基于PMAC的矩陣鍵盤在數控機床控制面板上的應用
無論是何種精工系統，機床控制面板都是必不可少的組成部件，是操作人員與精工系統進行人機交互的工具。PMAC內置PLC的輸入/輸出點是由軟件來控制的，需用指針變量指向某一個輸入/輸出點的地址，便可在運動程序和PLC程序中通過指針變量來對輸入/輸出點進行控制[59]。同時該PLC具有強大的邏輯判斷功能能力，可編制較復雜的邏輯關系[59]。因為精工機床控制面板中有大量的按鍵，而且都是開關量，需要對這些開關量信號進行實時處理，為了節省PMAC運動控制器的I/O點而采用行（列）掃描法對按鍵進行識別。矩陣鍵盤工作原理矩陣鍵盤又叫行列式鍵盤，用帶10口的線組成行列結構，按鍵設置在行列的交點上[6()]。例如用5x6的行列式結構可以構成30個鍵的鍵盤。這樣，當按鍵數量平方增長時，I/O口只是線性增長，這樣就可以節省I/O口[6()]。矩陣鍵盤的原理圖如圖4-11所示：工作原理說明：首先，判斷整個鍵盤上是否有鍵按下[61]。方法是：將列的輸出全為0,然后將行的狀態讀入進來，如果行讀入的狀態全是1,則表示無鍵按下，不全是1則表示有鍵按下[61]。其次，如果有鍵按下則逐列掃描。方法是：逐次將列線的輸入置為低電平0,檢查對應的行線的狀態有無變化；如果行線的狀態全是1,則表示按鍵不在此列；如果不全是1,則表示按鍵肯定在此列，且是與輸入為0電平的行線相交的那個按鍵。最后，根據確定的按鍵值進入按鍵處理程序[61]。矩陣鍵盤硬件設計與clipper的復用端口J8連接的DTC-32IN輸入板，DTC-32OUT輸出板為用戶分別提供32個光電隔離的通用數字輸入點，輸出點。當有外部變量輸入時，將實際的字變量的值實時復制給映像字變量，這樣PMAC卡能實時通過映像字變量讀到DTC-32IN輸入點的信號。當有變量輸出時，將映像字變量的值實時復制給實際的字變量，這樣PMAC卡能實時通過映像字變量寫到DTC-32OUT輸出點的信號。在配置了DTC-32IN和DTC-32OUT端子板的PMAC系統中，端口定義如表4-4所示：表4-4輸入/輸出端口地址定義 端口 映像地址 M變量 功能定義 AI23 Y:$0010F0,0 M7824 X24 AI24 Y:$0010F0,1 M7825 X25 AI25 Y:$0010F0,2 M7826 X26 端口 映像地址 M變量 功能定義 AI26 Y:$0010F0,3 M7827 X27 AI27 Y:$0010F0,4 M7828 X28 AI28 Y:$0010F0,5 M7829 X29 AI29 Y:$0010F0,6 M7830 X30 ABO Y:$0010F0,7 M7831 X31 BOOO Y:$0010F1,0 M7924 Y24 BOOl Y:$0010F1,1 M7925 Y25 BO02 Y:$0010F1,2 M7926 Y26 BO03 Y:$0010F1,0 M7927 Y27 BO04 Y:$0010F0,4 M7928 Y28 BO05 Y:$0010F0,5 M7929 Y29 BO06 Y:$0010F0,6 M7930 Y30 BO07 Y:$0010F0,7 M7931 Y31 為了PMAC系統實時刷新端口狀態，需要編寫一個PLC程序，程序如下:m7840->tws:1;輸入m7842->d:$10f0;輸入m7841->tws:6;輸出m7843->d:$10fl;輸出openplc2clearCMDnm7842=m7840n;輸入CMDnm7841=m7843n;輸出Closeenablepic2矩陣鍵盤軟件設計根據矩陣鍵盤的工作原理，用一個M變量指向DTC-32IN的八位寄存器地址，一次讀取八個輸入點的值，然后根據這八個點的值，去判斷該執行哪條指令；用一個M變量指向DTC-32OUT的八位寄存器地址，依次輸出低電平，判斷哪個按鍵按下。M1000和M1001分別指向M7824-M7831和M7924-M7931的地址，M的地址是連續的。機床控制面板上每個按鈕的功能各不相同，現在以常見按鈕功能進行介紹，并給出其關鍵程序代碼。手動方式時，按下X+按鈕，X軸電機便向X正方向運動，當抬起X+按鈕，X軸停止運動[62];按下快速按鈕，可控制手動運動為手動快速進給。快速按鈕是帶自鎖的鍵，多次按下時，會在開關狀態中切換，鍵上的指示燈滅時，表示手動快速開關關閉，鍵上的指示燈亮時，表示手動快速開關打開。當手動快速開關打開時，手動進給變為手動快速進給，實際進給速度與快速倍率有關，快速倍率分為4檔，可通過按XI,X25,X50,X100，四個鍵進行選擇。其關鍵程序見附錄二。波段旋鈕是機床控制面板必不可少的器件，主軸修調和進給率及進給修調都需用到波段旋鈕。當旋轉主軸波段開關到需要倍率刻度時，主軸轉速將按設定值乘以對應倍率百分數執行旋轉動作[63]。當旋轉進給軸波段開關旋到需要倍率刻度時，各進給軸將按設定值乘以對應倍率百分數執行進給動作。其關鍵程序見附錄二。4.4本章小結利用PMAC提供的PmacTuningPro軟件對加工中心伺服控制系統進行PID參數整定調節，提高了位置控制精度和伺服跟蹤精度；以FANUC精工系統G83代碼為例，闡述了對如何根據機床動作要求編寫復合循環G代碼的原理；以PMAC提供的矩陣轉換功能編寫工件坐標系、局部坐標系、極坐標系、旋轉坐標系、鏡像功能和比例縮放功能等相關復合G代碼；最后通過編寫相應的PLC程序實時監測設備運行狀態，實現CNC加工中心斗笠式刀庫自動換刀控制和手動換刀控制，編寫精工控制面板的矩陣鍵盤程序。本文采摘自“基于PMAC的加工中心開放式精工系統研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！ 相關產品可查閱：介紹頁（線軌加工中心）、介紹頁（龍門加工中心）、介紹頁（臥式加工中心）