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        基于PLC的數(shù)控機(jī)床輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2015-05-30 14:57:33陳乾李娟
        求知導(dǎo)刊 2015年18期
        關(guān)鍵詞:冷卻潤(rùn)滑照明

        陳乾?李娟

        摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)控機(jī)床電氣控制方式的優(yōu)劣,決定了控制系統(tǒng)的性能。機(jī)床電氣控制系統(tǒng)包括機(jī)床供配電系統(tǒng)、主軸控制系統(tǒng)、進(jìn)給軸控制系統(tǒng)及其他的輔助設(shè)備控制系統(tǒng)。

        關(guān)鍵詞:PLC;冷卻;潤(rùn)滑;照明

        PLC(programmable logic controller),通常用于設(shè)備的自動(dòng)控制,其工作原理是循環(huán)掃描工作方式,工作過(guò)程大致分為 3 個(gè)階段:輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。PLC用于數(shù)控機(jī)床,主要是用于機(jī)床的外圍輔助電氣控制,叫可編程序機(jī)床控制器,也可稱之為PMC(programmable machine tool controller)。在數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)內(nèi)PLC模塊主要用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床輔助設(shè)備的控制,包括冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、換刀系統(tǒng)、自動(dòng)對(duì)刀等。本文將著重講述PLC在冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

        1.PLC發(fā)展歷程

        它采用可編程序的存儲(chǔ)器,用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并通過(guò)數(shù)字量、模擬量的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。

        PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。在可預(yù)見的將來(lái),PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中將占據(jù)主導(dǎo)地位。

        2.PLC 的總體外部接線設(shè)計(jì)

        本系統(tǒng)的輔助電氣控制系統(tǒng)的潤(rùn)滑系統(tǒng)有兩個(gè)輸入,兩個(gè)報(bào)警輸出;冷卻系統(tǒng)也有兩個(gè)輸入,兩個(gè)報(bào)警輸出;照明和信號(hào)燈系統(tǒng)有一個(gè)輸入,四個(gè)輸出。

        3.潤(rùn)滑與冷卻控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        機(jī)床潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的較好設(shè)計(jì),是非常重要的。對(duì)于各種機(jī)械設(shè)施的保養(yǎng)、維修、使用都有著十分重要的作用。但是在潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)的電氣控制方面,依然存在一些問(wèn)題:一是潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)控,這方面也是很重要的;二是設(shè)置的潤(rùn)滑與冷卻的循環(huán)和補(bǔ)給容易造成浪費(fèi),所以我們要較好地設(shè)計(jì),這樣才能達(dá)到節(jié)約資源,不浪費(fèi)的目的,一方面為自己的企業(yè),另一方面也為了國(guó)家的能源。

        潤(rùn)滑與冷卻系統(tǒng)的電氣控制原理分為兩部分:電機(jī)控制和 PLC 控制。

        當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備好之后,計(jì)算機(jī)數(shù)字控制(CNC)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào),使得潤(rùn)滑系統(tǒng)開始工作,首次潤(rùn)滑15s后,電機(jī)停止工作。

        當(dāng)壓力開關(guān)接通時(shí),開始計(jì)時(shí) 25min,計(jì)時(shí)完成后,壓力開關(guān)斷開,潤(rùn)滑冷卻電機(jī)在此工作15s,并循環(huán)工作。同時(shí)設(shè)定X7 為潤(rùn)滑電機(jī)過(guò)載,X10為冷卻電機(jī)過(guò)載,X9為潤(rùn)滑油不足,X11 為冷卻液不足開關(guān)信號(hào)。當(dāng)這些信號(hào)有效時(shí)則系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

        工作過(guò)程可以這樣描述:首先通過(guò)兩個(gè)相互作用的時(shí)間繼電器T,實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑冷卻的工作時(shí)的間隙工作;再使用PLC 準(zhǔn)備好信號(hào),使特殊繼電器 M8001為1,開始首次潤(rùn)滑冷卻;首次潤(rùn)滑冷卻結(jié)束后,當(dāng)壓力開關(guān)閉合時(shí),中間繼電器 M1開始工作,使得潤(rùn)滑系統(tǒng)再次工作;15s后使得時(shí)間繼電器T2為1,當(dāng)壓力開關(guān)斷開時(shí),中間繼電器T3為1,M1停止工作,延時(shí)25min后,再次運(yùn)轉(zhuǎn)。由此完成潤(rùn)滑系統(tǒng)的周期動(dòng)作。然后再通過(guò)X7,X8,X10,X11實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)的報(bào)警和手動(dòng)控制。

        4.照明與信號(hào)燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        數(shù)控機(jī)床要求照明系統(tǒng)在開機(jī)的時(shí)候立即打開,并且在控制柜里面的照明系統(tǒng)是在打開控制柜的時(shí)候開啟,關(guān)上電柜箱門的時(shí)候關(guān)閉。而信號(hào)指示燈主要是開機(jī)時(shí)亮黃燈(表示系統(tǒng)準(zhǔn)備好),系統(tǒng)緊急停止,或者報(bào)警的時(shí)候亮紅燈,而系統(tǒng)正常運(yùn)行的時(shí)候是亮綠燈。

        5.總結(jié)

        數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)在制造工業(yè)的核心母機(jī),數(shù)控系統(tǒng)又是數(shù)控機(jī)床的核心,而數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)可靠性能的保障,可以說(shuō)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的優(yōu)劣,決定了控制系統(tǒng)的性能。機(jī)床電氣控制系統(tǒng)包括機(jī)床供配電系統(tǒng)、主軸控制系統(tǒng)、進(jìn)給軸控制系統(tǒng)及其他的輔助設(shè)備控制系統(tǒng)。機(jī)床輔助設(shè)備的控制,包括冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、換刀系統(tǒng)、自動(dòng)對(duì)刀等。另外,機(jī)床在工作過(guò)程中無(wú)可避免地都會(huì)發(fā)生磨損,為提高機(jī)床的加工精度,延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命,機(jī)床潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì),調(diào)試和保養(yǎng)至關(guān)重要。本文著重講述了 PLC在冷卻、潤(rùn)滑系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

        參考文獻(xiàn):

        [1]謝 宇,皮佑國(guó),梁佑彬.永磁同步伺服電機(jī)監(jiān)測(cè)與調(diào)試系統(tǒng)研究[J]計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化,2009(03):36—40.

        [2]王炳實(shí).機(jī)床電氣控制[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.

        (作者單位:陳 乾 魯中中等專業(yè)學(xué)校;李 娟 魯中高級(jí)技工學(xué)校)

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