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        PLC控制在專用鉆床生產(chǎn)上的應(yīng)用

        2017-10-21 13:11:27王曉峰
        科技風(fēng) 2017年12期

        王曉峰

        摘要:針對目前專用鉆床在生產(chǎn)實(shí)踐中的廣泛使用,設(shè)計一種使用PLC控制系統(tǒng),將鉆床的生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行改造。該系統(tǒng)中使用多個順控狀態(tài),用PLC相關(guān)指令來處理轉(zhuǎn)移條件,將處理后的狀態(tài)返回初始值。

        關(guān)鍵詞:壓力傳感器;光耦隔離;存儲器

        專用機(jī)床是一種用來加工特定零部件和特定工藝的機(jī)床,生產(chǎn)效率比普通機(jī)床高幾倍甚至是幾十倍,由于所使用的配件已高度標(biāo)準(zhǔn)化,所以可以根據(jù)生產(chǎn)訂單靈活組織搭配,如進(jìn)行大批量的訂單可有效的降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。而專用鉆床就是里面的一類機(jī)床,是主要進(jìn)行孔加工的機(jī)床,可鉆削80mm以下的孔,也可進(jìn)行攻螺紋、鉸孔、擴(kuò)孔等相關(guān)工作。

        而機(jī)床中的PLC在工業(yè)控制生產(chǎn)領(lǐng)域已得到廣泛的應(yīng)用,由于PLC的可靠性高,光耦隔離的部分更是讓其在抗干擾方面得到保障,并且其平均無故障工作時間也得到大家廣泛的認(rèn)可,而在編程方面也是易學(xué)易用,只要能讀懂電氣原理圖,就可直接將其轉(zhuǎn)換成為梯形圖,正是因?yàn)镻LC的諸多優(yōu)點(diǎn),才使其在各種控制領(lǐng)域中成為重要的控制元件。

        1 專用鉆床控制要求

        需要將一加工零件進(jìn)行打孔作業(yè),由于孔徑的不同,需要兩把直徑不同的鉆頭,要能實(shí)現(xiàn)整個工序的自動循環(huán),在工作的過程中如果按下停止按鈕,整個工作的周期要完成后才可以停車,并且回歸初始位置,這樣在下一次啟動的時候可以使工序的完整性得到保證,如遇突發(fā)狀態(tài),按下急停按鈕,機(jī)床要及時制動,保證人身財產(chǎn)的安全。

        2 硬件系統(tǒng)設(shè)計

        根據(jù)控制要求,要使用順序控制。在進(jìn)入整個工序之前,兩把孔徑不同的刀具在初始位置,需要用限位開關(guān)來確定刀具的位置,用存儲器M來代表各步,由控制要求可知,順序功能圖里有選擇序列和并行序列。在工件位置定好后,需要用啟動按鈕來驅(qū)動整個工序。其中,狀態(tài)轉(zhuǎn)移的幾個條件之間的關(guān)系是與運(yùn)算。而轉(zhuǎn)移條件是幾個工序之間承接的關(guān)鍵。而其中有幾個關(guān)鍵的狀態(tài)要進(jìn)行描述。首先夾緊,需要一個狀態(tài)給定輸出來使工件夾緊以便加工。而鉆孔需要四個狀態(tài),分別是大孔和小孔的鉆孔輸出,以及兩個鉆頭回到初始位置的輸出對應(yīng)的狀態(tài)。以及旋轉(zhuǎn)回到已夾緊的狀態(tài)和最后松開的狀態(tài),最后的兩個狀態(tài)控制都比較簡單。以上就是進(jìn)行順序控制所需要的幾個狀態(tài)。具體狀態(tài)的簡圖如下圖所示:

        除了以上對狀態(tài)的確定,還有以下幾點(diǎn)在狀態(tài)設(shè)置時需要注意。

        2.1 計數(shù)器數(shù)值的設(shè)定

        在整個控制過程中,需要對計數(shù)器的數(shù)值進(jìn)行設(shè)定。而且在初始狀態(tài)時就要確定數(shù)值的大小,要根據(jù)鉆孔的數(shù)量和組數(shù)來確定計數(shù)器的數(shù)值。

        2.2 停止按鈕和急停的設(shè)置

        根據(jù)控制要求,要求按下停止按鈕后,要返回初始狀態(tài),在這里可以使用SHLW指令,通過將IN中的字逐位左移,進(jìn)行置位,完成后面的工作并返回初始狀態(tài)。而急停按鈕所對應(yīng)的輸入繼電器則需要插入在每個狀態(tài)里。

        2.3 轉(zhuǎn)移條件的設(shè)定

        既然給定了狀態(tài),那么就要合理的設(shè)置各個狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移的條件,初始狀態(tài)到夾緊狀態(tài)時,需要兩個Ф值不同的鉆頭的限位開關(guān)進(jìn)行與運(yùn)算,而夾緊狀態(tài)的完成需要壓力繼電器的狀態(tài)配合,鉆孔的結(jié)束需要其對應(yīng)Ф值的鉆頭碰到限位開關(guān)后,給出1狀態(tài)來進(jìn)入下一個狀態(tài)即鉆頭的歸位。

        2.4 PLC的選型

        PLC在這里用西門子S7300PLC,作為中小型PLC,300的各種模塊可以較好的滿足和適應(yīng)各種控制任務(wù),其強(qiáng)大的性能和諸多的擴(kuò)展模塊也為后續(xù)的工作任務(wù)帶來保障。在這里,我們選用CPU314C2DP。

        3 總結(jié)

        通過對鉆床的PLC控制,可以很好的對鉆孔工藝進(jìn)行提升,對工作效率帶來改善。其中對300的選型大大提高了編程的靈活度和自由度。

        參考文獻(xiàn):

        [1]劉華波,何文雪.西門子S7300/400PLC編程與應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2010,7.

        [2]廖常初.S7200PLC編程及應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

        [3]陳韋明.電氣控制及PLC控制技術(shù).北京:北京交通大學(xué)出版社,2010.

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