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一、項目簡介

        客戶為一科技集團＊ ＊研究所，其下屬設備室是專業焊機生產及使用廠商。
        設備功能：適用于鋼管工件的焊接。該設備主要控制5個軸，X，Y軸用于水平平面的軌跡控制，Z軸位于X，Y水平平面之上，是一個夾具，夾住需要焊接的工件，同時，可控制工件正反方向旋轉。另外，兩個軸分別為控制焊槍上下左右的U軸、W軸。

二、設備示意圖

        圖一為設備整體外觀圖，如圖中所示，1為焊槍，可以上下，前后移動。2為夾具
夾住需要焊接的鋼管，本身可以做單軸的水平面旋轉，3，為平臺。平臺本身可以在X-Y平面上，做X水平，Y垂直及圓弧的運動。

三、手自動焊接解決方案分析

3.1程序流程

        該工藝主要用于鋼管的焊接，可用于單根鋼管的焊接，及帶分支鋼管的焊接，單根鋼管焊接比較簡單如圖A所示，只需中間夾具做一圓周運動即可,這個運動命名為同心圓;圖B為帶分支鋼管的焊接，在焊接過程中，不僅要求中間夾具要做圓周運動，底座X-Y,平臺也要同步反向旋轉，才能完成分支鋼管的焊接，這個運動命名為偏心圓.其它水平焊接，垂直焊接就不在贅述。

        該程序流程如下：1上電參數初始化，把X,Y,Z的機械參數，及焊槍的上下軸，前后軸機械參數填到相關設置寄存器里如（D1818,D1820,D1898 D1900;等）

        2手動程控，手動控制X,Y,Z軸，及焊槍的上下軸，前后軸。先把各軸的手動速度等參數寫入相關寄存器如圖2所示。圖3為把手動命令放到五個軸相關的命令寄存器。需要注意的是20PM00M三軸運動控制器為主機，20PM00D兩軸運動控制器作為擴展模塊，他們之間的通信通過FROM,TO指令進行讀寫。主機的CR0-CR199,對應擴展的D1500-D1599.

        3自動控制，利用配方功能，如配方1，為工件1，為同心圓，速度為4，半徑為20，角度為30，也即D2000=1,D2002=40,,D2004=200,D2006=300,如配方2，為工件2，為偏心圓，速度為4.8，半徑為21，角度為40，偏心距為58,也即D2000=2,D2002=48,,D2004=210,D2006=400,D2008=580在O100循環程序中根據D2000的內容值,分別調用不同的運動子程序運動子程序共有四種D2000=1,調用OX1,為同心圓控制,G00 ZD3000 FD3002（D3000為根據角度半徑計算D3002為速度D2000=2,調用OX2,為偏心圓控制,G02  XD3010 YD3012  ZD3014 RD3016  FD3020（D3010,D3012為根據角度半徑計算的坐標D3020為速度）  D2000=3,調用OX3,焊槍垂直控制；D2000=4,調用OX4,平臺水平運動；通過配方功能可實現所需的工件,比如配方10,為工件10,為偏心圓，速度為5.8，半徑為31，角度為60，偏心距為50,也D2000=2,D2002=48,,D2004=310,D2006=600,D2008=500如果啟動運行會自動調用相關的運動子程序及相關參數。

        圖6為手動控制，及參數設置，在剛開始運行時，手動調整平臺位置及焊槍位置到合適的地方再開始自動運行。

3.320PM電氣接線

圖7為20PM00M和20PM00D的接線圖

四、20PM主要特點

        本控制方案采用了兩臺20PM,分別為20PM00M，20PM00D.特別提出的是20PM00M為三軸的運動控制器，可以實現三軸復雜的螺旋插補。如圖8所示本控制實現偏心圓軌跡的控制就用到了這個功能。這個功能用普通PLC是完全實現不了的。