隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類從舊石器時(shí)代跨入到自動(dòng)化生產(chǎn)，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)滲透到各行各業(yè)，如今在鐵塔生產(chǎn)中已經(jīng)普遍使廂數(shù)控設(shè)備。但是，由于諸多鐵塔加工設(shè)備廠商的設(shè)計(jì)思路各不相同，同類型設(shè)備的系統(tǒng)程序不同，而使用單位可能購(gòu)買多家廠商的設(shè)備，造成每臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)了各自為政的狀態(tài)。本文結(jié)合泰昌公司長(zhǎng)期以來(lái)各套鐵塔數(shù)控生產(chǎn)設(shè)施的技術(shù)特點(diǎn)和基本工作原理，對(duì)各種鐵塔設(shè)備加工工程元件計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的共性和異點(diǎn)進(jìn)行分析和探討，提出通過(guò)上位機(jī)軟件。對(duì)鐵塔數(shù)控技術(shù)進(jìn)行改良和開(kāi)發(fā)。有效的提高鐵塔數(shù)控加工設(shè)備的相容性，使同類設(shè)備之間的資源能夠得到相互的通用。
一、鐵塔加工數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和必要性
在早期220kV的電壓是少見(jiàn)的線路，線路鐵塔生產(chǎn)大多以人力為主，鐵塔元件加工的精度因人而異，產(chǎn)能極低。隨著我國(guó)的輸電事業(yè)已經(jīng)有了飛速的發(fā)展以及市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大。我國(guó)的輸電能力現(xiàn)在已發(fā)展到1000kV的超高壓，單基鐵塔最高高達(dá)上百米，重達(dá)300多噸。如此大型的輸電鐵塔再依靠人力生產(chǎn)則會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。為了解決這一難題，計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)在輸電鐵塔制造行業(yè)里得到廣泛應(yīng)。我公司自1996年成立以來(lái)，一直致力于1000kV及以下輸電線鐵塔、電力金具、鋼管塔等方面的研究開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。本人結(jié)合產(chǎn)晶加工的工程狀況進(jìn)行匯總分析，輸電鐵塔角鋼支架在L90以上設(shè)施，占所有鐵塔角鋼支架工程的70％至80％之間，連接板占工程的25％至15％。在鐵塔制造中。鐵塔元件之間是通過(guò)螺絲連接，假定某一個(gè)元件加工誤差出現(xiàn)超標(biāo)的現(xiàn)象，將會(huì)直接導(dǎo)致整基鐵塔無(wú)法安裝的局面。數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)依靠先進(jìn)的計(jì)算機(jī)模塊集成技術(shù)，可以有效的杜絕生產(chǎn)出現(xiàn)的錯(cuò)誤，它是鐵塔制造生產(chǎn)過(guò)程中是最忠實(shí)的執(zhí)行者。它的忠誠(chéng)度依托于完善的上位機(jī)、下位機(jī)軟件體系和硬件體系。通過(guò)軟硬件之間密切配合就能夠保證設(shè)備運(yùn)行中的精確度。因此，我們?cè)谏a(chǎn)中不但使用機(jī)器，還要研究、了解機(jī)器，從而有效的提高設(shè)備生產(chǎn)加工的效率，提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。
二、鐵塔數(shù)控設(shè)備工作原理
(一)計(jì)算機(jī)的作用
計(jì)算機(jī)在設(shè)備中通常稱作上位機(jī)(下同)。在計(jì)算機(jī)上安裝了由鐵塔設(shè)備廠商開(kāi)發(fā)的專用軟件，主要功能是設(shè)置下位機(jī)的參數(shù)。編制機(jī)器可識(shí)別的工件程序，并把編好的工件程序進(jìn)行校對(duì)，判斷是否允許加工傳給下位機(jī)，監(jiān)視機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)，與下位機(jī)交換信息。
(二)上位機(jī)的工作過(guò)程
1、通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)安裝專業(yè)的軟件操作系統(tǒng)(工件加工程序)，可以提供人機(jī)對(duì)話平臺(tái)，機(jī)床狀態(tài)顯示了工件加工程序的輸入(拷貝)、編輯和存儲(chǔ)的狀況；2、工件加工程序的校對(duì)合法性、譯碼處理、下傳給下位機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理；3、上位機(jī)對(duì)程序運(yùn)行情況以及工件加工狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)跟蹤、插補(bǔ)計(jì)算、參數(shù)補(bǔ)償、伺服控制、故障診斷等工作。
(三)下位機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
下位機(jī)主要由電源柜、電力系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)、伺服定位系統(tǒng)、通訊連線、操作柜(站)、信號(hào)反饋和按鈕器件、泵站及液壓氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、原材料和工件裝卸機(jī)構(gòu)等組成。
(四)下位機(jī)在生產(chǎn)中的作用
1、下位機(jī)可以給設(shè)備提供穩(wěn)定的能源，保護(hù)設(shè)備，使其在額定范圍內(nèi)安全的工作。例如：不同等級(jí)的電源、液壓壓力、氣壓壓力；2、下位機(jī)可以完成上位機(jī)與下位機(jī)的信息交換，并且可以臨時(shí)存放當(dāng)前加工的工件程序；3、下位機(jī)可以提供設(shè)備硬件輸入輸出接口，把機(jī)器開(kāi)關(guān)量信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息提供給上位機(jī)計(jì)算分析；4、下位機(jī)具備轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)為電信號(hào)的功能，并可以放大、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作相應(yīng)的規(guī)范動(dòng)作。通過(guò)上述的上位機(jī)和下位機(jī)中軟硬件完美搭配、合理協(xié)作，才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
三、鐵塔加工方面存在的問(wèn)題以及分析
(一)數(shù)控生產(chǎn)線存在問(wèn)題的分析
1、設(shè)備生產(chǎn)廠家眾多，鐵塔設(shè)計(jì)軟件和放樣軟件也各不相同，軟件輸出成為數(shù)控設(shè)備的編程文件生成機(jī)器可識(shí)別語(yǔ)言，拷貝下傳到設(shè)備生產(chǎn)加工。但是。同類設(shè)備不同生產(chǎn)廠商設(shè)計(jì)的上位機(jī)軟件不同。有的設(shè)備識(shí)別文件格式為*.WKF，有的設(shè)備識(shí)別文件格式為*.DAT，有的識(shí)別*.CNC；造成鐵塔數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)線之間的文件不能相互兼容。
2、上位機(jī)工件程序編寫(xiě)困難、鐵塔設(shè)計(jì)軟件輸出文件多樣化和重復(fù)輸出，使文件管理工作量加大，嚴(yán)重影響到工作效率。
3、人員培訓(xùn)資本增大，相同崗位人員互動(dòng)性差，造成每臺(tái)機(jī)器均需要培訓(xùn)操作工，而該崗位的操作工只能操作這臺(tái)設(shè)備。給企業(yè)帶來(lái)很大的負(fù)擔(dān)。
4、公司運(yùn)營(yíng)成本加大，由于設(shè)備相互不兼容，網(wǎng)絡(luò)傳輸困難，配件庫(kù)儲(chǔ)備繁雜，互換性差，影響到工作的連貫性。
(二)關(guān)于存在問(wèn)題的解決方案
根據(jù)上位機(jī)的加工程序編制的情況。我們對(duì)其工作規(guī)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。
例如：同樣是角鋼沖、剪、印宇生產(chǎn)線，有的廠家用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的，有的用是用VB開(kāi)發(fā)的，但是它們也有共同點(diǎn)，無(wú)論是識(shí)別*.DAT格式，還是識(shí)別*.WKF格式。文件構(gòu)架均由工件長(zhǎng)度、角鋼的肢寬、孔的直徑、孔與孔的閫距、孔到端部的端距、孔到邊緣的邊距等的幾何尺寸構(gòu)成。如下圖：
格式大同小異，經(jīng)過(guò)上位機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成機(jī)器碼，下傳至下位機(jī)，操控執(zhí)行機(jī)構(gòu)．加工成鐵塔元件。
我們作如下探討：1、把TMA輸出的格式統(tǒng)一為任意的一種格式：2、設(shè)計(jì)過(guò)濾插件程序，分別按裝在每臺(tái)設(shè)備的上位機(jī)，人為的使設(shè)備大眾化，傻瓜化；3、把TMA輸出文件拷貝到上位機(jī)，經(jīng)過(guò)過(guò)濾插件轉(zhuǎn)換成該設(shè)備可識(shí)別的格式文件；4、下傳到下位機(jī)，完成加工；5、關(guān)于硬件問(wèn)題，我們可以在易損件的更換過(guò)程中逐步統(tǒng)一。
四、結(jié)束語(yǔ)
設(shè)備是人類研制出來(lái)的輔助工具，我們既然能夠創(chuàng)造它，肯定能夠改變它。綜上所述，本文通過(guò)我公司在鐵塔加工方面對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用的討論分析，讓我們了解了目前鐵塔加工數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和必要性，對(duì)輸電鐵塔數(shù)控設(shè)備在工作中，上位機(jī)、下位機(jī)的工作原理進(jìn)行了研究，并結(jié)合我公司在鐵塔加工方面存在的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，為數(shù)控技術(shù)在鐵塔加工生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了有價(jià)值的信息。
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本文標(biāo)題：數(shù)控技術(shù)在鐵塔加工方面的應(yīng)用
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