西门子6SL3060-4AK00-0AA0

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磨齿机，加工精度好，效率高。但由于是七十年代设计的产品，电气控制采用继电器逻辑，不仅体积大，结构复杂，维修困难，特别是经过近二十年的使用，备件耗尽，继电器触点损坏严重，近几年故障率高。由于润滑充分，该机床的导轨，丝杠，丝母，滑台及工作台的蜗轮蜗杆等磨损不大，机床机械精度保持较好。*近我们用num1040数控系统和相应的驱动及伺服电机对分度工作台1、x轴进行了数控化改造，机械上取掉了所有挂轮，不仅操作简单，还提高了传动精度。电气控制全部用plc代替原来的继电器逻辑，简化了电路结构。经检测加工出的齿轮累积误差达到0.0052mm，齿距偏差0.0038mm，6齿距差0.0046mm，径跳0.009mm，加工工件精度一致性好，改造取得完全成功。

2. 数控改造方案

zstz315/630 c3磨齿机的主要参数如下：
工作台直径：315mm/630mm    工作台承载：200kg/400kg
x轴行程：360mm                     砂轮磨削角：14~26度
滑座冲程长度：20~225mm       冲程次数：75~315/min
原机床的运动通过各类机械传动来完成，分度工作台（b轴）和x轴根据加工齿轮的大小，模数和齿数使用三级挂轮实现展成磨削运动。改造后x和b轴伺服电机轴分别通过连轴器直接与各自丝杠连接，取消挂轮减小传动误差。为了降低改造成本，缩短改造周期，经过研究论证，确定数控化改造方案如下：
（1）用num1040数控系统对磨削加工的展成运动进行控制，用交流数字驱动模块mdla和bph伺服电机驱动x和b轴，利用电机内置3072线编码器组成半闭环控制。运用数控系统对x和b二轴联动和插补运算完成各种齿轮型面的加工。
（2）利用num1040系统内置的plc功能模块对机床操作、液压、冷却、润滑、砂轮起/停和滑台冲程等实现控制，取代了原机床的继电器逻辑线路，提高了机床稳定性和可靠性。
（3）保留原机床砂轮修整器的机械部分，将原来砂轮修整用的直流电机改为3 x 380v，1200r/min，30w 的交流微型电机，增加一个小型换相接触器即可实现修整1和修整2的功能。
（4）保留砂轮驱动电机和滑台冲程电机，液压，润滑和冷却部分不变。

3. 数控系统的配置

（1）cnc硬件模块的组成
num1040是集cnc、plc于一体的全功能数控系统，能控制1-6个轴（4轴插补），基本配置的输入/输出点数是64i/48o（可扩展为256i/o），1-3个手轮，8.4寸液晶彩显。能实现从刀具轨迹控制到外部设备的监控。cnc系统硬件采用了cmos电路，光纤通讯技术及模块化设计思想，减少了系统和外界的连线，提高了整个机床电气系统的可靠性。系统主要由电源、cnc、驱动模块组成。系统软件具有开放性和友好界面，可提供帮助性编程方式和强大的通信功能，完善的丝杠螺距误差补偿和多种插补方式，用户可以方便地根据加工特性需要编写自己的固定循环。系统的硬件配置如下：

（2）plc程序的模块化设计
num数控系统为内置式plc结构，本机床外加二块32输入/24输出（输出带继电器，每只继电器有动合/动开触点各2对）i/o扩展板。采用梯形图编程语言，模块化程序设计，根据控制功能plc程序编写成多个模块，每一个模块完成指定功能，各功能模块统一由主任务模块循环调用。这样设计的程序可读性强，逻辑控制可靠性高。主要模块有：
   %ini—系统初始化模块：完成控制系统参数的设置与优化检查。i/o端口、定时器、计数器预置。堆栈、数据保护区、数据交换区的起始地址及容量的确定等。
    %ts—主任务模块：完成对各功能模块% fp的循环调用。
   %tp1~n—功能模块：处理与cnc的数据交换；伺服轴进给控制；功能代码处理，砂轮修整控制；滑台运动控制；操作面板处理，报警文本处理等。
    %th—中断处理模块：实时处理随机事件。
plc控制程序流程图如下：

4. 结束语

该磨齿机床主要用于磨削渐开线圆柱型齿轮。采用展成 — 分度原理磨削渐开线齿形，用锥形砂轮按齿条和齿轮啮合原理生成渐开线齿廓。x和b两个数控轴合成实现展成运动，在展成运动的同时，旋转的砂轮连同滑台一起沿齿向往复运动，一次展成循环过程，生成一个渐开线齿面。
工作台是数控回转运动，当展成到分度位置时，砂轮自动退回脱离与工件的接触，工件分度到下一个齿槽，分度的大小和精度由控制系统确定。对不同大小、模数和齿数的齿轮，数控系统自动计算，控制展成和分度运动。
该机床改造以来，因为提高了机械传动精度，加之合理使用间隙和螺距误差补偿能力，工件加工精度和工作效率有所提高。机床性能稳定可靠，运行以来未发生重大故障，据初步统计，故障率较改造前降低80%以上。

1定时器功能介绍

wincc中定时器的使用可以使wincc按照指定的周期或者时间点去执行任务，比如周期执行变量归档、在指定的时间点执行全局脚本或条件满足时打印报表。wincc已经提供了一些简单的定时器，可以满足大部分定时功能。但是在有些情况下，wincc提供的定时器不能满足我们需求，这时我们就可以通过wincc提供的脚本接口通过编程的方式实现定时的功能，因为脚本本身既可以直接调用wincc其他功能，比如报表打印，也可以通过中间变量来控制其他功能的执行，比如通过置位/复位归档控制变量来触发变量记录的执行。wincc提供了c 脚本和vbs脚本，本文主要以全局 c 脚本编程为例介绍定时功能的实现。

2脚本中定时器介绍

既然在全局脚本中可以编程控制其他功能的执行，那么首先看看全局脚本的触发：

图1 脚本触发器分类

如图1所示： 脚本触发器分为使用定时器和使用变量，定时器又分为周期执行和非周期执行一次，比如每分钟执行一次脚本属于周期执行，指定2012年10月1日执行一次属于非周期执行。使用变量触发脚本，即在变量发生变化时，脚本就执行一次，而变量的采集可以根据指定周期循环采集，或者根据变化采集，根据变化实际是1秒钟采集变量一次。

3使用脚本实现更多定时器功能

利用脚本自身的定时器， 可以通过在脚本中编程的方式实现更多其它定时功能。

3.1整点归档

wincc提供了变量归档，变量归档分为周期归档和非周期归档，不管是周期归档或非周期的归档，都又可以通过一些变量或脚本返回值来控制归档，比如：整点归档。下面的设置结合wincc脚本，实现了在整点开始归档，归档五分种后停止归档，即每个小时仅归档前五分钟的数据。

软件环境：bbbbbbs 7 professional service pack1 , wincc v7.0 sp3

归档名称：processvaluearchive

归档变量：newtag

归档周期：1 分钟

归档控制变量 startarchive

c脚本触发周期：10秒

脚本代码：

#include "apdefap.h"

int gscbbbbbb( void )

{

#pragma option(mbcs)

#pragma code ("kernel32.dll");

void getlocaltime (systemtime* lpst);

#pragma code();

systemtime time;

int t1;

getlocaltime(&time);

t1=time.wminute;

if(t1==00)

settagbit("startarchive",1);

}

if(t1==05)

settagbit("startarchive",0);

return 0;

归档设置如图2：

图2 归档设置

同理，在以上脚本的基础上做修改，可以实现在某个指定的时间点打印报表，只要在满足触发条件时调用下列函数：

rptjobprint("myprintjob");

myprintjob为事先创建好的打印作业。

脚本主要部分在于获取系统当前时间，下面的脚本实现了获取当前时间并分别获取年、

月、日、时、分、秒、毫秒，星期几的功能。

varname1到varname8为wincc内部变量。若在wincc画面上显示时，由于默认i/o 域

的格式为999.99， 要把 varname1的显示格式改为9999。

settagword("varname1",time.wyear);

settagword("varname2",time.wmonth);

settagword("varname3",time.wdayofweek);

settagword("varname4",time.wday);

settagword("varname5",time.whour);

settagword("varname6",time.wminute);

settagword("varname7",time.wsecond);

settagword("varname8",time.wmilliseconds);

设置或读取系统时间的函数如下：

setsystemtime

setlocaltime

getsystemtime

getlocaltime

系统中本地计算机时间和格林威治时间是有区别的。函数“setsystemtime /

getsystemtime”用于设置或读取格林威治时间。

函数“setlocaltime / getlocaltime”用于设置或读取本地计算机时间。

两种时间会因地理的时区不同而改变。两个函数使用方法相同。

3.2 wincc项目激活时避免脚本初次执行及延迟执行脚本

全局脚本在项目激活时，是要执行一次的，在有些情况下，需要避免脚本执行，就采用在脚本中去判断。比如可以创建wincc内部布尔型变量flag，脚本如下：

if ( gettagbit("flag")==1)

settagword("newtag",1);//根据自己的需求编写对应代码.

else

settagbit("flag",1); //return-type: bool

除了避免项目运行激活时触发脚本执行，我们还可以通过sleep() 延迟脚本功能执行，比如开机后五分钟开始执行脚本具体功能