關(guān)鍵詞：
西門子840D
SL
數(shù)控系統(tǒng)
自動(dòng)調(diào)節(jié)
摘要：本系統(tǒng)是基于西門子840D SL數(shù)控系統(tǒng)所提供支持的數(shù)控動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換機(jī)制（NC DDE）所開發(fā)，系統(tǒng)應(yīng)用于軸承生產(chǎn)線從前端磨削到后期裝配的整條生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)開機(jī)后臺(tái)運(yùn)行，實(shí)時(shí)采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并與遠(yuǎn)程云端設(shè)定的工單進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在產(chǎn)品數(shù)量達(dá)到既定數(shù)量之后，自動(dòng)控制機(jī)床進(jìn)行運(yùn)行停止，經(jīng)確認(rèn)之后，自動(dòng)開啟運(yùn)行下一工單計(jì)劃，解決了由于軸承滾子公差范圍批量差異過(guò)大的裝配問(wèn)題；同時(shí)，系統(tǒng)集成數(shù)理統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析生產(chǎn)裝配區(qū)域裝配公差范圍，并自動(dòng)控制機(jī)床，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)磨削參數(shù)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化，較大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
本系統(tǒng)是基于西門子840D SL數(shù)控系統(tǒng)所提供支持的數(shù)控動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換機(jī)制（NC DDE）所開發(fā)，系統(tǒng)應(yīng)用于軸承生產(chǎn)線從前端磨削到后期裝配的整條生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)開機(jī)后臺(tái)運(yùn)行，實(shí)時(shí)采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并與遠(yuǎn)程云端設(shè)定的工單進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，在產(chǎn)品數(shù)量達(dá)到既定數(shù)量之后，自動(dòng)控制機(jī)床進(jìn)行運(yùn)行停止，經(jīng)確認(rèn)之后，自動(dòng)開啟運(yùn)行下一工單計(jì)劃，解決了由于軸承滾子公差范圍批量差異過(guò)大的裝配問(wèn)題；同時(shí)，系統(tǒng)集成數(shù)理統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析生產(chǎn)裝配區(qū)域裝配公差范圍，并自動(dòng)控制機(jī)床，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)磨削參數(shù)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化，較大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
斯凱孚作為全球最大的軸承制造商之一，于2011年在濟(jì)南建立斯凱孚(濟(jì)南)軸承與精密技術(shù)產(chǎn)品有限公司，濟(jì)南工廠作為斯凱孚集團(tuán)汽車業(yè)務(wù)單元的重要組成部分，2012年投產(chǎn)以來(lái),主要為中國(guó)和亞洲的汽車配件市場(chǎng)和工業(yè)市場(chǎng)服務(wù)，目前主要生產(chǎn)圓錐滾子軸承TRB 和 雙列圓柱滾子軸承(THU)兩大類。
以產(chǎn)品高質(zhì)量而聞名的的斯凱孚軸承，在生產(chǎn)制造過(guò)程中，一直以高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行生產(chǎn)控制，但在初期，因?yàn)樯a(chǎn)線過(guò)長(zhǎng)、員工響應(yīng)時(shí)間滯后等因素，難免會(huì)出現(xiàn)整條產(chǎn)品裝配合格率偏低的問(wèn)題，基于此背景，我們對(duì)以西門子840D為數(shù)控系統(tǒng)的的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的改造，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的情況開發(fā)了本系統(tǒng)，解決了相關(guān)問(wèn)題帶來(lái)的反應(yīng)滯后，提高了產(chǎn)品合格率，增加的生產(chǎn)效益十分可觀。
一、項(xiàng)目(系統(tǒng))問(wèn)題分析
1.1 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介
圖1.1 軸承外觀
圖1.2 軸承拆分結(jié)構(gòu)圖
圖1.3 軸承簡(jiǎn)化加工流程示意圖
軸承的基本加工流程為：軸承內(nèi)圈和外圈按照生產(chǎn)線布局，自動(dòng)在對(duì)應(yīng)磨削工位進(jìn)行磨削流程，分別經(jīng)過(guò)外圓磨削、端面磨削、滾道磨削、內(nèi)孔磨削、擋邊磨削之后進(jìn)入檢測(cè)裝配區(qū)域，進(jìn)行檢測(cè)和裝配組合。
1.2 生產(chǎn)線設(shè)備簡(jiǎn)介
公司于2012年開始，先后引進(jìn)國(guó)外精密磨削加工設(shè)備和國(guó)內(nèi)軸承檢測(cè)及裝配設(shè)備。
磨削設(shè)備全部采用西門子840Dsl控制系統(tǒng)，并采用汽車行業(yè)的動(dòng)力總成標(biāo)準(zhǔn)，其中數(shù)控系統(tǒng)主要配置主要如下：NCU 710.2 、PCU50.3 (裝載HMI Advanced，基于Windows XP，雙網(wǎng)卡)，MPP483 IE 以及對(duì)應(yīng)伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)等。設(shè)備從電氣控制和機(jī)械精度上滿足自動(dòng)化的要求，主要實(shí)現(xiàn)軸承內(nèi)、外圈毛坯件的精密磨削加工：外圓磨削、滾道磨削、內(nèi)孔磨削等工藝流程。
裝配設(shè)備主要采用西門子S7-200 PLC作為控制器，配置相應(yīng)的機(jī)械、電氣以及氣動(dòng)結(jié)構(gòu)，主要實(shí)現(xiàn)軸承內(nèi)圈、滾子、保持架以及軸承外圈的清洗、檢測(cè)、裝配、鉚壓、注脂等后期工序。
1.3 問(wèn)題描述
在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)線前端的磨削過(guò)程偏差、滾子的公差、內(nèi)組件高度、外圈高度等會(huì)直接影響最終的裝配合格率。故當(dāng)前存在以下問(wèn)題：
問(wèn)題1. 滾子批次公差不同。不同批次的滾子，滾子公差差異存在，按照理論應(yīng)該同批次數(shù)量的滾子，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的軸承，比如 BTH-0801型號(hào)軸承 20個(gè)滾子，批量滾子為T，故理論產(chǎn)生軸承數(shù)量為 N=T/20，即內(nèi)外圈，分別需要理論生產(chǎn)N個(gè)。但是實(shí)際過(guò)程中由于生產(chǎn)線過(guò)長(zhǎng)，在傳送帶上滯留的和由于報(bào)廢、返工等產(chǎn)生的數(shù)量無(wú)法有效的準(zhǔn)確衡量，因而造成較大的偏差，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。
問(wèn)題2. 磨削補(bǔ)償響應(yīng)延遲。由于磨削穩(wěn)定性、滾子公差等影響，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的偏差趨勢(shì)，如過(guò)程偏差偏高或者偏高，相應(yīng)的內(nèi)外圈磨削滾道磨削工序需要進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)償控制，以提高裝配合格率，但是由于生產(chǎn)線操作人員反應(yīng)延遲、測(cè)量檢測(cè)反饋不及時(shí)等，補(bǔ)償生效時(shí)間往往處于滯后狀態(tài)。造成裝配合格率偏低。
1.4 項(xiàng)目需求描述及規(guī)劃
針對(duì)以上問(wèn)題，經(jīng)過(guò)跨部門小組綜合整體分析決議，提出以下改進(jìn)方案，項(xiàng)目方案由兩部分構(gòu)成：
1. 匹配滾子批次工單。針對(duì)不同批次的滾子可以設(shè)定軸承生產(chǎn)工單，根據(jù)產(chǎn)出自動(dòng)控制機(jī)床，該過(guò)程中需要實(shí)時(shí)自動(dòng)或者手動(dòng)獲取裝配區(qū)報(bào)廢、返工等信息，并實(shí)時(shí)更新工單狀態(tài)至磨削機(jī)床，當(dāng)工單數(shù)量達(dá)到后，自動(dòng)停機(jī)，并提示更換下一批次滾子，確認(rèn)后，自動(dòng)開始下一工單。
2. 機(jī)床自適應(yīng)磨削補(bǔ)償。針對(duì)裝配區(qū)所測(cè)得裝配數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸至磨削區(qū)域，同時(shí)，機(jī)床可以根據(jù)裝配檢測(cè)數(shù)據(jù)的趨勢(shì)或者實(shí)際情況，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整磨削補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)超差補(bǔ)償響應(yīng)。
二、項(xiàng)目方案系統(tǒng)構(gòu)成
由以上分析可知，根據(jù)項(xiàng)目需求，需要對(duì)機(jī)床實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，需要對(duì)裝配設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程讀取，對(duì)并上傳至服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存取，同時(shí)磨削機(jī)床端需要實(shí)時(shí)根據(jù)機(jī)床內(nèi)部硬件狀態(tài)，判斷加工過(guò)程，并遠(yuǎn)程讀寫數(shù)據(jù)，更新工單狀態(tài)。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，整體項(xiàng)目組成結(jié)構(gòu)如下：
圖2.1系統(tǒng)功能整體框圖
系統(tǒng)功能整體框圖 如上圖2所示，系統(tǒng)整體由機(jī)床、遠(yuǎn)程服務(wù)器、工廠網(wǎng)絡(luò)、SPC系統(tǒng) 構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。工作流程如下：遠(yuǎn)程設(shè)定工單，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于服務(wù)器端；機(jī)床運(yùn)行時(shí)，讀取工單，根據(jù)工單狀態(tài)進(jìn)行加工數(shù)量控制，達(dá)到設(shè)定預(yù)警數(shù)量后進(jìn)行機(jī)床預(yù)定義報(bào)警，對(duì)機(jī)床進(jìn)行人為反饋后，機(jī)床完成工單數(shù)量，自動(dòng)停止加工；同時(shí)裝配區(qū)域設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)SPC軟件上傳至服務(wù)器，自動(dòng)實(shí)時(shí)傳輸當(dāng)前生產(chǎn)偏差數(shù)據(jù)，機(jī)床客戶端根據(jù)裝配區(qū)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)趨勢(shì)，自動(dòng)超前調(diào)整磨削補(bǔ)償數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)磨削的超前響應(yīng)控制。
三、項(xiàng)目系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)
3.1 基于不同批次滾子設(shè)定工單的系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
該模塊功能主要實(shí)現(xiàn)工單設(shè)定、基于云端服務(wù)器存儲(chǔ)、機(jī)床實(shí)時(shí)讀取與反饋控制三個(gè)主要部分。
圖3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
對(duì)于工單設(shè)定以及遠(yuǎn)程管理及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分，采用C#編程的軟件客戶端，具有型號(hào)下拉選擇，數(shù)據(jù)輸入，自動(dòng)計(jì)算與存儲(chǔ)的功能。理論生產(chǎn)數(shù)量公式如下：
同時(shí)可以自定義設(shè)定預(yù)報(bào)警數(shù)量，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算相應(yīng)的結(jié)果，點(diǎn)擊提交后會(huì)提交至系統(tǒng)，存儲(chǔ)于云端服務(wù)器。
圖3.1 工單創(chuàng)建畫面
圖3.2 工單計(jì)劃管理列表
本項(xiàng)目系統(tǒng)中，在遠(yuǎn)程服務(wù)器端架設(shè)開源的Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)作為云端數(shù)據(jù)服務(wù)，機(jī)床客戶端軟件會(huì)遠(yuǎn)程對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行讀寫控制。
其中難點(diǎn)為數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)與840DSL系統(tǒng)機(jī)床的連接交互控制。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換（Dynamic Data Exchange，DDE）是微軟公司提出的一種數(shù)據(jù)通訊形式，即動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換機(jī)制，它使用共享的內(nèi)存在應(yīng)用程序之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。DDE不同于剪切板方法，它能 夠及時(shí)更新數(shù)據(jù)，在兩個(gè)應(yīng)用程序之間自動(dòng)更新信息，無(wú)須用戶參與。使用DDE通訊需要兩個(gè)Windows應(yīng)用程序(該應(yīng)用基于VB或者VC++編寫)，其中一個(gè)作為服務(wù)器處理信息，另外一個(gè)作為客戶機(jī)從服務(wù)器獲得信息。客戶機(jī)應(yīng)用程序向當(dāng)前所激活的服務(wù)器應(yīng)用程序發(fā)送一條消息請(qǐng)求信息，服務(wù)器應(yīng)用程序根據(jù)該信息作出應(yīng)答，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)程序之間的數(shù)據(jù)交換。
西門子具有高度的靈活性和開放性，在工業(yè)控制市場(chǎng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，其產(chǎn)品大多基于Windows 系統(tǒng)框架。本項(xiàng)目正是基于以上特點(diǎn)而高效展開。
在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)中所采用的數(shù)控設(shè)備客戶機(jī)為PCU50.3，基于Windows XP系統(tǒng)，安裝有 HMI Advanced，由于該HMI Advanced 本質(zhì)上是采用VB 作為基礎(chǔ)語(yǔ)言編寫開發(fā)的操作界面應(yīng)用，故從核心原理上支持微軟標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換機(jī)制(DDE)，同時(shí)，西門子在此專門為用戶開發(fā)者開放了 相關(guān)DDE 的API接口，提供了較為專業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸與系統(tǒng)控制途徑方案。(最新版的Sinumerik Operator 采用.net 編程架構(gòu)，故無(wú)法使用該技術(shù),但可以采用西門子的 Operator Programming Package編程擴(kuò)展包方案，進(jìn)而支持更為高效的.net應(yīng)用接口，筆者在此不進(jìn)行詳細(xì)描述)。
故本質(zhì)上，所編寫的客戶端應(yīng)用實(shí)際上并不直接與PLC和NC通訊，而是，通過(guò)DDE技術(shù)，將HMI Advanced 作為應(yīng)用服務(wù)器(NCDDE)，與之交互通訊，進(jìn)而與NC和PLC通訊，傳統(tǒng)的界面二次開發(fā)擴(kuò)展也是基于該原理所進(jìn)行。
3.1.1 機(jī)床客戶端應(yīng)用部分程序如下：
如下圖程序所示，DB109.DBX10.1 表示加工完畢，換料完成，故可以以此為系統(tǒng)加工循環(huán)標(biāo)識(shí)，統(tǒng)計(jì)該位數(shù)據(jù)的變化次數(shù)(數(shù)據(jù)上升沿),即可統(tǒng)計(jì)機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，西門子提供了NCDDE Server， 可以直接通過(guò)HMI 訪問(wèn)和控制相關(guān)的NC、PLC數(shù)據(jù)。
通過(guò)對(duì)換料完成標(biāo)識(shí)位DB109.DBX10.1的讀取，判斷如果生產(chǎn)完成一個(gè)循環(huán)，則對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，根據(jù)所設(shè)定工單數(shù)據(jù)輸出相應(yīng)的狀態(tài)，如果工單完成，則通過(guò)DDE方式，將DB10.DB129.DBX6置位，完成加工過(guò)程。
由于工作時(shí)磨床砂輪高速旋轉(zhuǎn)，所以工單達(dá)到預(yù)警值或者工單完成時(shí)，機(jī)床停止采用的模式不同于設(shè)備故障報(bào)警產(chǎn)生的緊急停止或者外部的完全設(shè)備停止，采用單循環(huán)停止，機(jī)床工作就緒狀態(tài)（NC程序該循環(huán)結(jié)束后，停止讀取，砂輪速度、軸位置等保持加工狀態(tài)不變），所以，當(dāng)機(jī)床預(yù)警后完成反饋以及工單完成確認(rèn)之后，機(jī)床會(huì)自動(dòng)反饋至服務(wù)器，更新工單狀態(tài)、或者自動(dòng)啟動(dòng)下一條工單。從最大程度上減少了生產(chǎn)循環(huán)節(jié)拍的浪費(fèi)，最大程度減小對(duì)生產(chǎn)效率的影響。
圖3.3 機(jī)床操作面板循環(huán)停止控制按鈕指示圖
由于傳統(tǒng)的NC DDE運(yùn)用僅僅是界面的二次開發(fā)，故擴(kuò)展界面應(yīng)用的啟動(dòng)，肯定在HMI Advanced啟動(dòng)之后，故此時(shí)NC DDE Sever已經(jīng)開啟，所以能夠正常通訊，但是本項(xiàng)目案例中，開發(fā)的客戶端軟件需要，開機(jī)自動(dòng)后臺(tái)運(yùn)行，在HMI界面并無(wú)人為啟動(dòng)選項(xiàng)，故在實(shí)際部署過(guò)程中，需要對(duì)開發(fā)的應(yīng)用進(jìn)行后臺(tái)自動(dòng)啟動(dòng)，同時(shí)需要進(jìn)行延時(shí)啟動(dòng)，即確保HMI Advanced完全啟動(dòng)，相應(yīng)的NCDDE Server能夠完全啟動(dòng)。否則客戶端軟件相關(guān)功能無(wú)法正常運(yùn)行。
圖3.4 西門子 840D DDE 數(shù)據(jù)架構(gòu)圖
如下圖所示，在本系統(tǒng)功能中，作為關(guān)鍵性的內(nèi)圈和外圈生產(chǎn)數(shù)量的監(jiān)控，本系統(tǒng)模塊基于DDE的數(shù)據(jù)采集，將當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)保存于服務(wù)器，遠(yuǎn)程狀態(tài)下，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)狀態(tài)，并能根據(jù)生產(chǎn)狀態(tài)作出相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃安排。
圖3.5 工單遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)控
如下圖，當(dāng)自動(dòng)完全達(dá)到設(shè)定工單數(shù)量之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)全屏彈出提示頁(yè)面，同時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)循環(huán)停止，直到操作人員點(diǎn)擊確認(rèn)后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)下一條預(yù)設(shè)生產(chǎn)的工單。
圖3.6 設(shè)備當(dāng)前工單完成提示畫面
3.2 機(jī)床自適應(yīng)磨削補(bǔ)償功能系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
該模塊功能主要由裝配設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)傳輸與顯示、機(jī)床自動(dòng)根據(jù)數(shù)據(jù)趨勢(shì)自動(dòng)補(bǔ)償三個(gè)主要部分。裝配區(qū)設(shè)備為S7-200 PLC我們采用SPC站的工控機(jī)作為數(shù)據(jù)采集站點(diǎn)，采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到服務(wù)器，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)侥ハ鲄^(qū)域，分別通過(guò)屏幕顯示實(shí)時(shí)柱狀圖和趨勢(shì)圖，同時(shí)反饋給機(jī)床，機(jī)床端軟件根據(jù)當(dāng)前實(shí)時(shí)狀態(tài)和趨勢(shì)進(jìn)行自我磨削補(bǔ)償。
3.2.1 裝配設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)讀?。?/span>
采用某品牌工控機(jī)，采用C#編寫的SPC數(shù)據(jù)讀取軟件，通過(guò)OPC讀取S7-200 的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到服務(wù)器，執(zhí)行效率和準(zhǔn)確率完全符合。具體內(nèi)容在此不予冗余陳述。
3.2.2 數(shù)據(jù)傳輸與顯示：
基于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)線距離過(guò)長(zhǎng)，生產(chǎn)操作人員相對(duì)精簡(jiǎn)的情況，裝配區(qū)域與磨削區(qū)域生產(chǎn)人員無(wú)法有效及時(shí)溝通，會(huì)產(chǎn)生生產(chǎn)偏差響應(yīng)周期長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)的反饋到磨削前端的問(wèn)題，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)的人為去控制偏差及趨勢(shì)，故在磨床操作站增加屏幕，實(shí)時(shí)顯示趨勢(shì)圖和分布圖，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)操作人員直觀、快速的進(jìn)行反饋?lái)憫?yīng)。該部分軟件運(yùn)行于基于Windows系統(tǒng)的Mini PC(迷你型電腦)，并實(shí)時(shí)顯示到屏幕，部分代碼如下：
3.2.3 機(jī)床自適應(yīng)超前磨削補(bǔ)償：
本單元中”數(shù)據(jù)傳輸與顯示”模塊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)將裝配區(qū)域?qū)崟r(shí)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的磨削前端，在一定程度上解決了人為產(chǎn)生的響應(yīng)延時(shí)，但是在高效率、快節(jié)奏的生產(chǎn)節(jié)拍中如何實(shí)時(shí)、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)磨削補(bǔ)償，需要設(shè)備具有自我調(diào)整能力.本項(xiàng)目中對(duì)于NC系統(tǒng)的控制依舊采用前面提到的NC-DDE 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)鏈接技術(shù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)趨勢(shì)的整體分析，采用一定的算法，相應(yīng)的動(dòng)態(tài)調(diào)整磨削補(bǔ)償量，使整體趨勢(shì)保持在中值線兩側(cè)、上下參考值線之內(nèi)，在一定程度上解決相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。部分代碼如下：
經(jīng)過(guò)程序化控制之后,實(shí)現(xiàn)了界面手動(dòng)補(bǔ)償和系統(tǒng)趨勢(shì)自動(dòng)補(bǔ)償，最大程度的控制偏差在質(zhì)量要求之內(nèi)。
圖3.7 原有手動(dòng)補(bǔ)償畫面
圖3.8 生產(chǎn)趨勢(shì)圖數(shù)據(jù)控制趨勢(shì)圖
如圖所示，經(jīng)過(guò)超前自動(dòng)趨勢(shì)補(bǔ)償之后，整體生產(chǎn)趨于穩(wěn)定，效果系統(tǒng)作用明顯。
四、系統(tǒng)整體項(xiàng)目運(yùn)行及饋
在項(xiàng)目組整體配合下，項(xiàng)目進(jìn)展順利，經(jīng)過(guò)穩(wěn)定測(cè)試之后，已經(jīng)應(yīng)用于從前端磨削到后期裝配的整條生產(chǎn)線，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，并與遠(yuǎn)程云端設(shè)定的工單進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，自動(dòng)按照設(shè)定工單數(shù)量運(yùn)行加工，較大程度了解決了由于軸承滾子公差范圍批量差異過(guò)大的裝配問(wèn)題;同時(shí)，自動(dòng)磨削補(bǔ)償模塊，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)分析生產(chǎn)裝配區(qū)域裝配反饋的偏差趨勢(shì)，并自動(dòng)調(diào)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)磨削參數(shù)補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化邁向智能化，較大幅度提高了產(chǎn)品質(zhì)量.估計(jì)直接生產(chǎn)效益在100萬(wàn)人民幣以上。
圖4.1 項(xiàng)目設(shè)備展示圖
五、應(yīng)用總結(jié)
整個(gè)項(xiàng)目在最大程度節(jié)省成本上，采用西門子840D系統(tǒng)提供的開放DDE數(shù)據(jù)接口，高效的完成設(shè)定目標(biāo)，主要?dú)w結(jié)于以下兩點(diǎn)：
1. 西門子數(shù)控產(chǎn)品開放性
作為工業(yè)控制與數(shù)控領(lǐng)域的集大成者，西門子840D系統(tǒng)具有高度的開放、靈活而又統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，基于windows系統(tǒng)的PCU50.3，高度開放相關(guān)API，極大的方便了項(xiàng)目所需要的系統(tǒng)二次開發(fā)。
2．西門子數(shù)控產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)化便捷性
在原有840D基礎(chǔ)上升級(jí)的新一代840D SL 采用網(wǎng)絡(luò)一體化結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)模塊網(wǎng)絡(luò)化、局域網(wǎng)絡(luò)化以及外部公共網(wǎng)絡(luò)化上具有獨(dú)立而又統(tǒng)一的組態(tài)結(jié)構(gòu)，具有較高的網(wǎng)絡(luò)便捷性，使得項(xiàng)目能夠在不采用其他工業(yè)網(wǎng)卡的情況下，能夠快速的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化拓?fù)洌瑢?duì)項(xiàng)目的高效穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
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