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发动机厂CNC节拍监控系统的开发与应用
作者:上汽通用五菱汽车股份有限公司 陶庆才
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数控机床/铣床展厅
数控铣床, 摇臂铣床, 立式铣床, 转塔铣床, 炮塔铣床, ...
摘要:本文主要介绍CNC机床节拍监控系统的开发原因、开发工具、技术难点和经济效益。
关键词:节拍,KEPWARE, LabVIEW, 预测性维修。

一 引言

发动机厂机加工设备种类多,数量大,技术先进,加工精度要求高,由于产量需求大,机床必须具备足够快的生产节拍,哪怕是比设计节拍慢1秒钟,也要把原因找到并调整过来。SGMW发动机厂缸体线和缸盖线共有104台CNC机床,每台机床的设计节拍是174秒,工装夹具复杂,工件的夹紧与松开完全靠气压来检测(气检),压力建立起来的快与慢就直接影响加工的节拍,从这几年的运行情况来看,影响节拍的最主要原因是气检,其次是设备参数如进给、转速等,因此,时刻监控机床的刀具加工时间和各个机械动作的时间就显得尤为重要。

二 开发工具

开发CNC机床节拍监控系统,主要用了业界较为流行的OPC软件KEPWARE,监控界面用了测控领域的著名软件LabVIEW, 通过LabVIEW内置的DATASOCKET 引擎来访问配置好的OPC Server,获取机床PLC内的寄存器数据,从而得到各刀具的加工时间和完成各个机械动作所花费的时间。点击监控界面上的“节拍保存”按钮,可把节拍保存成EXCEL格式的文档。通过对比不同时期的各动作节拍和不同机床、相同机械动作的动作节拍,可发现差异点,为调整节拍提供可靠的依据

三 技术要点、难点

1.修改机床PLC程序,读取刀具加工时间和各机械动作的时间,这是本系统开发的基础,没有这一步,下面的这两步无法进行。

2. KEPware软件的配置,需要配置好通道(Chanel)、设备(Device)、标签(Tag,也就是要访问的PLC的地址)。

3. LabVIEW程序开发,难点在于如何轮询访问104台CNC中的PLC地址,为实现此轮询访问的功能,查阅了大量资料,咨询了美国NI公司(LabVIEW软件开发商),读取到PLC内存数据后,需把数据保存成EXCEL格式,方便以后查阅对比
节拍监控界面一:

newmaker.com

节拍监控界面二:

newmaker.com

四、经济效益

本系统主要用来监控机床的生产节拍,可以在办公室通过电脑远程监控生产车间的机床,发现哪些机床节拍慢及具体原因,及时进行调整,提高生产效率,具备有一定的PDM诊断功能,如果及时发现并调整了节拍,假设调快了2秒,那么

每条线每天多产24*3600/174-24*3600/176=496.5-490.9≈5台

4条并行的生产线,每天共多产5*4=20台发动机,每年251*20=5020台

四、推广价值

本系统开发不需要新购买硬件,利用各员工的电脑就可运行本系统的可执行文件(·EXE文件),CNC机床生产节拍一目了然,生产车间不需要象以前那样派人去记录各台机床的节拍,省时省力,高效可靠。

本系统除了监控节拍,还提供预测性维修(PDM),比如根据机床空调制冷时间的长短来判断制冷剂是否充足,根据X、Y、Z轴的伺服误差来判断丝杠磨损情况,根据各轴电机温度来判断电机抱闸是否有故障

五、结束语

CNC机床节拍监控系统应用方便,操作简单,但开发软件需要耗费大量时间,涉及到机床的PLC程序、上位机软件配置和客户端的程序开发。

参考文献:
[1] LabVIEW 2009 应用手册
[2] Kepware 教程.(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (12/23/2012)
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