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　摘要　介紹組合機(jī)床孔加工專用組合機(jī)床的工作原理, PLC 程控器在該專 機(jī)電氣控制系統(tǒng)上的應(yīng)用, 以及編程方式。 關(guān)鍵詞　PLC　編程方式　專用組合機(jī)床 自動(dòng)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(jī)床主要分為水平移動(dòng)工作臺(tái)(簡(jiǎn)稱工作臺(tái), 帶動(dòng)工件移動(dòng)) 和垂直移動(dòng)工作 臺(tái)(簡(jiǎn)稱滑臺(tái), 帶動(dòng)主軸作進(jìn)給移動(dòng))。其中工作臺(tái)有4 個(gè)工位, 滑臺(tái)有3 個(gè)工位, 通過電磁閥來控制其移動(dòng), 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(jī)。圖1 　　 3. 整數(shù)逼近驅(qū)動(dòng)法 與齒輪同軸回轉(zhuǎn)的圓感應(yīng)同步器發(fā)出的脈沖數(shù)是整數(shù), 而驅(qū)動(dòng)測(cè)頭作直線運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)脈沖數(shù)也必須是整數(shù)。但由(4) 式計(jì)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(duì)比值I ′進(jìn)行取整處理, 方法是對(duì)比值I ′的小數(shù)部分進(jìn)行四舍五入,大于015 的進(jìn)位取整, 按此整數(shù)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī),而將取整時(shí)多取的小數(shù)部分積累給下一個(gè)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(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī), 而將保留的小數(shù)部分積累給下一個(gè)I ′值。依此進(jìn)行下去, 即可實(shí)現(xiàn)按I ′值的比例驅(qū)動(dòng)。這樣處理后的累積誤差在整個(gè)測(cè)量行程中小于1 個(gè)脈沖當(dāng)量。 三、結(jié)束語 　　CNC 比例驅(qū)動(dòng), 是以與齒輪同軸回轉(zhuǎn)圓感 應(yīng)同步器發(fā)出的轉(zhuǎn)角脈沖數(shù)和驅(qū)動(dòng)測(cè)頭作直線運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)需要的脈沖數(shù)成比例, 實(shí)現(xiàn)比例驅(qū)動(dòng)。采用這種驅(qū)動(dòng)跟蹤技術(shù)可使測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 保證測(cè)頭跟蹤齒面, 具有跟蹤性能好, 跟蹤精度高的特點(diǎn)(靜態(tài)電氣誤差< ±1 個(gè)脈沖, 動(dòng)態(tài)電氣誤差僅幾個(gè)脈沖)。 此技術(shù)可適用于齒形測(cè)量中; 可實(shí)現(xiàn)測(cè)量過程的自動(dòng)起動(dòng)、測(cè)量和停止的自動(dòng)循環(huán); 并可 用于對(duì)舊式機(jī)械傳動(dòng)齒輪量?jī)x的改造等, 是一種應(yīng)用前景廣闊的跟蹤驅(qū)動(dòng)方式。 1. 工作原理 該專用組合機(jī)床主要分為水平移動(dòng)工作臺(tái)(簡(jiǎn)稱工作臺(tái), 帶動(dòng)工件移動(dòng)) 和垂直移動(dòng)工作 臺(tái)(簡(jiǎn)稱滑臺(tái), 帶動(dòng)主軸作進(jìn)給移動(dòng))。其中工作臺(tái)有4 個(gè)工位, 滑臺(tái)有3 個(gè)工位, 通過電磁閥來控制其移動(dòng), 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(jī)。 　　 　圖1 中, YV 為電磁閥代號(hào), SQ 為行程開關(guān)代號(hào), SP 為壓力繼電器代號(hào), 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(jī)　主機(jī)采用日本光洋公司產(chǎn)SZ4 可編程序控制器。該機(jī)為模塊式結(jié)構(gòu), 共用: 16 點(diǎn)輸入模塊3 塊, 16 點(diǎn)輸出模塊3 塊, 8 點(diǎn)輸出模塊2 塊。總輸入點(diǎn)48 點(diǎn), 輸出點(diǎn)64 點(diǎn), 可以滿足控制系統(tǒng)輸入輸出需要。(2) 輸入信號(hào)　將所有按鈕, 工作方式轉(zhuǎn)換開關(guān), 熱繼電器觸點(diǎn)信號(hào), 限位開關(guān), 壓力繼電器等作為輸入信號(hào), 共46 點(diǎn)。 (3) 輸出信號(hào)　將所有控制設(shè)備, 如控制電 動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的交流接觸器, 液壓電磁閥, 控制主軸制動(dòng)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(hào), 共58 點(diǎn)。主機(jī)安裝于PLC 控制柜中, 控制柜采用抽屜式結(jié)構(gòu), 造形美觀別致, 對(duì)PLC 操作方便。為便于操作, 還在專機(jī)的前側(cè)裝有一個(gè)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(diǎn) (1) 兩地控制　系統(tǒng)設(shè)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(qiáng) 電線和弱電線分開走; 輸入信號(hào)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(dòng)?手動(dòng)　設(shè)有自動(dòng)?手動(dòng)兩種工作方式。手動(dòng)時(shí), 按工藝要求設(shè)有點(diǎn)動(dòng)及點(diǎn)按單步動(dòng)作進(jìn)行一個(gè)工位一個(gè)工位地加工(此種方式在調(diào)整時(shí)使用)。自動(dòng)時(shí), 當(dāng)工作臺(tái)點(diǎn)動(dòng)快進(jìn)至 ì 工位插好芯棒后, 只要按下自動(dòng)按鈕, 系統(tǒng)就會(huì)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(shè)有多種互鎖功能。例如, 工件不夾緊, 工作臺(tái)不能移動(dòng); 臺(tái)面不 鎖緊, 不能進(jìn)行加工; 滑臺(tái)不在原位, 工作臺(tái)就不能移動(dòng); 反靠插銷沒有拔出, 工作臺(tái)就不能快進(jìn)等。另外有可能出現(xiàn)嚴(yán)重機(jī)械事故的地方除軟件互鎖外, 還設(shè)有硬件互鎖。 (5) 急停按鈕　系統(tǒng)設(shè)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(diǎn)接至PLC 的輸入模塊。這樣如觸點(diǎn)接觸不良, 便自動(dòng)停車, 不致于出現(xiàn)緊急情況不能及時(shí)停車的嚴(yán)重事故。 (6) 信號(hào)顯示　所有輸出點(diǎn)的動(dòng)作在操作臺(tái)和按鈕站上均有信號(hào)燈顯示。對(duì)較嚴(yán)重的故 障還設(shè)有聲光雙提示, 便于觀察和檢測(cè)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(gè)控制程 序簡(jiǎn)單說明。(1) 自動(dòng)加工程序　ì 工位芯棒插好后, 快退至ê 工位的自動(dòng)加工程序如圖2 所示。工作臺(tái)正靠在ì 工位( I20) , 芯棒已插好 圖2　快退至ê 工位的自動(dòng)加工程序 ( I32) , 按下自動(dòng)起動(dòng)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(tái)快退,快退至ê 工位自動(dòng)停止(M 5)。完全停止后輸出線圈Q 12接通進(jìn)行插銷, 反靠插銷插好且壓力繼電器動(dòng)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(fù)又接通, 工作臺(tái)自動(dòng)緩?fù)酥哩?工位反靠?？客：煤骉 7 延時(shí)(Q 50) , 延時(shí)時(shí)間到, 內(nèi)部輸出線圈Q 3 接通, 工作臺(tái)臺(tái)面鎖緊, 在臺(tái)面鎖緊壓力繼電器( I37) 動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn)。主軸運(yùn)轉(zhuǎn)后內(nèi)部輸出線圈Q 16接通, 滑臺(tái)快進(jìn)并由液壓行程閥轉(zhuǎn)工進(jìn), 加工完畢后, 自動(dòng)快退至原位停止( I26) , ê 工位自動(dòng)加工完畢。 (2) 單按鈕起、?？刂瞥绦颉】紤]到該控制系統(tǒng)手動(dòng)時(shí)按鈕較多, 為節(jié)省按鈕, 大多數(shù)動(dòng)作 采用單按鈕起、?？刂啤D3 為主軸起、停一例( I14手動(dòng)時(shí)接通)。 圖3　主軸單按鈕起、停控制程序 　　 圖3　主軸單按鈕起、?？刂瞥绦? 　5. 結(jié)束語 在該專機(jī)上采用PLC 程控器后, 在調(diào)試、生產(chǎn)、維護(hù)各方面都顯示了明顯的優(yōu)點(diǎn)。 (1) 工作可靠, 抗干擾能力強(qiáng)　通過使用表明, 能準(zhǔn)確控制工藝條件, 動(dòng)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(duì)程序的修改、調(diào)試, 很 快使動(dòng)作恢復(fù)正常, 大大減輕了改接線路的勞動(dòng)強(qiáng)度并減少了經(jīng)濟(jì)損失。 (3) 系統(tǒng)功能強(qiáng)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(hào) 接線, 其控制邏輯由程序解決。且系統(tǒng)具有強(qiáng)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。