軋輥是一種工具，用于鋼、銅、紙張等材料壓平、定尺寸、造刑以及獲得要求的表面質量。近年來，山于冶金、造紙、橡膠、塑料以及印染業等工業經濟的迅速發展，出現了多種輥形曲線的軋輥如:CIR,LINE,SONE,FREE和CYC曲線軋輥。隨著市場的需求，對不同輥形軋輥的表面質量和輥形精度提出了更高的要求。目前，無淪是軋輥的最后成型還是軋輥的修整，軋輥的輥形精度都是由數控軋輥磨床來保證的，比如:磨削工作輥時，目標位與實際值偏差應<1.0m等。為了實現軋輥的高精度加工、修整和復雜的加工工藝，我們開發廠基于840D的數控軋輥磨床的數控系統應用軟件。通過該軟件與軋輥磨床的數控系統通訊，達到能夠控制以下幾個方向的運動:縱向的z軸運動，橫向的X軸運動，偏心套的U軸運動，測量裝置的X1和X2軸運動，工件的C軸轉動，還有砂輪的轉動等，從而實現數控軋輥磨床的如下功能:

　　(1)自動磨削(砂輪接近、粗磨、精磨、超精磨等);

　　(2)兩端磨(短行程功能);

　　(3)自動測量，長光柵用于直徑測量，短光柵用于曲面、錐度、圓度、同軸度等測量，CRT顯示軋輥輥形曲線、誤差曲線;

　　(4)工藝、軋輥參數設定:砂輪線速度、工件轉速、拖板速度、X軸趨近速度及進給量;軋粗直徑、輥面曲線選擇、中凸(凹)量、軋輥在頭架端起始位置、修整器修整起始點位置，工藝參數可以在線更改;

　　(5)界面更友好，包括工藝、軋輥參數設定，曲線的產生、修改，相關軸運動的動態顯示。

　　(6)自動補償磨削:磨削結束后進行自動測量，得到相應的輥形誤差曲線。進行自動補償磨削;

　　(7)打印出相關的輥形曲線、誤差曲線;

　　(8)按國家標準進行測量及數據處理;

　　(9)各曲線形狀包括:圓弧、拋物線、雙曲線、正弦線,CVC曲線等;

　　(10)磨削前的鏢度測最、顯示，數據處理功能等;

　　基于以下考慮及專用數控系統的發展趨勢和用戶要求，該軋輥磨床數控系統采用西門子840D控制系統，由MMCF03、NCU50、SIEMENS7三大功能模塊組成，還有五套交流伺服驅動器及其伺服電動機，兩套直流調速裝置和直流調速電動機等。我們開發的基于840D數控軋輥磨床系統應用軟件是一種用于實現前臺實時運動控制與監控，NCU50與SIEMENS7實現后臺管理及MMC1Q3人機界面接口的開放式、模塊化數控系統。NCU與PLC之間通過實時、可靠的通訊來協調整個系統，共同完成加工任務。

1 軋輥磨床數控系統應用數控軟件的實現

　　1.1 數控系統應用數控軟件現狀與體系結構

　　目前，市面上出現了基于840D的車床和銑床的通用數控應用軟件如:ShopTum , ShopMiIl，它是由GiLDEMEISIER集團的應用技術人員與西門子公司的軟件開發人員緊密合作開發出來的，它綜合了世界上最好的車削、銑削技術以及控制和編程技術。ShopFurn , ShnpMill軟件特別引人注目之處是在Windnws操作系統中編程非常簡明有效，是當今最快和最直接的實現從圖紙到零件的轉換及控制的軟件。由于軋輥磨床的數控系統采用西門子840D控制系統，硬件選用西門子成熟產品，對于數控軋輥磨床專用數控磨床還沒有開發出相應的人機界面友好的應用控制軟件，

　　所以我們開發數控系統的主要任務就是數控系統應用數控軟件的設計和開發。要保證該數控系統能夠正常工作，其系統軟件必須實現4個部分內容如:基于MMC上位機應用程序、上下位機之間的通訊驅動程序、運動程序以及PLC程序相互協調工作。

　　1.2 數控系統應用數控軟件與硬件通訊配

　　西門子OEM應用程序是Siemens 840D建立通訊的基礎。只有正確的配置，才能使開發者在840D平臺上運行并調試應用程序，并提供系統內部函數及程序的正確調用。具體可通過配置REGIE文件、語言動態庫DLL文件等實現。通過OEM啟動模塊的配置可實現界面(MMC:)控制模塊與機床操作控制接口和840D NCK的連接，從而為Siemens 840D上實現界面(MMC)控制模塊提供支持

　　(1)創建OEM文件夾:在E;盤下的Siemens\Sinumerik\HMI\Advnced下新建OEM文件夾;

　　(2)配置regie.ini文件:

　　在OEM文件夾下拷regie.ini文件,并打開修改內容如:Task7=name：=mybsp_3，Timenut:=120000，Preload:=False，headerontop:=false;

　　(3)配置RE_UK.ini和RE_CH.ini文件:HSK7=myhsp_3;

　　(4)在QEM文件夾下新建子文件夾mybsp一;

　　(5)用MENU_UK.EXE(OEM開發包自帶軟件)生成的mybsp_3 , mdi和mybsp_3，zus文件拷人新建子文件夾mybsp_3;

　　(6)用MENU_UK.EXE{OEM開發包自帶軟件)生成的mylasp_3.RC文件拷入新建子文件夾myhsp_3下，在Visual C++下生成rnybsp_3_uk.dll和myhsp_3_ch.dll文件，并將這兩個文件拷人到OEM文件夾下LANGUACE子文件夾下。

　　(7)將Visual Basicfi.0開發的界面控制程序生成的myhsp_3.exe文件拷人到OEM文件夾下。

　　我們用OEM指定的Visual Basic6.0完成了控制軟件與840D數控系統的通訊，從而實現各種控制、檢測和管理的日的。用OEM指定的Visual C ++完成動態數據庫的連接。此時，OEM配置的設置全部完成，用戶開發的OEM應用程序已經和Siemens 840D建立了通訊。

　　1.3軋輥磨床數控系統應用數控軟件與NCU,PLC的通訊

　　上下位機之間的通訊驅動程序由OEM軟件自帶動態連接庫的通訊函數來實現。上位機應用程序運用VB6.0進行開發用戶界而，動態庫用Visual C + +進行開發。它通過NCDDE服務器獲取NCK中運動參數，一些信號可以通過NCK中的R參數交換，借助MPI和PROFIBUS總線與Siemens 84DD NCK與SI-MATIC S7進行通訊及控制，最終完成對軋輥的磨削控制。具體通訊是由OEM中的NCDDE一SERVER提供的三類服務來完成如:

　　(1)變量服務:NC , PLC變量和驅動數據、機床數據、設定數據、編程數據、實際值PLC數據和文件。

　　(2)domain服務:由MMC拷貝文件到NCK或反之，eopy_ from_nc,copy_to_nc;

　　(3)PI服務:啟動NC程序調用服務PI_STAftT, PI_STOP , PI_RESET。

　　(4)每一個DDE源的應用程序都有唯一應用名"application name" ,Topic，定義} DDE的會話主題。如:WORD為&ldquo;*.doc&rdquo;文件作為主題,VB程序，主題

　　是在控件屬性的linktopic中設定的，Linkitem確定DDE會話中實際傳送數據，在vl3中用文本框或標簽進行的。

　　舉例：參數的讀取和寫入

　　1.4 軋輥啟床數控系統應用數控軟件功能模塊介紹

　　軋輥磨床應用程序主要是將數控系統的操作界面顯示在計算機屏幕上，為數控系統的操作者提供一個方便直觀的操作環境，這是軋輥磨床數控系統軟件開發中工作量較大的一部分。由于數控系統界面要求具有良好的人機交互性，所以充分利用VB6.O強大的可視化功能，在人機界面部分采用主菜單和相關子菜單的形式，按鈕式菜單采用西門子自定義軟鍵(softkcy) ,當主菜單中的某一按鈕按下時，就出現與其相應的功能界面和子菜單，而且界面上的每一個按鈕都對應于鍵盤上的某一個功能鍵.操作方便快捷。軟鍵代替了傳統數控機床上的錯綜復雜的操作按鈕，使得操作面板顯得非常簡潔易于操作。加工輪廓曲線的參數化表格驅動設計，只需操作者簡單地在表格中輸入幾個數據，就可以方便地加工出所要求輪廓曲線的工件，大大減輕了操作者的勞動強度，提高了工作效率。

　　軋輥加工模塊:在加工前，要選擇加工程序名和確定一個4位數的軋輥號，調用選好的加工曲線樣式和工藝規程后。進人加工主畫面。在加工畫而中將顯示出被加工軋輥的輥形、公差帶、實時的加工軌跡及其動態坐標。其中加工模塊中還可以進行以下四個子模塊功能:加工開始模塊、程序選擇模塊、工藝參數預覽模塊、參數設定模塊。其中參數設定模塊包括機床參數、軋輥參數、砂輪參數顯示設定，這些參數都將保存在文本數據庫中。這些模塊作用是解決加工前或加工中進行機床參數、軋輥參數和砂輪參數的選擇與設定，來保證加工過程的靈活性及機動性，從而滿足不同工況的需求。

　　程序編輯模塊:該模塊是在為軋輥加工做準備工作，選擇加工工藝、加工程序及相關參數設定。包括三個子模塊:工藝程序選擇模塊、新程序生成模塊、參數針理模塊。其中工藝程序選擇模塊包括工序參數、機床參數、曲線參數、砂輪參數選擇模塊。工序參數模塊針對軋輥工藝擬定8道加工工序，分別為加工準備、砂輪趨進、粗磨、兩端磨、半精磨、精磨、砂輪修磨、加工結束。這8個加工工序中又包括了不詞的工藝參數:如循環次數、循環停頓、進刀量、進給模式、趨進方式、軋輥速度、砂輪速度、趨進位置、趨進偏置、趨進電流及讓刀距離等。參數管理模塊包括機床參數、工件參數、曲線參數、砂輪參數的管理。參數管理模塊主要是從數據庫中選擇不同軋輥加工相對應的機床、工件、曲線和砂輪參數，同時也可以對這些參數進行新建和刪除等。

　　在線診斷模塊:應用程序運行中，右上角出現感嘆號后，表示出現故障報警。返回主界面，選擇該模塊，進人故障顯示畫面，觀察故障內容。在診斷界面內左側報菩列表中，通過上下箭頭鍵移動選擇報替號，可以在右側文本框內顯示詳細內容。

　　測黛選擇模塊:本模塊中選擇測量方案后，使測量系統架上測量頭的運動到位，打開相應的觸點開關，可以自動測量軋輥的直徑、輥形、圓度，將結果顯示在屏幕卜并存儲到數據庫中，以便顯示或再現測量曲線、誤差分析和打印時使用。該模塊包括3個子模塊:輥形測量、圓度測量及側母線測量，同時各模塊中又有4種誤差評定模塊:最大內接圓、最小外接圓、最小二乘法及最小區域法。

　　砂輪修整與補償:砂輪線速度補償相關參數設定、砂輪修整控制、砂輪修整曲線設定。同時包括砂輪進給補償和砂輪直徑補償。

　　文件管理模塊:該模塊主要是對運行文件、操作文件、維護文件和軋輥管理文件進行記錄、查看和管理。如:運行文件和操作文件僅用來查看，用戶不能對其進行編輯修改。系統會自動在運行過程中添加這兩種記錄井按照日期降序排列。

　　系統幫助:系統軟件操作過程說明。

2 數控軟件部分功能模塊的應用實例及實現

　　該數控軟件功能較多系統龐大，本文不能一一羅列。現在只介紹部分功能的應用與實踐。

　　2.1 數控軟件的主界面介紹

　　該主界面可以在上位機(MMC1Q3)啟動時直接進人，也可以設置成在西門子840D基本菜單中按下《STARS》軟鍵進人。主界面中顯示了如上所述的7個功能模塊

　　2.2 軋輥加工界面的買現

　　該模塊中的每個區域，變量一般以結構形式存儲，或者以結構的陳列存儲。因此，在存取變址時，在地址中必須包含以卜信息:區域+區域號、模塊、變量名、行號。各坐標軸位置顯示的是各位置后臺功能的實現。具體通過DC3E建立連接，使用全局變量G_chNCDDE-ServiceName作為LinkTopic。把NCDDEServiceName和NcddeMachine-Name輸人到MMC.INI文件中，此時就成為了鏈接主題。下而舉例說明讀取一個軸的相關參數時用到的程序代碼。

3 結語

　　本文設計的軋輥磨床數控系統應用數控軟件采用主菜單和子菜單相結合的方式，便于操作者使用。軟件是針對客戶的特定要求而設計的，控制整個磨床操作，通過采用簡捷的頁面及菜單系統，控制軟件可提供控制運行的各種功能。在運行中很容易監控設備工況、不斷刷新的圖表和曲線。顯示了各種實時的重要信息。曲線編程和磨削工序編程完全采用表格參數化，操作者只要簡單地輸人相應的數字就可以完成曲線的編程任務，方便快捷。實踐證明，該應用軟件特點是不要求操作者必需具有CNC系統的專門知識，即可操作數控車七輥磨床。