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3中达电通PUTNC-H4通用系统介绍
PUTNC-H4数控系统是中达电通公司针对产业机械的运动控制需求开发的一款通用型CNC数控系统。该CNC系统大的特点就是开放的系统架构，其CNC的状态信号Sbit含义、内置PLC的指令信号Cbit含义、系统特殊寄存器R含义、以及系统内部特殊变量V定义，被完全开放给机床制造商使用，设计者只需配合专用的PLC编辑软件和LCD画面编辑软件就可以对产品进行二次开发，从而打造出符合产业机械工艺要求和终用户操作要求的客制化CNC系统，如图2所示。
图2PUTNC-H4数控系统
PUTNC-H4通用系统的特点：开放式的系统架构，內含嵌入式PLC，可应用各类产业机械和自动化设备。高清晰LCD液晶显示，用户可以自行规划画面内容。配合PLC开发，可面板自定义按键功能，使操作更灵活。大4轴伺服接口,响应可达500Kpps。解析度可设定至7位数，全闭环控制架构，控制精度更高。大提供2组D/A输出、A/D输入。提供标准的24点输入和16点输出，可选配I/O扩展单元，56点输入，64点输出。具有主仆模式功能和被动ENCODER反馈功能，轻松构建主从追随和同步裁剪功能。支持标准G代码，提供变量表格编程和教导程序输入功能，编程更灵活。更具有MACRO宏指令，可以进行数学、逻辑运算，NC编程功能更强大。程序存储容量512Kbyte，NC程序组别高达1000组。提供RS232C标准接口，可连接个人电脑（PC）实现DNC在线加工功能。
一、提升机采用变频调速的优点:
1、宽电网电压：±20%电网电压，从容应付不同的电网状况；
2、全新的双CPU硬件控制平台，控制性能大幅提升；实现恒转矩提升，不会因为网波动影响负载提升情况。
3、带负载能力强，启动力矩大，实现了电机的软启动。
4、可以实现电机无级调速，电流冲击小，加、减速过程平滑，大大减轻了机械冲击的强度
5、易于与外部控制设备接口相结合，实现现场灵活的控制方式。
6．采用能耗制动、回馈制动或超级电容吸收技术，成功解决了位能负载在快速、减速或急停时的再生发电能量处理问题，保证了变频器的安全运行。
7．节能效果显著，尤其是在低速段节能效果十分明显。
二、变频器的选用：
用户提升机电机型号规格为95KW/110KW/132KW。相应地选用INVT矢量式CHV提升机变频器110KW/132KW/160KW。
三、INVT提升机变频器介绍：
INVT提升机变频器采用西门子IGBT作为主回路功率器件，由微处理器实现全数字化控制。其控制软件专门为提升机类负载设计，充分考虑了提升机实际运行中的各种特殊要求，采用各种措施保证系统的安全运行,并且可以设置多种参数以满足提升机在不同工况下运行的需要。
本提升机变频器具有以下特点：
1、起动转矩：无PG矢量控制时，0.5HZ输出150%额定转矩；有PG矢量控制时，OHZ输出180%额定转矩，满足重载起动的要求。
2、对重负荷实现软启动和软停车，起动电流小，起动速度平稳，对电网冲击小。
3、变频器的频率连续调节，分段预置，使调速更加方便、可靠，运行更平稳
4、提供RS485通讯接口，采用的MODBUSRTU通讯协议，方便地实现上位PLC或工控机对变频器的组网及远程控制。
5、多种运行控制及保护，如过流、过压、过载、欠压、缺相、短路等。
四、INVT提升机变频器主要功能：
1、回馈制动：变频器采用能量回馈单元将再生能量回馈给电网。
2、能耗制动
能耗制动单元可单独使用，也可以与能量回馈单元配合使用。
3、直流制动
主令控制器给出“正转”或“反转”命令后，如果没有给出“松闸”信号，变频器会在电机上施加直流制动转矩，确保松开制动闸过程中重车不下滑。在给出“松闸”信号后，变频器开始运行。制动油泵开启后，若不小心松开制动闸触动“松闸”行程开关.
变频器接收到“松闸”信号，在电机上施加直流制动转矩，确保重车不下滑。
当重车在井筒中间停车时，变频器由高速至停机后，随之施加直流制动转矩使电机停止转动，当机械制动起作用后，方去掉直流制动，使重车靠机械抱闸的作用停止。
4．自动减速：
变频器接收到系统给出的减速信号后，启动机内的减速程序，按照设定要求将提升机的运行速度逐渐降低。
5、多段速控制
变频器内部预置了多段速度控制，分别对应于变频器不同的运行频率,以适应控制系统对提升机不同运转速度的要求。
各速度段对应频率可以分别设置，以满足各种工况运行需要。
6、紧急停车
变频器提供了紧急停车信号输入端子，急停信号动作后，变频器立即停止输出，电机处于自由运转状态，依靠机械制动装置停车。
五、电气系统改造方案：
改造方法：
改造提升机用的变频器是在原提升机电控系统的基础上，用变频调速系统替代原工频调速系统，保留工频调速系统，使两套系统互为备用，增加系统运行的可靠性。
改造时需要增加工、变频转换功能。在系统运行前，将主回路和控制回路各转换开关切换至相应的变频或工频位置上。
具体电气接法如下:
主回路增加三个三刀双掷开关(QF1、QF2、QF3)作为主回路切换装置，三相电源、定子线圈、转子线圈分别接至相应开关的刀位置。如下图所示：
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主回路工、变频切换原理图：
所有开关切换至变频位置时，三相电源经双掷开关QF1、自动空气开关QA接至变频器输入端子(R、S、T)，变频器输出端子(U、V、W)经双掷开关QF2接至电机定子线圈，绕线电机转子线圈经双掷开关QF3后处于短接状态。
所有开关切换至工频位置时，三相电源经双掷开关QF1、QF2接至定子线圈，绕线电机转子线圈经QF3接至原调速电阻装置。
变频器端子接口图：
4.4加工程序G代码数据的生成和处理
淬火机床是热处理加工环节的一种专用设备，操作者往往具备本的理论基础，而对CNC基本不具备编程能力。如何能够结合产业机械的自身的工艺特点，完美的生成和处理加工程序数据，是把通用CNC打造成产业机械专用系统的关键一步。淬火机床在程序编辑上主要以下提出三点要求：
（1）加工光轴类零件时，可以通过标准的G代码实现零件程序设计。
（2）在加工标准的直齿和斜齿齿轮时，控制系统可以根据齿轮工艺参数自动生成加工程式。
（3）在程序编辑模式下还可以对淬火的辅助工艺参数进行设定，如感应器加热延时时间、喷液延时时间、齿轮加工空行程时的速度以及淬火加工时的速度设定。
中达电通PUTNC-H4系列数控系统不仅支持标准G代码编程外，还提供变量表格编程和教导程序输入，更支持MACRO宏指令等多种NC编程功能，完全可以满足机床程序编辑要求，以下对上述三点要求实现展开详细说明。
5 加工和辅助工艺参数设计
5.1光轴类零件的加工和辅助工艺参数的处理
（1）光轴类零件的加工工艺过程比较简单，终用户稍加NC编程基础的培训，便可以通过人工G代码编程、示教模式，并配合自定义M代码来完成编程。
以下零件为例，淬火区域为红色部分，G代码设计如下，其中X，Z轴的数据(如下例中的Z1、X1等)终用户可以通过图纸计算得出，也可以通过CNC的示教功能采集得出。
图4自定义M代码PLC规划范例
（2）淬火辅助工艺参数的处理。在淬火零件加工过程中，都会涉及到一些淬火机床加工辅助工艺参数，如淬火进给速度F，延时时间X等，这些参数即可以通过LCD规划的变量表格输入，也可以通过具体数值直接给定，如上例说明描述。工艺参数界面规划如下：
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5.2齿轮类零件加工
齿轮零件一般主要分为直齿类零件和斜齿类零件两大类，人字型齿轮和阶梯类齿轮也是这两大类零件的延伸。以下就直齿轮零件的加工过程为例进行说明，CNC是如何结合工艺要求给操作者提供便利的编程方式。将直齿类零件圆周，展开如图5所示。
图5直齿类零件圆周展开图