专用机床PLC控制系统的设计论文

专用机床控制系统的设计根据用户零件的加工工艺，用可编程序控制的专用机床可实现生产自动化。它结构简单，造价低廉，运行可靠，生产率高。用控制的专用机床，工作台循环为六种方式，快进工进快返等，通过限位开关采集信号进行转换控制，抗干扰能力强，可靠性高，易于使用和维护。控制系统的硬件设计控制系统采用进口驱动器，控制进给电机的正、反转及高、低速。为确保进给驱动器不受电网电源以及外围强电、电弧等的干扰，在电源输入端加一隔离变压器。由于点数为，并根据用户要求留有一定余量，我们选用三菱可编程序控制器。为防止电网电源对可编程控制器的干扰，在其输入端也加了一个隔离变压器（系统硬件接线图如图）。限位开关选用五点位控制的行程开关作为位置检测，从而实现准确定位（限位开关往返控制），输入端采用内部直流电压，用的熔断器保护，输出端继电器部分用交流电压，每个继电器线圈的两端都并联一阻容吸收电路，防止感应负载断开时产生很高的感应电动势或浪涌电流对输出点的冲击（控制操作面板如图）。控制主轴正、停、反转，控制主轴的启动、停止，控制冷却开关，控制进给正、停、反转，选择快进、停、工进，六种方式选择，选用数字式波段开关、二进制码，其输入配线减少，只需三个输入点，旋转角度为，进给速度选择，急停，循环启动（在小面板上）。控制系统的软件设计整体的设计思路，有手动与自动循环两种。在梯形图中手动与自动循环分别控制，自动循环时，手动无效。手动与自动循环都设有互锁。（） 手动操作设计：手动针对机床调整，工件对刀。直接用面板上的按钮与旋钮开关操作。进行主轴正转，停，反转。工作台的左进，右进，停（正转，停，反转）。工作台的快进，工进，停的操作。机床调整完毕，各限位开关挡块应根据生产需要进行位置固定。固定后机床即可进入自动循环操作。自动循环操作时，主轴置于正转位置。进给应旋在停的位置。 （） 自动循环控制设计：六种自动循环方式主要针对六种类型加工，各方式动作顺序如图，在做自动循环梯图时，首先考虑整个循环的生产节拍为，电机、继电器工作频繁，进给电机的正、反转，都要在转换好后，经延时，再给系统上电，这样可避免强电切换时引起拉弧，以提高继电器的使用寿命。在正常运转时，机床处于自动循环操作模式，方式选择旋钮总在选择的一个位置上，当自动循环方式选择在（二）时（如图），上电后经延时，得电，断制动。当按下循环启动按钮后，进给电机正转主轴转，机床快速进给快进，压下限位开关，快进停，制动（能耗制动）断开制动，机床工进（铣工件），当工进压下限位开关时，工进停，主轴停，正转停，进给反转，快速反向进给，这时计数器开始工作。记忆限位开关采集到的信号，记忆限位开关采集的信号，当开关采集到第一次的信号时，主轴正转，当采集到限位开关的二次信号后，反向快进停，能耗制动，经延时，断制动，反向工进（铣工件），当工进压下限位开关时反向工进停止，计数器被清“”，进给电机反转停，主轴停。进给电机正转，快速正向进给当压下限位开关，采集到二次信号后动作，快进停，能耗制动，经延时，断制动（机床停在原始点上），为下次循环作准备，自动循环结束。这是典型的专用机床按顺序动作的步进控制系统，采用的步进指令编程。其他五种自动循环动作顺序如图。这六种自动循环动作顺序，在梯形图中都有互锁与自锁，选定其中一种方式后，一旦按下自动循环按钮锁定该方式，直到自动循环结束。需要中断则按急停。结束语用可编程控制器设计的专用机床电气控制系统，线路简单，操作方便，造价低廉。系统可靠性高，功能强，运行稳定、准确，方便维修与方式的更改。参考文献：三菱微型可编程控制。编程手册手册编号：刘金琪机床电气自动控制哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，