, chương trỡnh PLC đều chạy trờn nền của phần mềm CNC.
Phần mềm offline
Đõy là phần mềm cung cấp cho người thiết kế hoặc những người lập chương trỡnh gia cụng. Người thiết kế sau khi thiết kế ra bản vẽ cú thể dựng phần mềm này để chuyển bản vẽ sang chương trỡnh gia cụng, chạy mụ phỏng... hoặc lập trỡnh gia cụng nếu chi tiết cần gia cụng đơn giản. Phần mềm này được cài trờn mỏy tớnh PC.
Chương trỡnh gia cụng
Chương trỡnh gia cụng là tập hợp cỏc cõu lệnh hoặc khối lệnh do người thiết kế hoặc người vận hành lập để tạo ra một chi tiết cụ thể. Với một chương trỡnh gia cụng cú thể thực hiện nhiều nguyờn cụng khỏc nhau. Chương trỡnh gia cụng cú đặc điểm là dễ viết, dễ sửa chữa và dễ hiểu.
Chương trỡnh gia cụng cú thể được lập trờn mỏy tớnh PC thụng qua phần mềm offline, hoặc chuyển từ bản vẽ CAD nhờ phần mềm CAD/CAM, hoặc viết ngay trờn mỏy cụng cụ thụng qua giao diện màn hỡnh và bàn phớm (giao diện mỏy).
Hoỏ
Chương trỡnh điều khiển lụgic (PLC)
Chương trỡnh điều khiển logic hay cũn gọi là chương trỡnh PLC (Programable logic control) là chương trỡnh do người lắp rỏp mỏy CNC viết. Chương trỡnh này cựng với chương trỡnh CNC làm cho mỏy cụng cụ trở nờn hoàn thiện hơn, mức độ tự động húa cao. Chương trỡnh PLC sẽ điều khiển cỏc cụng nghệ phụ trợ cho mỏy, nhưng nếu thiếu nú mỏy sẽ hoạt động kộm hiệu quả, khụng linh hoạt và khụng kinh tế.
Chương III
Mỏy cắt kim loại tấm CP66150 CNC ♣ 3.1. Cỏc thụng số kỹ thuật và cụng nghệ của mỏy
