專用機床ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設計

專用機床ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設計,專用,機床,plc,控制系統(tǒng),設計 專用機床ＰＬＣ控制系統(tǒng)的設計 根據(jù)用戶零件的加工工藝，用可編程序控制的專用機床可實現(xiàn)生產自動化。它結構簡單，造價低廉，運行可靠，生產率高。用ＰＬＣ控制的專用機床，工作臺循環(huán)為六種方式，快進→工進→快返等，通過限位開關采集信號進行轉換控制，抗干擾能力強，可靠性高，易于使用和維護。 １控制系統(tǒng)的硬件設計 控制系統(tǒng)采用進口—ＳＳＤ１５１２Ｃ／１６驅動器，控制進給電機的正、反轉及高、低速。為確保進給驅動器不受電網電源以及外圍強電、電弧等的干擾，在電源輸入端加一隔離變壓器ＴＣ３。由于Ｉ／Ｏ點數(shù)為２１／８，并根據(jù)用戶要求留有一定余量，我們選用三菱ＦＸＩＮ—４０ＭＲ可編程序控制器。為防止電網電源對可編程控制器的干擾，在其輸入端也加了一個隔離變壓器ＴＣ１（系統(tǒng)硬件接線圖如圖１）。 限位開關選用五點位控制的行程開關ＳＱ１作為位置檢測，從而實現(xiàn)準確定位（限位開關往返控制），輸入端采用內部２４Ｖ直流電壓，用－２Ａ的熔斷器保護，輸出端繼電器部分用交流１１０Ｖ電壓，每個繼電器線圈的兩端都并聯(lián)一阻容吸收電路，防止感應負載斷開時產生很高的感應電動勢或浪涌電流對ＰＬＣ輸出點的沖擊（控制操作面板如圖２）。ＳＡ６控制主軸正、停、反轉，ＳＡ２控制主軸的啟動、停止，ＳＡ１控制冷卻開關，ＳＡ３控制進給正、停、反轉，ＳＡ４選擇快進、停、工進，ＳＡ５六種方式選擇，選用數(shù)字式波段開關、二進制碼，其輸入配線減少，只需三個輸入點，旋轉角度為３０°，－ＲＰ１進給速度選擇，ＳＢ１急停，ＳＢ３循環(huán)啟動（在小面板上）。 ２控制系統(tǒng)的軟件設計 整體的設計思路，有手動與自動循環(huán)兩種。在ＰＬＣ梯形圖中手動與自動循環(huán)分別控制，自動循環(huán)時，手動無效。手動與自動循環(huán)都設有互鎖。 （１） 手動操作設計：手動針對機床調整，工件對刀。直接用面板上的按鈕與旋鈕開關操作。進行主軸正轉，停，反轉。工作臺的左進，右進，停（正轉，停，反轉）。工作臺的快進，工進，停的操作。機床調整完畢，各限位開關擋塊．應根據(jù)生產需要進行位置固定。固定后機床即可進入自動循環(huán)操作。自動循環(huán)操作時，主軸置于正轉位置。進給應旋在停的位置。 （２） 自動循環(huán)控制設計：六種自動循環(huán)方式主要針對六種類型加工，各方式動作順序如圖４，在做自動循環(huán)梯圖時，首先考慮整個循環(huán)的生產節(jié)拍為２０－２６ｓ，電機、繼電器工作頻繁，進給電機的正、反轉，都要在轉換好后，經延時，再給系統(tǒng)上電，這樣可避免強電切換時引起拉弧，以提高繼電器的使用壽命。 在正常運轉時，機床處于自動循環(huán)操作模式，方式選擇旋鈕總在選擇的一個位置上，當自動循環(huán)方式選擇在（二）時（如圖３），上電后經延時１ｓ，Ｙ０１０得電，斷制動。當按下↓ＳＢ３循環(huán)啟動按鈕后，→進給電機正轉→主軸轉，→機床快速進給→快進，壓下限位開關Ｘ０１３，→快進停，→制動（能耗制動）→斷開制動，→機床工進（銑工件），當工進壓下限位開關Ｘ０１４時，→工進停，→主軸停，→正轉停，→進給反轉，→快速反向進給，這時計數(shù)器開始工作。ＣＮＴ１５記憶Ｘ０１３限位開關采集到的信號，ＣＮＴ１６記憶Ｘ０１２限位開關采集的信號，當開關采集到第一次的Ｘ０１２信號時，→主軸正轉，當ＣＮＴ１５采集到Ｘ０１３限位開關的二次信號后，→反向快進停，→能耗制動，經延時，→斷制動，→反向工進（銑工件），當工進壓下Ｘ０１４限位開關時→反向工進停止，計數(shù)器ＣＮＴ０１５被清“０”，→進給電機反轉停，→主軸停?！M給電機正轉，→快速正向進給當壓下Ｘ１０限位開關，ＣＮＴ０６采集到二次信號后動作，→快進停，→能耗制動，經延時，→斷制動（機床停在原始點Ｘ０１２上），為下次循環(huán)作準備，自動循環(huán)結束。這是典型的專用機床按順序動作的步進控制系統(tǒng)，采用ＰＬＣ的步進指令編程。 其他五種自動循環(huán)動作順序如圖４。這六種自動循環(huán)動作順序，在ＰＬＣ梯形圖中都有互鎖與自鎖，選定其中一種方式后，一旦按下自動循環(huán)按鈕鎖定該方式，直到自動循環(huán)結束。需要中斷則按急停。 ３結束語 用可編程控制器設計的專用機床電氣控制系統(tǒng)，線路簡單，操作方便，造價低廉。系統(tǒng)可靠性高，功能強，運行穩(wěn)定、準確，方便維修與方式的更改。 參考文獻： １三菱微型可編程控制。ＦＸ１Ｎ編程手冊［Ｋ］．手冊編號：ＪＹ９９２Ｄ６２００１． ２劉金琪．機床電氣自動控制［Ｍ］．哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，２０００．