介紹一種AutoCAD圖形轉(zhuǎn)換為運動控制數(shù)據(jù)的方法

趙乃輝，賈萍萍，張慧軍，段青鵬，王 芳

(太原風(fēng)華信息裝備股份有限公司，山西太原030024)

介紹一種AutoCAD圖形轉(zhuǎn)換為運動控制數(shù)據(jù)的方法

趙乃輝，賈萍萍，張慧軍，段青鵬，王 芳

(太原風(fēng)華信息裝備股份有限公司，山西太原030024)

在中航工業(yè)上海航空電器有限公司編隊燈設(shè)備所使用的點膠工藝中，由于需要更換不同的點膠圖形，而且圖形復(fù)雜，最終采用了通過AutoCAD編輯點膠圖形，再將其傳送到PLC的方法。該方法結(jié)合了工控機和PLC的優(yōu)點，新建圖形便捷，點膠運行可靠，實現(xiàn)了快速更換圖形，并可同時控制多臺點膠設(shè)備。

自動CAD；控制數(shù)據(jù)；點膠

在自動化控制中，PLC具有可靠性高，抗干擾能力強的優(yōu)點，而工控機具有強大的數(shù)據(jù)處理能力、強大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能以及能夠執(zhí)行復(fù)雜的控制算法和近乎無限制的存儲容量等優(yōu)點。鑒于各自的優(yōu)點，經(jīng)常將工控和PLC結(jié)合起來使用。

在中航上海航空電器有限公司雙組份點膠設(shè)備中，根據(jù)產(chǎn)品需求，需要將工控機畫好的Auto-CAD圖形轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的運動控制數(shù)據(jù)并傳輸?shù)絇LC，執(zhí)行自動點膠（見圖1）。

圖1　在AutoCAD軟件上畫好的點膠圖形

1　系統(tǒng)構(gòu)成（以工控同三菱L CPU通訊為例）

工控機通過以太網(wǎng)同多臺設(shè)備連接，并將轉(zhuǎn)換過的控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁髟O(shè)備對應(yīng)的PLC。 L02CPU自帶以太網(wǎng)口，用于同工控機通訊。定位模塊型號為LD75D4，可以控制4根軸，其中任意兩根可以做直線或圓弧插補。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)構(gòu)成圖

1.1點膠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

點膠系統(tǒng)由點膠三軸、供膠系統(tǒng)和來料放置平臺組成。點膠三軸分別為X、Y、Z軸，X、Y軸與AutoCAD默認坐標(biāo)系方向一致，Z軸為豎直方向的軸，其機構(gòu)見圖3所示。

1.2觸屏界面

圖4觸屏界面中是工控機將點膠圖形轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)絇LC的數(shù)據(jù)，分別對應(yīng)每條線、弧的起點和終點信息。數(shù)據(jù)全部使用文件寄存器存儲，可以斷電保存，方便重新上電時使用。

圖3　點膠機結(jié)構(gòu)圖

1.3AutoCAD圖形轉(zhuǎn)換、傳輸界面

將圖1的點膠圖形保存為DXF格式文件后，在軟件轉(zhuǎn)換界面下重新打開顯示在圖5左方。右上方為圖形數(shù)據(jù)傳輸按鈕，其功能是將所有直線和圓弧按首尾相連重新排列，排列之后的數(shù)據(jù)重新顯示在右下方的MSFlexGrid控件中，并傳輸?shù)絇LC。

圖5　軟件轉(zhuǎn)換界面

2　轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計

圖6　控制數(shù)據(jù)圖

2.1PLC定位控制數(shù)據(jù)

控制系統(tǒng)：兩軸線性插補為H0A，指定中心點的環(huán)形插補控制順時針方向為H10，逆時針方向為H0F。

運行形式：連續(xù)定位控制設(shè)定為01，連續(xù)路徑控制設(shè)定為11。

插補軸：設(shè)定1，對應(yīng)LD75D4第二根軸，即Y軸。主軸X軸為第一根軸

加速時間：默認設(shè)置為0。

減速時間：默認設(shè)置為0。

示意圖如圖6所示。

將b0-b8的二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)據(jù)，加上控制系統(tǒng)的十六進制數(shù)據(jù)就是最終的控制數(shù)據(jù)?？刂葡到y(tǒng)在此處可以指定為H0A、H0F、H10,分別對應(yīng)兩軸直線插補、順時針方向環(huán)形插補、逆時針方向環(huán)形插補。b0-b8可以設(shè)定為H07、H05、H04，分別對應(yīng)連續(xù)路徑控制、連續(xù)定位控制、定位完成。如果兩條直線首尾相連，則連接處設(shè)定為連續(xù)路徑控制，不相連則設(shè)定為連續(xù)定位控制。

LD75D4定位模塊包含600組定位數(shù)據(jù)（如圖7所示），如果超過600則需要循環(huán)利用前面的數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)對應(yīng)緩沖存儲器地址如圖8所示。

圖7　LD75D4的600組定位數(shù)據(jù)

圖8　600組定位數(shù)據(jù)對應(yīng)數(shù)據(jù)緩沖儲存區(qū)

M碼用于控制伺服Z軸做輔助動作，可以設(shè)定0-3，1控制Z軸打點，2控制Z軸下降，3控制Z軸上升，0為保持之前狀態(tài)。當(dāng)點膠XY軸運行到直線或圓弧起點處，執(zhí)行M碼2，PLC控制Z軸下降同時打開點膠閥。運行到終點處執(zhí)行M碼3，PLC關(guān)閉點膠閥同時控制Z軸上升。

2.2AutoCAD圖形轉(zhuǎn)換程序

了解了LD75D4定位模塊的控制方式，在軟件中就可通過程序?qū)D形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的格式。見圖9、圖10。

每條直線對應(yīng)40個IData()，在PLC中對應(yīng)為40個數(shù)據(jù)寄存器，即每個IData()對應(yīng)PLC的一個16位數(shù)據(jù)寄存器。IData(#+0)、IData(#+0)對應(yīng)控制數(shù)據(jù)，IData(#+1)、IData(#+21)對應(yīng)M碼，IData(#+2)對應(yīng)點膠起點延遲時間，IData(#+22)對應(yīng)點膠終點延遲時間，IData(#+4)、IData(#+24)對應(yīng)運行速度，依據(jù)路徑是否連續(xù)又分為高速 (HighSpd)和低速(SlowSpd)。IData(#+6)對應(yīng)起點坐標(biāo)X；IData(#+16)對應(yīng)起點坐標(biāo)Y；IData(#+26)對應(yīng)終點坐標(biāo)X；IData(#+36)對應(yīng)終點坐標(biāo)Y；IData(#+30)對應(yīng)圓心坐標(biāo)X；IData(#+32)對應(yīng)圓心坐標(biāo)Y。

速度、位置數(shù)據(jù)均為32位，傳送時需要將其轉(zhuǎn)換為2個16位數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換子程序如圖11。

2.3圖形數(shù)據(jù)傳輸程序

安裝MX Component軟件后可以調(diào)用一組通用指令。Open是建立通訊連接；SetDevice是置位指令，作用是將PLC中繼M501置位，清除之前使用的數(shù)據(jù)；WriteDeviceBlock是批量數(shù)據(jù)寫入指令，用于將轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)批量發(fā)送到PLC；Close是傳輸結(jié)束后關(guān)閉連接。LineNumber是直線、圓弧的總數(shù)量，每一條對應(yīng)40個16位數(shù)據(jù)寄存器，乘積即為總的IData()數(shù)量，批量對應(yīng)R8000開始的文件寄存器。

圖9　控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序

圖10　位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序

圖11　32位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為16位數(shù)據(jù)子程序

圖12　將AutoCAD圖形數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC程序

2.4控制、位置數(shù)據(jù)寫入定位模塊

將600組定位數(shù)據(jù)寫入定位模塊對應(yīng)緩沖存儲區(qū)，使用循環(huán)指令，M240是數(shù)據(jù)寫入中繼，循環(huán)執(zhí)行完成后自動復(fù)位。數(shù)據(jù)寫入成功后，啟動PLC的定位啟動指令即可執(zhí)行自動點膠。見圖13。

圖13　定位數(shù)據(jù)寫入到定位模塊緩沖存儲區(qū)

3　結(jié)束語

目前該方法已經(jīng)過用戶長期的使用，運行安全可靠，很好地解決了傳統(tǒng)方法找位置繁瑣的問題，同時該方法也適用于其他品牌的定位模塊，可以在其他項目中推廣。

[1]郎新星，姜慧慧，洛春，等.偏光片除泡工藝[J].電子工藝技術(shù)，2001，22（6）：260-262.

[2]李喜成，張建軍，程建平.液晶偏光片除泡機的研制[J].電子工藝技術(shù)，2010，31(4)：230-233.

Introduces a Method of Converting AutoCAD Graphics into Motion Control Data

ZHAO Naihui，JIA Pingping，ZHANG Huijun，DUAN Qingpeng，WANG Fang
(Taiyuan Fenghua information equipment Limited by Share Ltd,Taiyuan 030024,China)

In AVIC Shanghai Aviation Electrical Appliance Co.Ltd.formation lights equipment used in the dispensing process,due to the need to replace different dispensing graphics and complex graphics,finally adopted by AutoCAD editing dispensing graphics,and then transmitted to the PLC. The method combines the advantages of IPC and PLC,new graphics and convenient,dispensing and reliable operation,the realization of the rapid replacement of graphics,and can simultaneously control a plurality of dispensing equipment.

AutoCAD；Control data；Dispensing

TP391.72

A

1004-4507(2016)11-0043-07

2016-08-22

趙乃輝（1983-），男，學(xué)士，畢業(yè)于太原科技大學(xué)，工程師，主要從事液晶生產(chǎn)設(shè)備的研制與開發(fā)工作。