靈活開放的數(shù)控系統(tǒng)

    20世紀(jì)末開始，數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)從封閉轉(zhuǎn)向開放，從而使數(shù)控系統(tǒng)可充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的豐富資源，根據(jù)控制對象的要求迅速、靈活地更換軟硬件，并能及時(shí)吸收新技術(shù)，使得數(shù)控技術(shù)發(fā)展步伐加快，開發(fā)周期縮短。

    來自歐洲的NUM公司多年來一直致力于機(jī)床自動(dòng)化和運(yùn)動(dòng)控制的開發(fā)和研究。除了包括4軸聯(lián)動(dòng)(5軸以上聯(lián)動(dòng)為選項(xiàng))、用戶宏程序、內(nèi)置2D的CAM軟件、圖形功能、高級語言編程、PLC梯形圖在線顯示、螺補(bǔ)功能等基本功能之外，NUM數(shù)控系統(tǒng)在靈活性、開放性的實(shí)際應(yīng)用中也得到了充分的體現(xiàn)。

    其中，NUM的外部參數(shù)因?yàn)槟軌驈南到y(tǒng)外部通過零件程序訪問系統(tǒng)內(nèi)部信息而得名。外部參數(shù)（E參數(shù)）使NUM系統(tǒng)變得非常靈活開放，將它們編寫在零件程序中，可以獲�。ㄗx）或刷新（寫）數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)置信息，通常以此來達(dá)到增強(qiáng)零件程序的功能，以適應(yīng)不同種類的機(jī)床或各種加工工藝需要的目的。了解與掌握外部參數(shù)的特性和使用方法，才能夠充分發(fā)揮CNC系統(tǒng)的潛能，從而進(jìn)一步提高工作效率與編程質(zhì)量。

外部參數(shù)的分類

外部參數(shù)以其性質(zhì)和用途大體可分為以下幾個(gè)類型：

(1) 與PLC有對應(yīng)映像的外部參數(shù) 此類外部參數(shù)每個(gè)參數(shù)均在NC內(nèi)存與PLC內(nèi)存的交換區(qū)中有一個(gè)地址與之對應(yīng)，有的變量是與PLC地址直接有對應(yīng)關(guān)系，有的變量是與PLC輸入/輸出位、中斷地址、模擬量輸入/輸出等有關(guān)。這些參數(shù)提供了將零件程序與PLC程序聯(lián)系起來的途經(jīng)，如用G79（有條件跳轉(zhuǎn)）功能測試E參數(shù)的值，以決定零件程序的分支；或者在零件程序中將信息傳給PLC程序，以控制機(jī)床的輔助動(dòng)作。

(2)與機(jī)床參數(shù)有關(guān)的外部參數(shù)  通常，機(jī)床參數(shù)一經(jīng)設(shè)定，即決定了機(jī)床的配置和性能，一般不需要用戶再行改變。而NUM系統(tǒng)中卻存在著一些與某個(gè)機(jī)床參數(shù)的值相對應(yīng)的外部參數(shù)，用戶可以在零件程序中查看有關(guān)機(jī)床參數(shù)的設(shè)置，對那些可寫的參數(shù)可以重新賦值，以改變機(jī)床參數(shù)的原始設(shè)置。復(fù)位以后，絕大多數(shù)此類外部參數(shù)自動(dòng)恢復(fù)其原始值，即原機(jī)床參數(shù)所設(shè)定的值。此類外部參數(shù)主要用于一些特殊的工作循環(huán)。也可用于數(shù)控機(jī)床進(jìn)行調(diào)試及維修的場合。

(3)與加工有關(guān)的外部參數(shù)      一些外部參數(shù)與G代碼或刀補(bǔ)有對應(yīng)關(guān)系，用戶可以讀取當(dāng)前有效的G代碼或直接干預(yù)刀具數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。例如，有一些外部參數(shù)分別對應(yīng)于刀具的長度、直徑等幾何尺寸，如E50XXX，E52XXX，E53XXX，E54XXX等，它們與刀具尺寸表的數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，即可以通過建立刀具尺寸表來確定這些E參數(shù)的值，也可以在零件程序中給這些外部參數(shù)賦值來刷新刀具尺寸表。在零件程序中運(yùn)用刀具補(bǔ)償方法進(jìn)行加工，可充分顯示加工的自動(dòng)化程度。

(4)其他專門用途的外部參數(shù)  NUM系統(tǒng)中還有一些專門用途的外部參數(shù)，如專用于交叉軸補(bǔ)償?shù)耐獠繀��?shù)E81XXX、E82XXX等，可以進(jìn)行交叉軸（非平行軸）的位置補(bǔ)償。

(5)公用外部參數(shù)  NUM還提供了大量的由用戶自定義的外部參數(shù)，用戶可寫入任何想要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，并且不會(huì)因復(fù)位系統(tǒng)、關(guān)機(jī)而丟失。

外部參數(shù)的使用方法

    對于具有只讀性質(zhì)的外部參數(shù)，讀取它的值有兩種方法，一是通過相應(yīng)的菜單顯示它的值，二是編寫在零件程序中的讀取位置。

    對于具有讀/寫性質(zhì)的外部參數(shù)，除了上述方法可以讀取外，還可以寫入新的值。其寫入可以通過如下兩種途徑：一是用MDI方式輸入，二是編寫在零件程序中的賦值位置，這里應(yīng)特別注意的是某些參數(shù)在復(fù)位以后其值是否被還原。

    外部參數(shù)在零件程序中可以用于算數(shù)及函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、遞增量和遞減量、值的比較等，還可以與Num的L參數(shù)一起編程和轉(zhuǎn)換。此種奇特的用法為參數(shù)編程帶來了極大的靈活性，使得所編寫的零件程序即簡短又功能獨(dú)特。

動(dòng)態(tài)操作與外部參數(shù)

    NUM 系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)操作是一個(gè)可選擇的應(yīng)用軟件，它的操作對象即為外部參數(shù)。一旦某些外部參數(shù)用動(dòng)態(tài)操作語句編入零件程序并被激活，因其在系統(tǒng)的每個(gè)掃描周期（比如10ms）都被執(zhí)行一次，所以能夠在零件程序中隨時(shí)隨地起作用，比如改變常規(guī)的插補(bǔ)路徑等。值得一提的是，上文中提到的在通常情況下具有只讀性質(zhì)的外部參數(shù)，在動(dòng)態(tài)操作功能中成為可寫的參數(shù)，充分體現(xiàn)了外部參數(shù)的特殊作用。

    NUM系統(tǒng)的外部參數(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，從創(chuàng)建特殊的加工循環(huán)，到建立與機(jī)床處理器的聯(lián)系，控制加工過程的變化等等，不一而足。除此之外，對于數(shù)控系統(tǒng)靈活性、開放性的界定還有很多，如二次開發(fā)的專用軟件包、動(dòng)態(tài)操作功能、將PLC功能作為用戶編寫的主要程序、PLC和CNC之間的交互、PLC梯形圖的在線顯示以及誤差補(bǔ)償功能等。隨著市場的發(fā)展和各類機(jī)床與加工工藝對數(shù)控系統(tǒng)的特殊要求，NUM數(shù)控系統(tǒng)也在不斷更新與完善，其外部參數(shù)亦有所增多，其為提高系統(tǒng)的開放性和適應(yīng)能力起到相應(yīng)的作用。