2024年9月11日发(作者:才晴虹)
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电气传动2002年第2期
AT6450在数控切管机中的应用
天津大学王晓远车延博李宝林
天津理I学院华岩
摘薹:文章详细舟绍自动切营机系统的软件体系 建立r币同切割娄 的统一数学模型・根据切管机r艺
要求,采 c语言和6000语言混编的方式,使其成为功能完善的系统 AT6450的战功应用.对其它伺服控制嚣
的推』 也将有较大参考价值
关■词 自动切管机相贯线多轴伺服控制器
Application of AT6450 in NC Pipe—cutting Machine
Wang Xiaoyuan Che Yanbo Li Baolin Hua Yan
Abstract The software of the Autoa ̄atic Pipe~£【ing Machine is desc ribed m detail in this paper and cI
tugether. 畔r c1 mathematics modeI for different cases is establisbed.UHing C language and 6000 langu
APC Machine ̄ystem Is made to n1ce【the technique demands The successfuI application of Aq、6460 Rl ̄ly he a
 ̄ample 0f 0t c tyce tcvo controller A comlzanEo ̄caper describes t hardware oE the APc Machine.
一t rolI r Keywo ̄s RUtomatic pipe—cutting machine intersecting curve multi axis e…
1 引言
自动切管机是多轴联动系统,在不同的工作
模式下有不同的工艺功能要求,宜选用多轴伺服
控制器作为其控制核心。AT6450可对任何标准
±IOV模拟输入的伺服驱动系统实现任意复杂的
多轴控制。在介绍了自动切管机的硬件系统 和
AT6450的技术特,征_ 以后,本文将围绕AT6450
对自动切管机的功能实现.介绍其软件体系。
AT6450采用6000系列命令语言(6000 Se—
ries Command Language)为软操作系统,在应用
AT6450卡前,必须首先由AT6450.EXE下载其
操作系统AT6450.OPS 在WINDOWS或IX)S
环境下可采用多种高级语言对AT6450进行编
程 根据现场工作条件,本系统在DOS环境下采
用c语言编制友好交互界面;对板卡则采用6000
系列语言编程实现对硬件的操作。如图l所示+自
动切管机系统软件包括PC软件和6000软件两
大部分,多CPU多语言协调编程使切管机更能
符合工艺要求。
×2—1.2。如果实际的压力值与设定的压力值有
点误差,稍微增大或减小F96的值即可
时控制参数与所设定的压力值相吻台?首先按调
整各时间段设定好压力值 然后通过F90选定相
应的反馈量输入通道。给定量输入通道不起作用,
F88随意定一个 不与Fg0冲突即可 F91、F92、
F93均设为0,F94设为多少都不起作用,其实它
已内定为100 ,就按出厂设定值不改变。关键是
F95、F96值的设定 不论反馈输入的最大反馈量
多少,F95都可以设置为100 ,F96一压力表的
最大量程×10 V×F95/压力表的最大电压值。例
如,0.6 MPa远传压力表的最大量程为0.6 MPa.
最大电压值5 V,F96=0.6×10×1∞ /6—0.6
4 结束语
在实际应用中.将压力反馈及闭环控制参数
设置按以上方法处理.既量化又简便 应用起来得
心应手.降低了成本且提高了调试的教率。
’考文献
1 肖赍江TD2t00系列供水专用变额器用户手册.深圳:2000
授藉百耵 丽 玎
61
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电气{睾曲2002年第2期
曼 ~
妾_亳蔓 蹩
.
围l系统软件塘梅
2模型选择及计算
包括PI PI.C、PI PI ATE.C、MITER.C、
CMODEI .C等4个子程序,分别对应管管、管
板、Miter接头和多管一板4种相贯切割类型
2.1统一数学模型口,
多管、板相贯类型为例,设原始数据:被切管
直径 、壁厚t;第i根相贯管的直径 、轴交角 、
扭转角 、偏心值A 和错心值‰则以被切管弧
线圆心角0为自变量,被切管内表面相贯线的
坐标为
一
√(d /2)!一[(d--2t)sin(8-- .)/2--A]
一
而丁 而 西 面面
(1)
实际切割角 由经验公式确定。
tan ̄:tall(90。一 一p)/cosfarctan
{[cosecos ̄in( 一 .)+
COS( 一 )sin /cos9 s[na.} (2)
被切管外表面轮廓线方程
*一 一£・tan go (3)
其中: ( )——相贯管柱面弧线的圆心角;
go( )——按API规范定义的两面角;
p——坡口角。
9=arcsin[(d--2 )sin( 一届)/d.+2A./d ](4)
cosgt ̄COS( 一届)cost COSe,-sin( 一 .)sinT
( )
按API规范,gt ̄90。时,P一45。;gt ̄90。时,P
—
g ̄/2 (6)
管管相贯、管一板相贯及Miter接头相贯作
为多管、板相贯线的特例,其算法由上述多管、板
相贯的统一数学模型推出。
2.2误差控制
自动切管实际是以直代曲的过程,分点数目
决定了直线与弧线的逼近程度。根据预定分点数
62
目(取900点),确定初始分点间隔,对每一分点进
行直线与弧线的逼近程度控制,即误差控制。如果
不满足误差控制条件.则在局部调整分点间隔.直
至满足误差控制条件,而后又恢复初始分点间隔.
并继续进行误差控制。若将相邻两点的弧线段中
点和直线段中点的间距不大于0.005 mm作为误
差控制条件,实践证明,对于 1 000[Tim以下的
管子,足以满足工程精度要求。
2.3生成切割数据
实际切割是割炬在被切管外表面沿圆周(R
轴向)和轴线( 轴向)运动并偏转(7’轴向)完成。
若以直代曲过程的分点数目为900.则自变量0
每步递增0.4。、由数学模型(1)~(6),并根据最
大 坐标原则口 ,求出各分点的坐标.即为每步
0、x、X 及 的值。这些数据町供在屏幕上生成
相贯线图形。
割炬由三轴电机驱动在第i步到达坐标为
( ..X…㈣)的第,分点。AT6450给各轴驱动单元
的数据实际是每步各电机应执行的距离(或脉冲
数) 软件中计算相邻分点闻三轴坐标的增量△ 、
zlX 、0 ,分别乘以实测出的各轴距离脉冲当量
(ScaleR、ScaleX、Scale71)转化成各轴每步位置给
定脉冲数后,记人三轴联动轨迹增量数据文件。
3人机交互程序
人机交互程序主要是主控界面及操作流程的
设计,包括按键处理、界面显示等模块
按键处理模块对系统功能键进行处理,实现
表1所示功能。程序在鉴别按键后.对相关变量进
行判断决策进而向AT6450下发命令。如工作模
式变量C MoDE—l、2、3分别表示MAN、PRE
SET、AUTO模式;各轴运行状态变量x IN
MOVE、R IN MOVE、T IN MOVE为真表
示该轴处于运动状态i数据载^板卡变量DATA
ON CARD表示板卡上是否已装三轴联动轨
迹增量数据。
界面显示模块用于绘制各种模型典型图、计
算生成的相贯线轨迹、主控界面等
人机交互程序调用SendAT6450Block(ad
dress,command)直接向AT6450发出指令,执行
相应的动作或6000程序.例如发出INTHW命令
来允许/禁止相应中断j调用void download(char
*file)将文本文件形式的6000程序下载到
AT6450上。
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表1切管机操作功能譬
工作模式
功能键
MAN PRESET AUT()
F1 X 单轴定位 自动切割f
继续切割
F2 _三轴同时 伍 单轴回位 措轨迹回切
F3 循环选择工作模式
F 、F5 选择切割模型 X X
录^数据. X X
计算轨迹
顼览轨迹 X X
X 选择操作轴 X
ES(: 系统退出 X 暂停
往:X表示在该模式下该键无效。
4 AT6450的C语言编程
AT6450卡的C语言编程包括命令下载程
序、FSR读取程序和中断处理程序
4.1命令下载程序
命令下载程序void download(char*file)将
一
个文本文件下装到AT6450上 该文本文件可
以是6000系列语言指令,也可以是各轴数据。在
本系统中,该工具函数被调用以下载AT645O卡
的6000语言程序文件和三轴联动轨迹增量数据
文件。
4.2快速寄存器读取程序
快速寄存器(FSR)读取程序首先将地址指针
指向所要读取的快速寄存器;其次判断板卡的
FSR中的内容是否已被更新.只有当寄存器中的
内容被更新之后所读取的内容才是正确的;最后
读取FSR中的内容。
本系统中,该工具函数被下述函数调用实现
各自的功能:函数inmove()判断各轴是否在运
动;函数Input Status()判断点动模式是否打
开;函数ITM
DC
..
OK()判断直流电源输出是
否准备好;函数SERVO READY()判断伺服装
置是否准备好
4.3中断处理
为实现切割状态的实时显示.利用了
AT645O卡的中断功能。本系统使用IRQ5中断
请求线,对下述6个中断源条件 :响应:切割结束
(END CUTTING)、回位结束(END BACK)、
复位结束(END HOME)分别对应1#、2#、3#
强行软件中断;R轴运行结束(R MOTION
电气传动2002年第2期
COMPI ETE) X轴运行结束(X
MOTION
.
COMPI ETE)、T轴运行结束fT M()TI()
COMPI ETE)为“轴运动完成”中断,对应
INTHW指令的第29、30、31位。
幽数do isr(address,*isr)、undo isr(ad—
dress)和中断服务程序AT6400 isr()按下述步
骤实现AT6n50中断过程:①将ISR地址写入
80X86中断向量表;②使能8259中断控制器中的
硬件中断IRQ0 ̄IRQ15;@使能AT6450内的中
断源:④中断服务程序(ISR)鉴别中断、处理中
断、清除中断并将中断结束码(0X20)送8259中
断控制器;⑤禁止AT6450内的中断源,即将中断
使能寄存器(bit 4)置为0;@关闭8259中的所有
中断;⑦恢复原中断向量表。
中断处理根据不同的中断条件将相关变量置
真(TRUE)或假(FAI SE),供人机交互程序判断
决策。
5 AT645O的6000语言程序
所谓6000程序是用AT6450专用编程语言
6000系列语言编制的指令序列。它们以文本
文件的形式存于硬盘中.运行时由 命令下载程
序”下装到AT6450的RAM中。本系统中有初始
化设置文件(rdsetup txt).回位文件(homeway.
tXt)、修正切割文件(baekway.txt1和自动切割文
件(readout.txt)。这些程序直接对硬件进行操作,
当需要执行相应功能时,由人机交互程序下达命
令执行,从而能够直接控制硬件。
5.1板卡设置
初始设置程序rdsetup设置AT6450板卡的
伺服采样频率、各伺服增益参数、选择反馈装置及
其分辨率等,例如INDAX3使得板卡只对3个轴
控制,SMPER0设置最大位置允许误差,PIV&F
参数保证精度。
5.2 MAN模式下点动功能的实现
利用可编程输入的点动(JOG)功能INFNCi
一
<d>f, 一_,、K、L。首先由指令JOGA、jo.
GAD、JoGVH、JOGVI 设置轴l,2.3的点动加
速度、减速度、高速值和低速值。
OPB上按键FOR、REV分别连入可编程输
入的6、7,实现 轴正、正反向旋转.编程如下:
INFNC6--1』 定义8#输人为R轴正向运动
INFNC7—1K 定卫7 输^为R轴正向运动
按键RT、LT分别连可编程输入的8、9,实现
63
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电气传动2002年弟2期
轴正反向偏转,编程类似。
按键HRP、I RP、HI P、I l|P通过简单逻辑电
路.产生3路信号分别连可编程输入的3、4、5.实
现 轴左右向高低速运动,编程如下:
INFNC3 2J 定义3#输人为x轴正向运动
INFNC 4 2K 定义4#输人为X轴反向运动
INFNC 5 2I 定义5“输人为X轴速度选择
最后用户选择MAN模式时由人机交互程序
下发指令JOGlll以允许点动.否则下发JOG000
指令予以禁止。
5.3回位功能实现
程序HMSETUP设置3轴的回位加速度
(HOMA)、回位减速度(HOMAD)、回位速度
(HoMV)、回位虽终速度(HOMVF)、回位级别
(HOMI VI )等参数。
MAN模式下的3轴同时回位,由程序HM
START实现,其HMSTART的主体如下:DEF
HMSTART/H0Ml00/T2/intsw3/END。其中
HOMl00设置了3轴的复位方向后延时2 S.并
产生3#强行软件中断。人机交互程序向AT6450
发出HMsTART指令,3轴同时回位就开始执
行。
PRESET模式下的单轴回位由上位程序直
接向AT6450发出该轴回位的指令,如H0Mlxx
表示月轴回位,而 、 轴不变。
5.4 AUT0模式下的功能实现
5.4.1自动切割
存储在硬盘上的3轴联动轨迹增量数据下装
到AT6450上,记为DATl。自动切割程序RD
OUT逐步读出数据,作为3个轴的给定距离,作
线性插补.直至全部数据读出时结束。自动切割完
毕后生成l#强行软件中断。其主体如下:
DEF RDOUT/datptrl,l,l,/repeat/pv
(VAR9)/d(dat1),(dat1),(dot1)/golll1/until
(DPTR—1)/datptrl,l,1/inlswl/END。
路径速度VAR9的值由OPB上SUP加速
键和SDN减速键在线调整,保证坡口光洁度。
5.4.2修正切割
若操作不当,发现钢管设有切割透时,可按
ESC键暂停,此时由上位程序向AT6450发出指
令,执行BACKWAY程序。
DEF BACKWAY/if(dplr>6)/repeat./pv
(VAR9)/var2=dptr一6/datrstl,(var2)/var3一
一
1*(dat1)/vat4一一1*(dat1)/var5一一1*
64
(dat1)l,d(var3),(var4),(var5)i'go/11l,.;'until
(dplr<6)/'nif/datrst1,l/intsw2/END
该子程序将数据指针自当前位置向回移动.
循环以VAR 9的值作为路径速度(PATH VE一
1.OClTY),并从DAT1中读3个数取反作为3个
轴的给定距离.作线性插补,直至数据指针DPTR
一1表示全部数据读出时结束。网切完毕.生成2
#强行软件中断。这样.3轴联动沿原轨迹坡口回
切
修正完毕按ESC键暂停.后立即由上位程序
向AT645O发出指令.执行GOON程序:DEF
GOON/var2一dptr/'datrst 1.(var2).;"repeat PV
(VAR9)/'d(dot1).(dat1).(dot1))/gol111i'unti]
(DPTR一1)/datptr1.1,l,/intswl/END
该子程序将数据指针自当前位置向前移动.
使继续沿轨迹自动切割。完毕后.生成l#强行软
件中断
6结语
1)介绍了统一数学模型的软件实现和误差控
制.提供3轴联动轨迹增量数据。
2)人机交互程序保证界面友好.操作方便。
3)AT6450的C语言编程为人机交互程序提
供访问板卡的工具。
4)AT645O中断的使用实时显示切割状态
5)AT6450的6000语言很方便地实现点动、
回位、自动切割、修正切割功能。
总之,结合AT6450对自动切管机功能的实
现作了比较详细的论述.这对其它伺服控制器的
应用也有较大的借鉴价值。两年多的实际应用,也
证明统一数学模型的正确性。
参考文-I
l 王硗远,车延博等AT6'i50在数控切昔机中的应用(硬件部
分)
2 PARKER HANNIF1N )RPORA 1、ION.AT6250&AT6453
Multi—Axis Servo Controller Us G ide.1 g94
3贾安东等.切割多管、板相贯城口的改进方祛 电焊机.1 999.
(2)
4 PARKER HANNIFIN CORPORATION.6000 Series Progra
Dirtier’s Guide.1 995
5 PARKER HANNIFIN CORPORATION 6000 SeHes Soft
…Refer ̄nce Guide 1995
6天津大学,中海石油平台制造蛰司.PIPE YMW1 000AM数控
切昔机系统说明书1 997
硬幂百丽 丽T=丽
2024年9月11日发(作者:才晴虹)
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AT6450在数控切管机中的应用
天津大学王晓远车延博李宝林
天津理I学院华岩
摘薹:文章详细舟绍自动切营机系统的软件体系 建立r币同切割娄 的统一数学模型・根据切管机r艺
要求,采 c语言和6000语言混编的方式,使其成为功能完善的系统 AT6450的战功应用.对其它伺服控制嚣
的推』 也将有较大参考价值
关■词 自动切管机相贯线多轴伺服控制器
Application of AT6450 in NC Pipe—cutting Machine
Wang Xiaoyuan Che Yanbo Li Baolin Hua Yan
Abstract The software of the Autoa ̄atic Pipe~£【ing Machine is desc ribed m detail in this paper and cI
tugether. 畔r c1 mathematics modeI for different cases is establisbed.UHing C language and 6000 langu
APC Machine ̄ystem Is made to n1ce【the technique demands The successfuI application of Aq、6460 Rl ̄ly he a
 ̄ample 0f 0t c tyce tcvo controller A comlzanEo ̄caper describes t hardware oE the APc Machine.
一t rolI r Keywo ̄s RUtomatic pipe—cutting machine intersecting curve multi axis e…
1 引言
自动切管机是多轴联动系统,在不同的工作
模式下有不同的工艺功能要求,宜选用多轴伺服
控制器作为其控制核心。AT6450可对任何标准
±IOV模拟输入的伺服驱动系统实现任意复杂的
多轴控制。在介绍了自动切管机的硬件系统 和
AT6450的技术特,征_ 以后,本文将围绕AT6450
对自动切管机的功能实现.介绍其软件体系。
AT6450采用6000系列命令语言(6000 Se—
ries Command Language)为软操作系统,在应用
AT6450卡前,必须首先由AT6450.EXE下载其
操作系统AT6450.OPS 在WINDOWS或IX)S
环境下可采用多种高级语言对AT6450进行编
程 根据现场工作条件,本系统在DOS环境下采
用c语言编制友好交互界面;对板卡则采用6000
系列语言编程实现对硬件的操作。如图l所示+自
动切管机系统软件包括PC软件和6000软件两
大部分,多CPU多语言协调编程使切管机更能
符合工艺要求。
×2—1.2。如果实际的压力值与设定的压力值有
点误差,稍微增大或减小F96的值即可
时控制参数与所设定的压力值相吻台?首先按调
整各时间段设定好压力值 然后通过F90选定相
应的反馈量输入通道。给定量输入通道不起作用,
F88随意定一个 不与Fg0冲突即可 F91、F92、
F93均设为0,F94设为多少都不起作用,其实它
已内定为100 ,就按出厂设定值不改变。关键是
F95、F96值的设定 不论反馈输入的最大反馈量
多少,F95都可以设置为100 ,F96一压力表的
最大量程×10 V×F95/压力表的最大电压值。例
如,0.6 MPa远传压力表的最大量程为0.6 MPa.
最大电压值5 V,F96=0.6×10×1∞ /6—0.6
4 结束语
在实际应用中.将压力反馈及闭环控制参数
设置按以上方法处理.既量化又简便 应用起来得
心应手.降低了成本且提高了调试的教率。
’考文献
1 肖赍江TD2t00系列供水专用变额器用户手册.深圳:2000
授藉百耵 丽 玎
61
维普资讯
电气{睾曲2002年第2期
曼 ~
妾_亳蔓 蹩
.
围l系统软件塘梅
2模型选择及计算
包括PI PI.C、PI PI ATE.C、MITER.C、
CMODEI .C等4个子程序,分别对应管管、管
板、Miter接头和多管一板4种相贯切割类型
2.1统一数学模型口,
多管、板相贯类型为例,设原始数据:被切管
直径 、壁厚t;第i根相贯管的直径 、轴交角 、
扭转角 、偏心值A 和错心值‰则以被切管弧
线圆心角0为自变量,被切管内表面相贯线的
坐标为
一
√(d /2)!一[(d--2t)sin(8-- .)/2--A]
一
而丁 而 西 面面
(1)
实际切割角 由经验公式确定。
tan ̄:tall(90。一 一p)/cosfarctan
{[cosecos ̄in( 一 .)+
COS( 一 )sin /cos9 s[na.} (2)
被切管外表面轮廓线方程
*一 一£・tan go (3)
其中: ( )——相贯管柱面弧线的圆心角;
go( )——按API规范定义的两面角;
p——坡口角。
9=arcsin[(d--2 )sin( 一届)/d.+2A./d ](4)
cosgt ̄COS( 一届)cost COSe,-sin( 一 .)sinT
( )
按API规范,gt ̄90。时,P一45。;gt ̄90。时,P
—
g ̄/2 (6)
管管相贯、管一板相贯及Miter接头相贯作
为多管、板相贯线的特例,其算法由上述多管、板
相贯的统一数学模型推出。
2.2误差控制
自动切管实际是以直代曲的过程,分点数目
决定了直线与弧线的逼近程度。根据预定分点数
62
目(取900点),确定初始分点间隔,对每一分点进
行直线与弧线的逼近程度控制,即误差控制。如果
不满足误差控制条件.则在局部调整分点间隔.直
至满足误差控制条件,而后又恢复初始分点间隔.
并继续进行误差控制。若将相邻两点的弧线段中
点和直线段中点的间距不大于0.005 mm作为误
差控制条件,实践证明,对于 1 000[Tim以下的
管子,足以满足工程精度要求。
2.3生成切割数据
实际切割是割炬在被切管外表面沿圆周(R
轴向)和轴线( 轴向)运动并偏转(7’轴向)完成。
若以直代曲过程的分点数目为900.则自变量0
每步递增0.4。、由数学模型(1)~(6),并根据最
大 坐标原则口 ,求出各分点的坐标.即为每步
0、x、X 及 的值。这些数据町供在屏幕上生成
相贯线图形。
割炬由三轴电机驱动在第i步到达坐标为
( ..X…㈣)的第,分点。AT6450给各轴驱动单元
的数据实际是每步各电机应执行的距离(或脉冲
数) 软件中计算相邻分点闻三轴坐标的增量△ 、
zlX 、0 ,分别乘以实测出的各轴距离脉冲当量
(ScaleR、ScaleX、Scale71)转化成各轴每步位置给
定脉冲数后,记人三轴联动轨迹增量数据文件。
3人机交互程序
人机交互程序主要是主控界面及操作流程的
设计,包括按键处理、界面显示等模块
按键处理模块对系统功能键进行处理,实现
表1所示功能。程序在鉴别按键后.对相关变量进
行判断决策进而向AT6450下发命令。如工作模
式变量C MoDE—l、2、3分别表示MAN、PRE
SET、AUTO模式;各轴运行状态变量x IN
MOVE、R IN MOVE、T IN MOVE为真表
示该轴处于运动状态i数据载^板卡变量DATA
ON CARD表示板卡上是否已装三轴联动轨
迹增量数据。
界面显示模块用于绘制各种模型典型图、计
算生成的相贯线轨迹、主控界面等
人机交互程序调用SendAT6450Block(ad
dress,command)直接向AT6450发出指令,执行
相应的动作或6000程序.例如发出INTHW命令
来允许/禁止相应中断j调用void download(char
*file)将文本文件形式的6000程序下载到
AT6450上。
维普资讯
表1切管机操作功能譬
工作模式
功能键
MAN PRESET AUT()
F1 X 单轴定位 自动切割f
继续切割
F2 _三轴同时 伍 单轴回位 措轨迹回切
F3 循环选择工作模式
F 、F5 选择切割模型 X X
录^数据. X X
计算轨迹
顼览轨迹 X X
X 选择操作轴 X
ES(: 系统退出 X 暂停
往:X表示在该模式下该键无效。
4 AT6450的C语言编程
AT6450卡的C语言编程包括命令下载程
序、FSR读取程序和中断处理程序
4.1命令下载程序
命令下载程序void download(char*file)将
一
个文本文件下装到AT6450上 该文本文件可
以是6000系列语言指令,也可以是各轴数据。在
本系统中,该工具函数被调用以下载AT645O卡
的6000语言程序文件和三轴联动轨迹增量数据
文件。
4.2快速寄存器读取程序
快速寄存器(FSR)读取程序首先将地址指针
指向所要读取的快速寄存器;其次判断板卡的
FSR中的内容是否已被更新.只有当寄存器中的
内容被更新之后所读取的内容才是正确的;最后
读取FSR中的内容。
本系统中,该工具函数被下述函数调用实现
各自的功能:函数inmove()判断各轴是否在运
动;函数Input Status()判断点动模式是否打
开;函数ITM
DC
..
OK()判断直流电源输出是
否准备好;函数SERVO READY()判断伺服装
置是否准备好
4.3中断处理
为实现切割状态的实时显示.利用了
AT645O卡的中断功能。本系统使用IRQ5中断
请求线,对下述6个中断源条件 :响应:切割结束
(END CUTTING)、回位结束(END BACK)、
复位结束(END HOME)分别对应1#、2#、3#
强行软件中断;R轴运行结束(R MOTION
电气传动2002年第2期
COMPI ETE) X轴运行结束(X
MOTION
.
COMPI ETE)、T轴运行结束fT M()TI()
COMPI ETE)为“轴运动完成”中断,对应
INTHW指令的第29、30、31位。
幽数do isr(address,*isr)、undo isr(ad—
dress)和中断服务程序AT6400 isr()按下述步
骤实现AT6n50中断过程:①将ISR地址写入
80X86中断向量表;②使能8259中断控制器中的
硬件中断IRQ0 ̄IRQ15;@使能AT6450内的中
断源:④中断服务程序(ISR)鉴别中断、处理中
断、清除中断并将中断结束码(0X20)送8259中
断控制器;⑤禁止AT6450内的中断源,即将中断
使能寄存器(bit 4)置为0;@关闭8259中的所有
中断;⑦恢复原中断向量表。
中断处理根据不同的中断条件将相关变量置
真(TRUE)或假(FAI SE),供人机交互程序判断
决策。
5 AT645O的6000语言程序
所谓6000程序是用AT6450专用编程语言
6000系列语言编制的指令序列。它们以文本
文件的形式存于硬盘中.运行时由 命令下载程
序”下装到AT6450的RAM中。本系统中有初始
化设置文件(rdsetup txt).回位文件(homeway.
tXt)、修正切割文件(baekway.txt1和自动切割文
件(readout.txt)。这些程序直接对硬件进行操作,
当需要执行相应功能时,由人机交互程序下达命
令执行,从而能够直接控制硬件。
5.1板卡设置
初始设置程序rdsetup设置AT6450板卡的
伺服采样频率、各伺服增益参数、选择反馈装置及
其分辨率等,例如INDAX3使得板卡只对3个轴
控制,SMPER0设置最大位置允许误差,PIV&F
参数保证精度。
5.2 MAN模式下点动功能的实现
利用可编程输入的点动(JOG)功能INFNCi
一
<d>f, 一_,、K、L。首先由指令JOGA、jo.
GAD、JoGVH、JOGVI 设置轴l,2.3的点动加
速度、减速度、高速值和低速值。
OPB上按键FOR、REV分别连入可编程输
入的6、7,实现 轴正、正反向旋转.编程如下:
INFNC6--1』 定义8#输人为R轴正向运动
INFNC7—1K 定卫7 输^为R轴正向运动
按键RT、LT分别连可编程输入的8、9,实现
63
维普资讯
电气传动2002年弟2期
轴正反向偏转,编程类似。
按键HRP、I RP、HI P、I l|P通过简单逻辑电
路.产生3路信号分别连可编程输入的3、4、5.实
现 轴左右向高低速运动,编程如下:
INFNC3 2J 定义3#输人为x轴正向运动
INFNC 4 2K 定义4#输人为X轴反向运动
INFNC 5 2I 定义5“输人为X轴速度选择
最后用户选择MAN模式时由人机交互程序
下发指令JOGlll以允许点动.否则下发JOG000
指令予以禁止。
5.3回位功能实现
程序HMSETUP设置3轴的回位加速度
(HOMA)、回位减速度(HOMAD)、回位速度
(HoMV)、回位虽终速度(HOMVF)、回位级别
(HOMI VI )等参数。
MAN模式下的3轴同时回位,由程序HM
START实现,其HMSTART的主体如下:DEF
HMSTART/H0Ml00/T2/intsw3/END。其中
HOMl00设置了3轴的复位方向后延时2 S.并
产生3#强行软件中断。人机交互程序向AT6450
发出HMsTART指令,3轴同时回位就开始执
行。
PRESET模式下的单轴回位由上位程序直
接向AT6450发出该轴回位的指令,如H0Mlxx
表示月轴回位,而 、 轴不变。
5.4 AUT0模式下的功能实现
5.4.1自动切割
存储在硬盘上的3轴联动轨迹增量数据下装
到AT6450上,记为DATl。自动切割程序RD
OUT逐步读出数据,作为3个轴的给定距离,作
线性插补.直至全部数据读出时结束。自动切割完
毕后生成l#强行软件中断。其主体如下:
DEF RDOUT/datptrl,l,l,/repeat/pv
(VAR9)/d(dat1),(dat1),(dot1)/golll1/until
(DPTR—1)/datptrl,l,1/inlswl/END。
路径速度VAR9的值由OPB上SUP加速
键和SDN减速键在线调整,保证坡口光洁度。
5.4.2修正切割
若操作不当,发现钢管设有切割透时,可按
ESC键暂停,此时由上位程序向AT6450发出指
令,执行BACKWAY程序。
DEF BACKWAY/if(dplr>6)/repeat./pv
(VAR9)/var2=dptr一6/datrstl,(var2)/var3一
一
1*(dat1)/vat4一一1*(dat1)/var5一一1*
64
(dat1)l,d(var3),(var4),(var5)i'go/11l,.;'until
(dplr<6)/'nif/datrst1,l/intsw2/END
该子程序将数据指针自当前位置向回移动.
循环以VAR 9的值作为路径速度(PATH VE一
1.OClTY),并从DAT1中读3个数取反作为3个
轴的给定距离.作线性插补,直至数据指针DPTR
一1表示全部数据读出时结束。网切完毕.生成2
#强行软件中断。这样.3轴联动沿原轨迹坡口回
切
修正完毕按ESC键暂停.后立即由上位程序
向AT645O发出指令.执行GOON程序:DEF
GOON/var2一dptr/'datrst 1.(var2).;"repeat PV
(VAR9)/'d(dot1).(dat1).(dot1))/gol111i'unti]
(DPTR一1)/datptr1.1,l,/intswl/END
该子程序将数据指针自当前位置向前移动.
使继续沿轨迹自动切割。完毕后.生成l#强行软
件中断
6结语
1)介绍了统一数学模型的软件实现和误差控
制.提供3轴联动轨迹增量数据。
2)人机交互程序保证界面友好.操作方便。
3)AT6450的C语言编程为人机交互程序提
供访问板卡的工具。
4)AT645O中断的使用实时显示切割状态
5)AT6450的6000语言很方便地实现点动、
回位、自动切割、修正切割功能。
总之,结合AT6450对自动切管机功能的实
现作了比较详细的论述.这对其它伺服控制器的
应用也有较大的借鉴价值。两年多的实际应用,也
证明统一数学模型的正确性。
参考文-I
l 王硗远,车延博等AT6'i50在数控切昔机中的应用(硬件部
分)
2 PARKER HANNIF1N )RPORA 1、ION.AT6250&AT6453
Multi—Axis Servo Controller Us G ide.1 g94
3贾安东等.切割多管、板相贯城口的改进方祛 电焊机.1 999.
(2)
4 PARKER HANNIFIN CORPORATION.6000 Series Progra
Dirtier’s Guide.1 995
5 PARKER HANNIFIN CORPORATION 6000 SeHes Soft
…Refer ̄nce Guide 1995
6天津大学,中海石油平台制造蛰司.PIPE YMW1 000AM数控
切昔机系统说明书1 997
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