西门子802D sl自定义界面在数控转塔冲床上的应用

蔡晓敏，刘永宽，王 亮

（江苏扬力数控机床有限公司，江苏 扬州 225009）

0 引言

数控转塔冲床具有冲压、滚筋、压印等功能，在金属钣金加工行业占有重要地位。西门子率先在中国市场推出全球领先的创新产品SINUMERIK802D sl（solution line），配备了新一代SINAMICS S120驱动系统，具有强大而丰富的适合冲压应用的功能，如冲压图形仿真、夹钳保护等功能，使其成为冲压应用的理想选择。

1 自定义界面开发的意义

数控冲床的转塔上有多个模具工位，常用的有24个、30个、32个或40个工位，根据模具尺寸分为4 种类型：A（1.6mm～12.7mm）、B（12.7mm～31.8mm）、C（31.8mm～50.8mm）、D（50.8mm～88.9mm）。此前，同一块板材、不同模具的预压点位置、下死点位置、下死点停顿时间和伺服冲头的速度都是一样的，这就产生一些问题：①由于C、D工位模具高度（209mm）比A、B工位（208mm）高，如果预压点位置一样，可能导致C、D工位模具离板料高度过低，出现压料、脱料等加工问题；若把预压点位置加高，会影响整体加工速度，降低加工效率。②下死点停顿时间用于压型等复杂加工，在加工子程序中修改下死点停顿时间很不方便，容易出错。

图1 机床预压状态

因此，开发模具参数界面，根据不同的模具来选用不同的预压点位置、下死点位置等参数，使机床操作更加直观、方便，保证机床可靠性，提高加工效率。

2 自定义界面开发基础

802D sl系统没有用于设置预压点位置、下死点位置等模具参数的界面，但它提供了基于XML的脚本语言用于创建用户对话框。该脚本语言可以在HMI上的操作区＜CUSTOM＞中显示机床专用菜单和对话框窗口。已定义的XML指令可以显示对话框并提供软键、读取/写入NC变量、PLC变量、用户变量等功能。

另外802D sl系统提供了可保持的PLC数据区V14000000～V14000323，可将预压点位置、下死点位置等模具参数保存在此PLC变量中，也方便PLC程序使用这些参数。

为进行自定义界面设计，需配置“制造商驱动器”目录内的下列文件，如表1所示。

表1 文件配置目录

3 操作界面设计

总体设计方案：构建两级界面，当按下机床操作面板上的＜CUSTOM＞键时，登入界面显示当前冲头的实际参数，按水平软键2，就进入模具参数设定界面；按水平软键3，进入速度参数设定界面。

“xmldial.xml”文件是二次开发界面的入口，一旦制造商驱动器子目录中有了用于应用的脚本文件“xmldial.xml”，用户就可以在操作区＜CUSTOM＞中启动用户对话框，名称“main”用来定义登入界面，softkey定义软键的特性与反应。

＜DialogGui＞

＜menu name="MAIN"＞ ＜!—定义登入菜单--＞

＜OPEN_FORM name="Actval"/＞ ＜!—登入画面的名称--＞

＜softkey POSITION="2"＞ ＜!—切换画面的水平软键2--＞

＜navigation＞Page_1＜/navigation＞ ＜! —切换画面的名称 --＞

＜/softkey＞

＜/menu＞

＜?include src="f:applPage_1.xml"?＞ ＜! —切换画面的配置文件 --＞

＜/DialogGui＞

3.1 冲头实际参数显示界面设计

界面实现的功能：实时显示加工运行过程中正在使用的冲头实际工艺参数，如模具号、预压点位置、下死点位置等。

CONTROL（控制）标签用来创建控制单元，其用法如：

＜control name="edit"xpos="300"ypos="70"width="100"fieldtype="readonly"refvar="plc/VD25002000"/＞

xpos、ypos 定义显示的位置；fidetype="readonly"定义只读属性，只显示参考变量的值，不可修改；refvar连接参考变量PLC VD25002000的值，此PLC变量存放使用的模具号。要想实时显示，就要在定时器中不断刷新，设update_controls type="true"，不断从参考变量读取数据并复制到控制单元中。同样，将换模位置、预压点位置等参数存放在PLC中，用CONTROL标签显示，界面效果如图2所示。

3.2 模具参数设定和速度参数设定界面设计

图2 冲头实际参数界面

模具参数用于设定模具预压点位置、下死点位置、下死点停顿时间、模具形状与尺寸并实时保存，速度参数用于根据不同类型的工位设定主轴速度并实时保存。将数据存于PLC变量中，文字存于文本文档中，仍使用CONTROL标签用来创建控制单元，但要把 hotlink（热连接）设为“TRUE（真）”，这样参考变量修改后会自动更新到PLC变量和文本文档中。界面效果如图3、4所示。

设置后，数控加工程序运行过程中，PLC会根据使用的模具号把相应的预压点位置、下死点位置、下死点停顿时间和速度参数传给伺服驱动，实现差异化冲压，加快冲压速度，减小冲压噪声。

3.3 语言文本

图4 速度参数设定界面

使用和语言相关的文本，软键标记、标题、辅助文本及其他任意文本保存在文本文件aluc.txt中，文本定义格式跟报警文本类似，但地址从85000开始。

85000 0 0 "模具参数"

85001 0 0 "冲头实际参数"

85002 0 0 "模具号"

所有对话框窗口的构成都与语言无关，系统会从语言数据库中读取待显示的文本。

4 界面应用效果

经过两个月的反复调试使用，自定义界面已成功应用于我公司数控转塔冲床，用户普遍反映机床操作上更方便、快捷，简化了编程，整体加工效率得到提高。

[1] 西门子公司.车削、铣削、磨削和步冲操作说明.2009-06.

[2] 西门子公司.SINUMERIK 802D solution line简明调试手册.2008-02.

[3]高 峰.西门子OEM软件在数控凸轮轴磨床上的开发与应用[J].制造技术与机床，2006，（10）.

[4] 刘永宽，陈 东，等.C轴同步控制在数控转塔冲床上的应用[J].锻压装备与制造技术，2011，（5）.