摘 要：近些年，伴随着国内、外数控系统的不断更新，机床的性能和安全措施得到了很大的提升，比如安全退刀这一功能。但是原有的老式机床没有数控系统的就很难做到这一个安全措施。以深孔钻镗床为例，通过对 6RA70 系列全数字直流调速装置和数字量输入模块SM331 深刻了解，对其硬件及软件的设计实现机床安全退刀功能。从而降低刀片损坏率、提高产品的成品率。
 
      关键词：安全退刀；硬件连接；软件编程；成品率
  
      1 、原因分析
 
      中国一重轧电分厂 18 米深孔钻车床是我厂重点设备及核电加工设备。当机床加工活件时，会因为切屑量过大、切屑刀片磨损严重、深孔钻镗杆内的铁屑没有及时清理出来，导致机床闷刀、刀具干坏，甚至活件加工不合格、影响机床精度，造成设备加工精度降低、部件损坏，因此设计机床安全退刀功能。
 
      2 、理论依据
 
      根据原因分析设计安全退刀功能，机床钻杆旋转由 6RA70 系列的全数字直流调速装置 （6RA7075-6DV62-0） 带有 CUD1 主板（6RY1703-0AA01） 控制，使用该主板模拟量输出端子 14/15 或16/17 进行输出转矩电压，通过对模拟量输入模块 SM331-AI8*12（6ES7331-7KB02-0AB0）进行硬件组态，将采集模拟量（转矩电压）信号转换成数字量输入信号。通过 PLC 程序将转换的数字量（MW1）和我们实验测量出来的数字量组（MW0）进行比较，如果前者比后者大将执行钻杆箱向后运行程序，从而使机床安全退刀。
 
      3 、方案设计及设施
 
      3.1 硬件连接、功能设置及 SM331 模块的硬件配置
 
      3.1.1 硬件连接：将 6RA70 系统 CUD1 主板的模拟量输出端子16、端子 17 分别与 SM331 的 0、1 通道连接。
 
      3.1.2 6RA70 系统参数设置：对 6RA70 系统 CUD1 主板的模拟量输出管脚 16 和管脚 17 进行设置：P755 （在模拟量输出 2 的输出值的源）=K042（实际转矩值）、P756（在模拟量输出 2 信号接入的方式）=1（接入信号的绝对值）、P758=10、P759（模拟量输出 2 的偏置）=0。
 
      3.1.3 SM331 模块量程卡设置：SM331 模块具有四个量程卡（每个通道组都有一个量程卡），每个量程卡都可以插到四个不同位置（A、B、C、D），这些位置将指定连接到各个通道组的传感器，将量程卡的位置设置为 B。备注：位置 A（热电偶 / 电阻测量）、位置 B（电压）、位置 C（电流 4 线制传感器）、位置 D（电流 2 线制传感器）。
 
      3.1.4 PLC SM331 硬件配置（原有的程序上添加硬件）
 
      3.1.4.1 点开 IM153-1\ 再点开 AI-300\ 选中 SM331 AI8*12BIT模块，并将其拖入左下面的第 10 槽中，一个 AI 模块组态完毕。
 
      3.1.4.2 双击模拟量输入模块，弹出模块属性画面，点击输入栏，为每个通道定义信号类型，将 0-1 通道定义为电压信号，其他通道不参与硬件连接可以定义为其他信号，点击 OK，完成 AI 模块组态。系统将为每个通道定义地址，该处第一通道是 PIW352、PIW354...。最后点击“保存”，Save and Complice,存盘并编译硬件组态，完成硬件组态工作。
 
      3.2 软件编程将 DB 点显示的数值和实际设置的值进行比较，如果转矩超过设定的转矩，将会执行推刀程序，具体程序如图 1、图 2。