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無論是何種數(shù)控系統(tǒng)，機(jī)床控制面板都是必不可少的組成部件，是操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)交互的工具。PMAC內(nèi)置PLC的輸入/輸出點(diǎn)是由軟件來控制的，需用指針變量指向某一個(gè)輸入/輸出點(diǎn)的地址，便可在運(yùn)動(dòng)程序和PLC程序中通過指針變量來對(duì)輸入/ 輸出點(diǎn)進(jìn)行控制[59]。同時(shí)該PLC具有強(qiáng)大的邏輯判斷功能能力，可編制較復(fù)雜的邏輯關(guān) 系[59]。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床控制面板中有大量的按鍵，而且都是開關(guān)量，需要對(duì)這些開關(guān)量信號(hào) 進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，為了節(jié)省PMAC運(yùn)動(dòng)控制器的I/O點(diǎn)而采用行（列）掃描法對(duì)按鍵進(jìn)行識(shí) 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(jié)構(gòu)，按鍵設(shè)置在行列的交點(diǎn)上[6()]。例如用5x6的行列式結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成30個(gè)鍵的鍵盤。這樣，當(dāng)按鍵數(shù)量平方增長時(shí)，I/O 口只是線性增長，這樣就可以節(jié)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(gè)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(tài)讀入進(jìn)來，如果行讀入的狀態(tài)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(duì)應(yīng)的行線的狀態(tài)有無變化；如果行線的狀態(tài)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(gè)按鍵。最后，根據(jù)確定的按鍵值進(jìn)入按鍵處理程序[61]。

矩陣鍵盤硬件設(shè)計(jì)

與clipper的復(fù)用端口 J8連接的DTC-32 IN輸入板，DTC-32 OUT輸出板為用戶分別

提供32個(gè)光電隔離的通用數(shù)字輸入點(diǎn)，輸出點(diǎn)。

當(dāng)有外部變量輸入時(shí)，將實(shí)際的字變量的值實(shí)時(shí)復(fù)制給映像字變量，這樣PMAC卡能實(shí)時(shí)通過映像字變量讀到DTC-32 IN輸入點(diǎn)的信號(hào)。當(dāng)有變量輸出時(shí)，將映像字變量的值實(shí)時(shí)復(fù)制給實(shí)際的字變量，這樣PMAC卡能實(shí)時(shí)通過映像字變量寫到DTC-32 OUT輸出點(diǎn) 的信號(hào)。在配置了 DTC-32 IN和DTC-32 OUT端子板的PMAC系統(tǒng)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(tǒng)實(shí)時(shí)刷新端口狀態(tài)，需要編寫一個(gè)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

open plc2 clear

CMDnm7842=m7840n;輸入

CMDnm7841=m7843n;輸出

enable pic 2

矩陣鍵盤軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)矩陣鍵盤的工作原理，用一個(gè)M變量指向DTC-32 IN的八位寄存器地址，一次讀取八個(gè)輸入點(diǎn)的值，然后根據(jù)這八個(gè)點(diǎn)的值，去判斷該執(zhí)行哪條指令；用一個(gè)M變量指向DTC-32 OUT的八位寄存器地址，依次輸出低電平，判斷哪個(gè)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(xù)的。

機(jī)床控制面板上每個(gè)按鈕的功能各不相同，現(xiàn)在以常見按鈕功能進(jìn)行介紹，并給出其關(guān)鍵程序代碼。手動(dòng)方式時(shí)，按下X+按鈕，X軸電機(jī)便向X正方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)抬起X+按鈕， X軸停止運(yùn)動(dòng)[62];按下快速按鈕，可控制手動(dòng)運(yùn)動(dòng)為手動(dòng)快速進(jìn)給。快速按鈕是帶自鎖的鍵，多次按下時(shí)，會(huì)在開關(guān)狀態(tài)中切換，鍵上的指示燈滅時(shí)，表示手動(dòng)快速開關(guān)關(guān)閉，鍵上的指示燈亮?xí)r，表示手動(dòng)快速開關(guān)打開。當(dāng)手動(dòng)快速開關(guān)打開時(shí)，手動(dòng)進(jìn)給變?yōu)槭謩?dòng)快速進(jìn)給，實(shí)際進(jìn)給速度與快速倍率有關(guān)，快速倍率分為4檔，可通過按XI, X25, X50, X100，四個(gè)鍵進(jìn)行選擇。其關(guān)鍵程序見附錄二。

波段旋鈕是機(jī)床控制面板必不可少的器件，主軸修調(diào)和進(jìn)給率及進(jìn)給修調(diào)都需用到波段旋鈕。當(dāng)旋轉(zhuǎn)主軸波段開關(guān)到需要倍率刻度時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速將按設(shè)定值乘以對(duì)應(yīng)倍率百分數(shù)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作[63]。當(dāng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)給軸波段開關(guān)旋到需要倍率刻度時(shí)，各進(jìn)給軸將按設(shè)定值乘以對(duì)應(yīng)倍率百分?jǐn)?shù)執(zhí)行進(jìn)給動(dòng)作。其關(guān)鍵程序見附錄二。

4.4本章小結(jié)

利用PMAC提供的PmacTuningPro軟件對(duì)加工中心伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行PID參數(shù)整定調(diào) 節(jié)，提高了位置控制精度和伺服跟蹤精度；以FANUC數(shù)控系統(tǒng)G83代碼為例，闡述了對(duì) 如何根據(jù)機(jī)床動(dòng)作要求編寫復(fù)合循環(huán)G代碼的原理；以PMAC提供的矩陣轉(zhuǎn)換功能編寫工件坐標(biāo)系、局部坐標(biāo)系、極坐標(biāo)系、旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系、鏡像功能和比例縮放功能等相關(guān)復(fù)合G 代碼；最后通過編寫相應(yīng)的PLC程序?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)CNC加工中心斗笠式刀庫自動(dòng)換刀控制和手動(dòng)換刀控制，編寫數(shù)控控制面板的矩陣鍵盤程序。

本文采摘自“基于PMAC的加工中心開放式數(shù)控系統(tǒng)研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！

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