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PLC在车床数控化改革中的利用

2020-03-19 14:15:21

   1 引言

  PLC在机械制作的设备节制中利用十分普遍,但在一般车床数控化改革中,用PLC作数控体系的中心部件仍是一个新的课题。跟着PLC技术、功用一直完美,这将是一种开展趋势。 本文对于此加以探讨。

  2 车床的PLC数控体系节制原理设计

  2.1 车床的操作要求

  车床普通加工回转名义、螺纹等。 要求其动作普通是X、Z向快进、工进、快退。加工进程中能进行主动、手动、车外圆与车螺纹等转换;而且能进行单步操作。

  2.2 PLC数控体系需解决的问题

  车床的操作进程比拟繁杂,而PLC普通只实用于动作的挨次节制。要将PLC用于节制车床动作,必需解决三个问题:

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图1 数控体系原理图

  1)如何发生驱动伺服机构的信号及X、Z向动作的调和;

  2)如何转变进给体系速度;

  3)车螺纹如何完成内接洽传动及螺纹导程的变化。

  将PLC及其节制模块跟 相应的执行元件组合,这些问题是能够解决的。

  2.3 数控体系的节制原理

  一般车床数控化改革工作就是将刀架、X、Z向进给改为数控节制。依据改革特色,伺服元件采纳步进电机,履行开环节制体系就能知足要求。Z向脉冲当量取 0.01mm,X向脉冲当量取0.005mm。选用晶体管输出型的PLC。驱动步进电机脉冲信号由编程发生,通进程序发生没有同频次脉冲完成变速。X、Z向动作可通过输入手动操作或程序主动节制。车螺纹的脉冲信号由主轴脉冲产生器发生,通过与门电路接入PLC输入端,经PLC程序变频得到所需导程的脉冲。刀架转位、车刀进、退可由手动或主动程序节制。图1为数控体系原理图。[1]

  3 PLC输入、输出(I/O)点数肯定

  所设计的车床操作为:出发点总停、Z、X向快进、工进、快退;刀架正、反转;手动、主动、单步、车螺纹转换。因而,输入需14点。依据图1得输出需9点。I/O衔接图如图2所示(以三菱F1S-30MT)为例。

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图2 I/O衔接图

  4 驱动程序(梯形图)设计

  4.1 总程序构造设计

  手动、主动、单步、车螺纹程序的取舍采纳跳转指令完成。图3是总程序构造框图。若合上X12(X13、X14、X15断开),其常闭断开,执行手动程序;若X12断开,X13全上,程序跳过手动程序,指针到P0处,执行主动程序。

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图3 总程序框图

  4.2 手动程序梯形图设计

  手动程序、主动程序需依据详细整机设计,这里仅以Z向快进、工进、快退的动作为例加以阐明。其梯形图如图4所示。

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图4 Z向手动程序梯形图

  在执行手动程序形态下,按X0,Y1接通,作好起动预备。按X2,帮助继电器M0接通。通过T63计时及Y2触点组合,发生频次为103/2i的脉冲信号(i为计不时间,依据须要设定,单位为ms),驱动Z向快进。当按下X3时(M0断开),M1接通,M1与按时器T32组合使Y2发生频次为 103/2j的脉冲(j>i),由Y2输出,完成工进。按下X4时,M0、Y3同时接通,电机疾速反转,完成快退。限于篇幅,其它程序梯形图略。[2]

  5 停止语

  数控车床在我国机械制作业中的利用正在迅速开展,但高精度数控机床价钱昂贵,并且在实际出产中有大批外形没有太繁杂、精度要求普通的整机,这就须要精度普通的数控车床加工。 同时,我国现有大批可用的一般车床,对于这些车床进行数控化改革是用少的投资来进步出产效力、进步效益的有效道路。以前车床数控化改革用的是Z80、8031 芯片作数控体系的中心部件,它的价钱较贵且体系较繁杂。用PLC作为车床的数控体系,有本钱低、体系简略、调剂利便等长处,必将会得到普遍利用。



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