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摘要 介紹組合機床孔加工專用組合機床的工作原理, PLC 程控器在該專
機電氣控制系統(tǒng)上的應用, 以及編程方式。
關鍵詞 PLC 編程方式 專用組合機床
自動加工
Abstract The operat ional p rincip le of
special aggregate m ach ine too l,w h ich p roc
esses tappet ho le of T 135 diesel engine, is in2
t roduced. The m ethod of app lying PLC p ro2
gramm ing con t ro llo r to the elect ric con t ro l
system of th is too l and the p rogramm ing modeis discu ssed.
Key words PLC P rogramm ing m ethod
Special aggregate m ach ine too l A u tom at ic
m ach in ing
1. 工作原理
該專用組合機床主要分為水平移動工作臺(簡稱工作臺, 帶動工件移動) 和垂直移動工作
臺(簡稱滑臺, 帶動主軸作進給移動)。其中工作臺有4 個工位, 滑臺有3 個工位, 通過電磁閥來控制其移動, 而電磁閥又受繼電器控制, 繼電器受PLC 控制。其工作循環(huán)示意圖如圖1 所示。在此只介紹精鏜專機。圖1
3. 整數(shù)逼近驅動法
與齒輪同軸回轉的圓感應同步器發(fā)出的脈沖數(shù)是整數(shù), 而驅動測頭作直線運動的步進電
機驅動脈沖數(shù)也必須是整數(shù)。但由(4) 式計算出的I ′值卻不一定是整數(shù)。為解決這一問題, 我們采用了整數(shù)逼近的方法對比值I ′進行取整處理, 方法是對比值I ′的小數(shù)部分進行四舍五入,大于015 的進位取整, 按此整數(shù)驅動步進電機,而將取整時多取的小數(shù)部分積累給下一個I ′值; 小于015 的小數(shù)部分給予保留, 只取整數(shù)部分, 用于驅動步進電機, 而將保留的小數(shù)部分積累給下一個I ′值。依此進行下去, 即可實現(xiàn)按I ′值的比例驅動。這樣處理后的累積誤差在整個測量行程中小于1 個脈沖當量。
三、結束語
CNC 比例驅動, 是以與齒輪同軸回轉圓感
應同步器發(fā)出的轉角脈沖數(shù)和驅動測頭作直線運動的步進電機需要的脈沖數(shù)成比例, 實現(xiàn)比例驅動。采用這種驅動跟蹤技術可使測量系統(tǒng)結構簡單, 保證測頭跟蹤齒面, 具有跟蹤性能好, 跟蹤精度高的特點(靜態(tài)電氣誤差< ±1 個脈沖, 動態(tài)電氣誤差僅幾個脈沖)。
此技術可適用于齒形測量中; 可實現(xiàn)測量過程的自動起動、測量和停止的自動循環(huán); 并可
用于對舊式機械傳動齒輪量儀的改造等, 是一種應用前景廣闊的跟蹤驅動方式。
1. 工作原理
該專用組合機床主要分為水平移動工作臺(簡稱工作臺, 帶動工件移動) 和垂直移動工作
臺(簡稱滑臺, 帶動主軸作進給移動)。其中工作臺有4 個工位, 滑臺有3 個工位, 通過電磁閥來控制其移動, 而電磁閥又受繼電器控制, 繼電器受PLC 控制。其工作循環(huán)示意圖如圖1 所示。在此只介紹精鏜專機。
圖1 中, YV 為電磁閥代號, SQ 為行程開關代號, SP 為壓力繼電器代號, é 工位為裝卸工件位, ê、?、ì 工位為加工工位。
2. PLC 控制系統(tǒng)硬件組成
(1) 主機 主機采用日本光洋公司產(chǎn)SZ4 可編程序控制器。該機為模塊式結構, 共用:
16 點輸入模塊3 塊, 16 點輸出模塊3 塊, 8 點輸出模塊2 塊。總輸入點48 點, 輸出點64 點,
可以滿足控制系統(tǒng)輸入輸出需要。(2) 輸入信號 將所有按鈕, 工作方式轉換開關, 熱繼電器觸點信號, 限位開關, 壓力繼電器等作為輸入信號, 共46 點。
(3) 輸出信號 將所有控制設備, 如控制電
動機運轉的交流接觸器, 液壓電磁閥, 控制主軸制動的交流接觸器, 作為工況顯示用的中間繼電器等作為輸出信號, 共58 點。主機安裝于PLC 控制柜中, 控制柜采用抽屜式結構, 造形美觀別致, 對PLC 操作方便。為便于操作, 還在專機的前側裝有一個加工小巧精致的按鈕站。
3. PLC 電氣控制系統(tǒng)的功能和特點
(1) 兩地控制 系統(tǒng)設有兩地控制和操作,加工人員操作方便。
(2) 抗干擾 為提高系統(tǒng)的抗干擾及PLC的使用壽命, PLC 電源采用了隔離變壓器, 強
電線和弱電線分開走; 輸入信號線采取了屏蔽措施, 所有電磁閥都加了電阻與二極管組成的
吸收電路; PLC 輸入模塊用電源還采用了穩(wěn)壓措施。
(3) 自動?手動 設有自動?手動兩種工作方式。手動時, 按工藝要求設有點動及點按單步動作進行一個工位一個工位地加工(此種方式在調(diào)整時使用)。自動時, 當工作臺點動快進至
ì 工位插好芯棒后, 只要按下自動按鈕, 系統(tǒng)就會按工藝要求一工位一工位連續(xù)加工, 直至工件加工完畢。
(4) 互鎖功能 控制系統(tǒng)設有多種互鎖功能。例如, 工件不夾緊, 工作臺不能移動; 臺面不
鎖緊, 不能進行加工; 滑臺不在原位, 工作臺就不能移動; 反靠插銷沒有拔出, 工作臺就不能快進等。另外有可能出現(xiàn)嚴重機械事故的地方除軟件互鎖外, 還設有硬件互鎖。
(5) 急停按鈕 系統(tǒng)設有急停按鈕。一旦出現(xiàn)緊急情況, 在兩地都可緊急停車, 并將急停按
鈕的常閉觸點接至PLC 的輸入模塊。這樣如觸點接觸不良, 便自動停車, 不致于出現(xiàn)緊急情況不能及時停車的嚴重事故。
(6) 信號顯示 所有輸出點的動作在操作臺和按鈕站上均有信號燈顯示。對較嚴重的故
障還設有聲光雙提示, 便于觀察和檢測故障。
4. PLC 控制系統(tǒng)編程方式
以各輸出量為中心, 根據(jù)控制要求, 采用梯形圖語言編程。由于篇幅所限, 只就兩個控制程
序簡單說明。(1) 自動加工程序 ì 工位芯棒插好后, 快退至ê 工位的自動加工程序如圖2 所示。工作臺正靠在ì 工位( I20) , 芯棒已插好
圖2 快退至ê 工位的自動加工程序
( I32) , 按下自動起動按鈕( I55) 后, 內(nèi)部線圈M 22接通, 內(nèi)部輸出線圈Q 2、Q 10接通, 工作臺快退,快退至ê 工位自動停止(M 5)。完全停止后輸出線圈Q 12接通進行插銷, 反靠插銷插好且壓力繼電器動作( I34、I40 ) 后, 內(nèi)部輸出線圈Q 41 接通, 則內(nèi)部輸出線圈Q 2 復又接通, 工作臺自動緩退至ê 工位反靠?？客：煤骉 7 延時(Q 50) , 延時時間到, 內(nèi)部輸出線圈Q 3 接通, 工作臺臺面鎖緊, 在臺面鎖緊壓力繼電器( I37) 動作后, 內(nèi)部輸出線圈Q 25接通, 內(nèi)部線圈Q 13接通, 主軸運轉。主軸運轉后內(nèi)部輸出線圈Q 16接通, 滑臺快進并由液壓行程閥轉工進, 加工完畢后, 自動快退至原位停止( I26) , ê 工位自動加工完畢。
(2) 單按鈕起、?？刂瞥绦颉】紤]到該控制系統(tǒng)手動時按鈕較多, 為節(jié)省按鈕, 大多數(shù)動作
采用單按鈕起、?？刂?。圖3 為主軸起、停一例( I14手動時接通)。
圖3 主軸單按鈕起、?？刂瞥绦?
圖3 主軸單按鈕起、?？刂瞥绦?
5. 結束語
在該專機上采用PLC 程控器后, 在調(diào)試、生產(chǎn)、維護各方面都顯示了明顯的優(yōu)點。
(1) 工作可靠, 抗干擾能力強 通過使用表明, 能準確控制工藝條件, 動作可靠, 系統(tǒng)電氣
故障大為減少。
(2) 程序修改調(diào)試容易 在不改變硬接線的情況下, 通過編程器對程序的修改、調(diào)試, 很
快使動作恢復正常, 大大減輕了改接線路的勞動強度并減少了經(jīng)濟損失。
(3) 系統(tǒng)功能強大 PLC 系統(tǒng)不用考慮按邏輯接線問題, 只要將輸入、輸出模塊按定義號
接線, 其控制邏輯由程序解決。且系統(tǒng)具有強制操作、按地址監(jiān)控、暫停功能、替代功能、RUN中改寫程序等功能。