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時間:2020-04-27 23:58來(lai)源:中華(hua)模具網 作者: 點擊(ji):
1 引(yin)言 PLC在機械制造的設備控(kong)制中應用非常廣泛,但在普(pu)通車床cai)kong)化改(gai)造中,用PLC作數控(kong)系統的核心部件(jian)還是qie)桓魴xin)的課題。隨(sui)著(zhou)PLC技術、功能(neng)不(bu)斷(duan)完善,這(zhe)將(jiang)是qie)恢址 骨魘shi)。本文(wen)對此加(jia)以討論。 2 車床的PLC數控(kong)系統控(kong)制原理設計 2.1 車床的操作要求(qiu) 車床一

1 引(yin)言

PLC在機械制造的設備控(kong)制中應用非常廣泛,但在普(pu)通車床cai)kong)化改(gai)造中,用PLC作數控(kong)系統的核心部件(jian)還是qie)桓魴xin)的課題。隨(sui)著(zhou)PLC技術、功能(neng)不(bu)斷(duan)完善,這(zhe)將(jiang)是qie)恢址 骨魘shi)。本文(wen)對此加(jia)以討論。

2 車床的PLC數控(kong)系統控(kong)制原理設計

2.1 車床的操作要求(qiu)

車床一般加(jia)工回(hui)轉表(biao)面、螺紋等(deng)。 要求(qiu)其動作一般是X、Z向快(kuai)進、工進、快(kuai)退。加(jia)工過(guo)程中能(neng)進行(xing)自動、手動、車外圓與(yu)車螺紋等(deng)轉換;並且(qie)能(neng)進行(xing)單步操作。

2.2 PLC數控(kong)系統需(xu)解決的問題

車床的操作過(guo)程比較復雜,而PLC一般只適用于動作的順序控(kong)制。要將(jiang)PLC用于控(kong)制車床動作,必須(xu)解決三個問題︰

 圖1 數控(kong)系統原理圖

1)如何產生驅動伺服機構的信號及X、Z向動作的協調;

2)如何改(gai)變進給系統速度;

3)車螺紋如何實現內聯(lian)系傳動及螺紋導程的變化。

將(jiang)PLC及其控(kong)制模塊和相應的執行(xing)元(yuan)件(jian)組(zu)合,這(zhe)些問題是可以解決的。

2.3 數控(kong)系統的控(kong)制原理

普(pu)通車床cai)kong)化改(gai)造工作就是將(jiang)刀架、X、Z向進給改(gai)為數控(kong)控(kong)制。根據改(gai)造特點,伺服元(yuan)件(jian)采(cai)用步進電機,實行(xing)開環控(kong)制系統就能(neng)滿(man)足要求(qiu)。Z向脈沖(chong)當量取0.01mm,X向脈沖(chong)當量取0.005mm。選(xuan)用晶體(ti)管(guan)輸出型的PLC。驅動步進電機脈沖(chong)信號由編程產生,通過(guo)程序產生不(bu)同(tong)頻率脈沖(chong)實現變速。X、Z向動作可通過(guo)輸入手動操作或程序自動控(kong)制。車螺紋的脈沖(chong)信號由主軸脈沖(chong)發生器(qi)產生,通過(guo)與(yu)門電路fang)尤LC輸入端,經(jing)PLC程序變頻得到所需(xu)導程的脈沖(chong)。刀架轉位、車刀進、退可由手動或自動程序控(kong)制。圖1為數控(kong)系統原理圖。

3 PLC輸入、輸出(I/O)點數確(que)定

所設計的車床操作為︰起點總停、Z、X向快(kuai)進、工進、快(kuai)退;刀架正、反轉;手動、自動、單步、車螺紋轉換。因(yin)此,輸入需(xu)14點。根據圖1得輸出需(xu)9點。I/O連接圖如圖2所示(以三菱F1S-30MT)為例。


      圖2 I/O連接圖

4 驅動程序(梯形圖)設計

4.1 總程序結構設計

手動、自動、單步、車螺紋程序的選(xuan)擇采(cai)用跳轉指令實現。圖3是總程序結構框圖。若合上X12(X13、X14、X15斷(duan)開),其常閉斷(duan)開,執行(xing)手動程序;若X12斷(duan)開,X13全上,程序跳過(guo)手動程序,指針(zhen)到P0處,執行(xing)自動程序。


     圖3 總程序框圖

4.2 手動程序梯形圖設計

手動程序、自動程序需(xu)根據具體(ti)零件(jian)設計,這(zhe)里僅以Z向快(kuai)進、工進、快(kuai)退shuo)畝 魑﹫jia)以yun)得鰲F涮菪甕既繽所示。


    圖4 Z向手動程序梯形圖

在執行(xing)手動程序狀態(tai)下(xia),按X0,Y1接通,作好起動準備。按X2,輔助繼電器(qi)M0接通。通過(guo)T63計時及Y2觸點組(zu)合,產生頻率為103/2i的脈沖(chong)信號(i為計時時間,根據需(xu)要設定,單位為ms),驅動Z向快(kuai)進。當按下(xia)X3時(M0斷(duan)開),M1接通,M1與(yu)定時器(qi)T32組(zu)合使Y2產生頻率為103/2j的脈沖(chong)(j>i),由Y2輸出,實現工進。按下(xia)X4時,M0、Y3同(tong)時接通,電機快(kuai)速反轉,實現快(kuai)退。限于篇幅,其它(ta)程序梯形圖略。

5 結束語

數控(kong)車床在我國機械制造業中的應用正在迅速發展,但高(gao)精度數控(kong)機床價格昂貴(gui),而且(qie)在實際生產中有大(da)量形狀不(bu)太復雜、精度要求(qiu)一般的零件(jian),這(zhe)就需(xu)要精度一般的數控(kong)車床加(jia)工。
同(tong)時,我國現有大(da)量可用的普(pu)通車床,對這(zhe)些車床進行(xing)數控(kong)化改(gai)造是用少的投(tou)資來(lai)提高(gao)生產效率、提高(gao)效益的有xing) 揪jing)。以前(qian)車床cai)kong)化改(gai)造用的是Z80、8031芯片作數控(kong)系統的核心部件(jian),它(ta)的價格較貴(gui)且(qie)系統較復雜。用PLC作為車床的數控(kong)系統,有成本低、系統簡單、調整方(fang)便等(deng)優點,必將(jiang)會得到廣泛應用。

參考文(wen)獻

[1] 廖常初。PLC基礎及應用。北京︰機械工業出版社,2003

[2] 熊幸明,王(wang)新(xin)輝。基于PLC的二工位組(zu)合機床控(kong)制系統設計。組(zu)合機床與(yu)自動化加(jia)工技術,2004

 

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