第4頁TTwinCAT3CNC外部刀具管理作者：陳浩職務(wù)：華東區(qū)技術(shù)工程師郵箱hao.chen@日期：2023-07-20摘要：對于有刀具軸的機床，管理刀具是一個很重要的功能。本文介紹了倍福通過PLC和HMI來管理CNC的刀具軸方法，具體步驟后文將一一描述。附件：序號文件名備注歷史版本：免責(zé)聲明：我們已對本文檔描述的內(nèi)容做測試。但是差錯在所難免，無法保證絕對正確并完全滿足您的使用需求。本文檔的內(nèi)容可能隨時更新，如有改動，恕不事先通知，也歡迎您提出改進(jìn)建議。參考信息：TF5200_external_toolmanagement_en目錄1. 功能介紹 31.1. 測試環(huán)境 31.1.1. 控制器硬件 31.1.2. 控制軟件 31.2. 外部刀具管理介紹 31.3. 參數(shù)設(shè)置 31.4. 調(diào)用刀具G代碼和刀具數(shù)據(jù)介紹 41.5. 在NC程序中獲取刀具數(shù)據(jù)(V.G.WZ..) 51.6. 根據(jù)刀具要求編寫數(shù)控程序 72. 與外部工具管理溝通系統(tǒng)(PLC) 82.1. PLC中對應(yīng)的刀具管理功能塊 82.2. 刀具管理界面 103. 常見問題 10

功能介紹測試環(huán)境控制器硬件TwinCAT控制制器，PC或者EPC，包括：嵌入式控制器：CX5140-0125工控機：C6030控制軟件筆記本和控制器都是基于TwinCAT3.1Build4024.32版本TC3CNC標(biāo)準(zhǔn)程序外部刀具管理介紹外部刀具管理系統(tǒng)(WZV)是一個包含刀具相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫，是每個刀具的幾何形狀、動態(tài)數(shù)據(jù)、刀具壽命等具體數(shù)據(jù)記錄。在機械刀具更換之前，刀具管理系統(tǒng)應(yīng)要求提供此數(shù)據(jù)記錄。外部是指數(shù)據(jù)庫集成在CNC內(nèi)核之外，例如在PLC中。用戶可以通過圖形用戶界面管理工具數(shù)據(jù)記錄。如果CNC需要刀具數(shù)據(jù)或刀具壽命數(shù)據(jù)，則在CNC和PLC之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或者需要對刀具參數(shù)進(jìn)行更改。CNC和PLC之間的通信發(fā)生在CNC異步任務(wù)中。特別是，包括附加刀具參數(shù)在內(nèi)的完整刀具數(shù)據(jù)被傳輸?shù)紺NC(PLC->CNC)。相反，每次請求新的刀具數(shù)據(jù)時，附加的刀具參數(shù)和其他信息關(guān)于最后一個活動工具的信息返回到PLC。這些附加的工具參數(shù)可用于傳輸數(shù)據(jù)從NC程序到外部刀具管理系統(tǒng)，并保存在那里(CNC->PLC)參數(shù)設(shè)置外部刀具管理系統(tǒng)的存在和使用必須通過CNC進(jìn)行溝通，通道參數(shù)P-CHAN-00016。調(diào)用刀具G代碼和刀具數(shù)據(jù)介紹提供以下NC命令，TcommandandDcommandT<basic>orD<basic>T后面加數(shù)字代表請求更換的道具號，D后面加數(shù)字代表刀具補償調(diào)用的刀具號。在PLC中CNC的刀具由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)CNC_TOOL_DESC來描述:ExcerptfromthestructureCNC_TOOL_DESCinPLC(*VariablenameVariabletypeReference*)tool_id:CNC_TOOL_ID;laenge:DINT;(*P-TOOL-00003*)radius:DINT;(*P-TOOL-00004*)ax_versatz:ARRAY[1..32]OFDINT;(*P-TOOL-00006*)kopf_versatz:ARRAY[1..28]OFDINT;(*P-TOOL-00009*)mass_einheit:UINT;(*P-TOOL-00008*)typ:UINT;(*P-TOOL-00001*)srk_lage:UINT;(*P-TOOL-00002*)kin_id:UINT;(*P-TOOL-00011*)log_ax_nr_spdl:UINT;(*P-TOOL-00012*)tool_fixed:BOOL;(*P-TOOL-00010*)valid:BOOL;(*P-TOOL-00005*)res:ARRAY[1..4]OFBYTE;param:ARRAY[1..60]OFLREAL;vb_min:LREAL;(*P-TOOL-00013*)vb_max:LREAL;(*P-TOOL-00014*)a_max:LREAL;(*P-TOOL-00015*)在NC程序中獲取刀具數(shù)據(jù)(V.G.WZ..)V.G.WZ[j]…“WZ[j]”變量允許對任何工具的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀訪問。它們都可以通過外部工具獲得管理系統(tǒng)(透明訪問)和使用內(nèi)部工具表(j則對應(yīng)于刀具編號或刀具在刀具列表中的索引)。WZ[j].RRadiusofthetoolReal[mm,inch]LWZ[j].LLengthofthetoolReal[mm,inch]LWZ[j].P[i]ToolparametersReal-LWZ[j].V[i]orWZ[j].V.XOffsetinaxis<i>or"X"ofthetoolReal[mm,inch]LWZ[j].MEMeasuringunitofradius,lengthandaxisoffsets,alwayssupplies0(for[mm])whenatoollistisused,otherwisethevariablehasnosignificanceBoolean0,1LWZ[j].OKValidityflagofthetool;ifvalid,then1Boolean0,1LWZ[j].SPDL_AX_NRLogicalaxisnumberoftheassignedspindleInteger-LWZ[j].KIN_PARAM[i]KinematicparametersofthetoolininternalunitReal[0.1μm,10-4°]LWZ[j].KIN_IDKinematicsIDofthetoolInteger-LWZ[j].TYPETooltype(0:millingtool1:turningtool2:grindingtool)Integer-LWZ[j].SRK_IDCutterorientationofaturningtoolInteger-LWZ[j].S_MIN_SPEEDMinimumrotationalspeed(tooldynamicdata)Real[rpm]R/WWZ[j].S_MAX_SPEEDMaximumrotationalspeed(tooldynamicdata)Real[rpm]LWZ[j].S_MAX_ACCMaximumacceleration(tooldynamicdata)Real[°/s2]LWZ[j].SISTER_VALIDValidityflagofsistertool(TOOLID)Boolean0,1LWZ[j].SISTERNumberofvalidsistertoolInteger-LWZ[j].VARIANT_VALIDValidityflagofvarianttool(TOOLID)Boolean0,1LWZ[j].VARIANTNumberofvalidvarianttoolInteger-LWZ[j].GOBJECT[i].*Accesstothesubelementsofaspecificgraphicalobject(seeFCT-C15)asofCNCBuildV3.01.3018--…WZ[j].LINKPOINT.*Accesstothesubelementsoftheassociatedlinkpoint(seeFCT-C15)asofCNCBuildV3.01.3018--...V.G.WZ_AKT……變量“WZ_AKT”和“T_AKT”和“D_AKT”允許訪問當(dāng)前選定的數(shù)據(jù)工具。這些變量既可用于外部工具管理系統(tǒng)，也可用于內(nèi)部工具管理系統(tǒng)內(nèi)部工具表。T_AKTNumberoftheselectedtoolInteger-LD_AKTNumberoftheselectedtoolcompensationrecordInteger-LWZ_AKT.RRadiusoftheselectedtoolReal[mm,inch]R/WWZ_AKT.LLengthoftheselectedtoolReal[mm,inch]R/WWZ_AKT.P[i]ParametersoftheselectedtoolReal-R/WWZ_AKT.V[i]orWZ_AKT.V.XOffsetinaxis<i>or"X"oftheselectedtoolReal[mm,inch]R/WWZ_AKT.MEMeasuringunitofradius,lengthandaxisoffsetsoftheselectedtool,alwayssupplies0(for[mm])whenatoollistisused,otherwisethevariablehasnosignificanceBoolean0,1LWZ_AKT.OKToolvalidityflagoftheselectedtool;ifvalid,then1Boolean0,1LWZ_AKT.SPDL_AX_NRLogicalaxisnumberoftheassignedspindleInteger-LWZ_AKT.KIN_PARAM[i]CAUTION:Noteonwriteaccess:Valuemustbeprogrammedininternalunits.Kinematicparametersoftheselectedtool.Real[0.1μm,10-4°]R/WWZ_AKT.KIN_IDKinematicIDoftheselectedtoolInteger-LWZ_AKT.TYPETooltypeoftheselectedtool(0:millingtool1:turningtool2:grindingtool)Integer-LWZ_AKT.TOOL_FIXEDToolisalignableorfixedBoolean0,1R/WWZ_AKT.SRK_IDCutterorientationoftheselectedturningtoolInteger-LWZ_AKT.S_MIN_SPEEDMinimumrotationalspeed(tooldynamicdata)Real[rpm]L根據(jù)刀具要求編寫數(shù)控程序在下面的例子中，CNC替換了各種刀具，數(shù)據(jù)由外部刀具管理請求系統(tǒng)。請求總是包含用于返回傳遞的最后一個活動工具的空閑工具參數(shù)將更新的值發(fā)送到PLC。%ext_wzv.ncN10X0Y0G91G01F1000N20T0D0;reportbackfreeparametersbyT<?>D<?>;withrequestD0N30T1D1;reportbackfreeparametersbyT0&D0;withrequestD1N32V.G.WZ_AKT.P[0]=123N40T2N50T3N60T4N70D2;reportbackfreeparametersbyT1&D1;withrequestD2N080V.G.WZ_AKT.P[0]=1N090V.G.WZ_AKT.P[1]=2N100V.G.WZ_AKT.P[2]=3M30與外部工具管理溝通系統(tǒng)(PLC)當(dāng)要求新刀具時，現(xiàn)有的D號、T號和可自由使用的P參數(shù)更換的工具也包括在內(nèi)。這允許PLC檢測要更換的工具。磨損可以通過P參數(shù)在NC程序中輸入，并可返回到刀具中的PLC改變。下面數(shù)據(jù)(CNC_TOOL_REQUEST_IN)在從CNC到PLC的請求中傳輸::id:CNC_TOOL_ID;(toolidofrequestedtool)act_t_nr:DINT;(actualtnumberinnckernel)act_d_nr:CNC_TOOL_ID;(actualtoolidinnckernel)param:ARRAY[1..60]OFLREAL;log_ax_nr_tool_length:UINT;(spindleaxisfortoollengthcompensation)PLC返回完整的工具記錄數(shù)據(jù)(CNC_TOOL_DESC)。PLC中對應(yīng)的刀具管理功能塊HLI3_ToolManagement功能塊是倍福已經(jīng)封裝好的PRG，他在CNC的初始化的時候就開始調(diào)用所有CNC通道的刀具數(shù)據(jù)可以通過這個變量CNCS