趙靜

摘要：本文主要對(duì)基于PLC數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的組成形式、硬件和軟件，以及仿真方式進(jìn)行了深入的分析，從而通過這種方式，體現(xiàn)出PLC對(duì)于數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)；仿真

中圖分類號(hào)：TG547 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）11-0020-02

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，在對(duì)數(shù)控銑床進(jìn)行控制時(shí)，為了促進(jìn)控制質(zhì)量的進(jìn)一步提升，從而逐漸將氣動(dòng)控制技術(shù)運(yùn)用到了數(shù)控銑床的控制之中，并且逐漸成為了其中控制的主要方式。而在數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)之中，氣動(dòng)換刀裝置作為數(shù)控銑床其中的一種關(guān)鍵部位，如果數(shù)控銑床在使用刀具進(jìn)行工作時(shí)其刀具出現(xiàn)了問題，就能夠通過這個(gè)裝置進(jìn)行裝刀、卸刀等方面的工作，對(duì)于數(shù)控銑床工作的開展，有著極大地促進(jìn)作用。

1 基于PLC數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的組成形式

隨著技術(shù)水平的不斷提升，數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)為了促進(jìn)自身的發(fā)展，從而將多種設(shè)備運(yùn)用到了系統(tǒng)之中，其中不僅包括了PLC，同時(shí)還有變頻率器、電抗器、壓縮機(jī)、電機(jī)、壓力變送器等多種形式的設(shè)備[1]。為了保證相關(guān)設(shè)備在使用的過程中能夠促進(jìn)工作質(zhì)量的提升，在進(jìn)行設(shè)備的選擇時(shí)，需要使用質(zhì)量較高的設(shè)備運(yùn)用在數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)之中。比如在選擇壓縮機(jī)時(shí)，則可以使用型號(hào)為DLG-101型的單螺桿壓縮機(jī)，而電機(jī)的使用，也可以，利用功率為80千瓦的電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的工作。同時(shí)還在進(jìn)行壓縮機(jī)的選用時(shí)，為了防止意外情況的出現(xiàn)，需要準(zhǔn)備兩臺(tái)壓縮機(jī)。通過這種方式，有利于防止壓縮機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠及時(shí)找到備用壓縮機(jī)，從而促使相關(guān)工作的繼續(xù)進(jìn)行，不會(huì)對(duì)工作效率產(chǎn)生影響。而在進(jìn)行PLC的使用時(shí)，由于PLC在使用的過程中具有開啟、運(yùn)轉(zhuǎn)、停止、切換、故障診斷和報(bào)警燈方面的功能，因此可以有效的將其運(yùn)用在數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)之中。要想使得數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)在發(fā)展的過程中變得更加自動(dòng)化，將變頻調(diào)速技術(shù)運(yùn)用其中就能夠產(chǎn)生良好的效果。而這其中的工作原理主要為：在運(yùn)用的過程中進(jìn)行設(shè)定值的設(shè)定，進(jìn)而經(jīng)過PID、電機(jī)、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐的順序進(jìn)行相應(yīng)的工作。如果在這過程中壓力過高，則需要通過壓力變速器進(jìn)行壓力的控制。等到壓力降至合理的水平，就能夠重新進(jìn)行全自動(dòng)的操作工作，有利于促進(jìn)數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 基于PLC數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件和軟件

2.1 數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提升，PLC S7-200 CPU22作為系統(tǒng)的控制核心，是整個(gè)數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)中最主要的硬件[2]。這一轉(zhuǎn)換模塊在建立的過程中為了擁有一定的質(zhì)量，從而促進(jìn)數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，需要進(jìn)行4個(gè)輸入和一個(gè)輸出的設(shè)置。通常情況下為了進(jìn)行信號(hào)的采集，必須按照一定的順序進(jìn)行相關(guān)的工作。而進(jìn)行采集輸入信號(hào)的工作，則是通過多路開關(guān)進(jìn)行的。等到信號(hào)的被采集完成后，不僅需要進(jìn)行采集值的計(jì)算，同時(shí)還要通過數(shù)字濾波器進(jìn)行平均值速度的求取。在最后的工作中，為了使得其中的輸出信號(hào)能夠被轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，還要利用氣壓傳感器進(jìn)行相關(guān)的工作。只有這樣，才能保證系統(tǒng)順利進(jìn)行相關(guān)工作的開展。

2.2 數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)備

數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)在進(jìn)行工作的過程中為了促進(jìn)工作質(zhì)量的提升，還要利用以組態(tài)王作為上位機(jī)的軟件平臺(tái)進(jìn)行相關(guān)的工作，通過這種方式，有利于工作人員在進(jìn)行工作時(shí)，更有效率的進(jìn)行觀察PLC的控制狀態(tài)[3]。而在進(jìn)行軟件仿真界面設(shè)計(jì)的過程中，需要使用組態(tài)軟件中的窗口和子圖進(jìn)行相應(yīng)的連接。不過由于數(shù)控銑床在運(yùn)行的過程中存在著特殊要求，系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中需要進(jìn)行二次開發(fā)。從而通過這種方式，有利于在動(dòng)畫以及音頻技術(shù)的影響之下，對(duì)于相關(guān)工作的開展，更有利于促進(jìn)其工作質(zhì)量的提升。

為了促進(jìn)系統(tǒng)工作質(zhì)量的進(jìn)一步提升，需要頻繁使用相關(guān)的元件設(shè)備，比如換向閥、氣缸等元件的使用。而這些元件的使用由于過于頻繁，從而使得這些元件同時(shí)擁有著較高的使用頻率。比如，如果將不同元件的Active X通過VC++軟件中App Wizard功能進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，就能夠在一定程度上促進(jìn)PLC控制軟件使用效率的提升。進(jìn)而將Active X做好設(shè)計(jì)工作之后，則將其控件輸入在組態(tài)軟件中。通過這種方式，就能夠讓Active X成為PLC控制軟件圖庫中的一個(gè)圖元，對(duì)于其中控件大小和顏色等方面的控制，有利于促進(jìn)相關(guān)工作變得更加的便捷。同時(shí)由于控件本身在運(yùn)行的過程中具有一定的移動(dòng)、修改和縮放等方面的功能，因此為了保證相關(guān)工作變得更加的便利，組態(tài)軟件可以對(duì)這些功能進(jìn)行調(diào)用。而在進(jìn)行數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)時(shí)，為了能夠讓數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)在使用的過程中擁有一定的質(zhì)量，需要按照一定的順序進(jìn)行設(shè)計(jì)。在開始設(shè)計(jì)時(shí)，需要進(jìn)行數(shù)控銑床波動(dòng)控制設(shè)備的驅(qū)動(dòng)管理的工作，進(jìn)而進(jìn)行數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)圖形組態(tài)的設(shè)計(jì)。做完了相關(guān)工作之后，再進(jìn)行數(shù)控銑床氣動(dòng)PLC控制的程序設(shè)計(jì)的工作。再接下來的工作就是進(jìn)行數(shù)控銑床氣動(dòng)控制策略的制定，進(jìn)而做好與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)和命令的交接設(shè)計(jì)工作。解決完這類工作之后，設(shè)計(jì)者們就可以進(jìn)行數(shù)控銑床氣動(dòng)控制策略的刷新，進(jìn)而運(yùn)行仿真程序，從而顯示出數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的狀態(tài)。做好這些工作之后，需要測(cè)試其仿真結(jié)果是否滿足工作要求，如果不滿足要求，則需要返回到第一步驟繼續(xù)進(jìn)行工作。如果滿足要求，則說明數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)得以完成。

3 基于PLC數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真方式

當(dāng)向數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)中輸入一個(gè)“階躍信號(hào)”時(shí)，可以得到由傳統(tǒng)繼電器控制和 PLC 控制所對(duì)應(yīng)的裝夾刀具相對(duì)應(yīng)的速度-時(shí)間變化曲線。從而通過這種方式，有利于保證PLC 控制所對(duì)應(yīng)的裝夾刀具能夠在穩(wěn)定的速度下進(jìn)行相關(guān)的工作。同時(shí)，通過這種方式，也有利于數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)在PLC的影響之下，能夠促進(jìn)仿真技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，有利于促進(jìn)控制系統(tǒng)工作質(zhì)量的提升。endprint

而在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)室，如果把加工刀具的尺寸增加到原來的3倍，就能夠使得數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)在PLC的控制下被控制的曲線，相對(duì)于傳統(tǒng)繼電器控制所獲得的曲線更加平穩(wěn)。根據(jù)相應(yīng)的研究顯示，結(jié)果表明PLC控制比傳統(tǒng)繼電器控制具備更好的控制精度。隨著加工刀具尺寸的增加，這種穩(wěn)定程度越來越顯示出來，而傳統(tǒng)的繼電器控制出現(xiàn)了非常大波動(dòng)，控制穩(wěn)定性較差。因此，如果將數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的仿真技術(shù)在運(yùn)用PLC的背景之下進(jìn)行仿真技術(shù)的研究，有利于促進(jìn)數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升。因此，PLC對(duì)于數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展，有著一定的促進(jìn)作用。

4 結(jié)語

在數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)中利用PLC控制完成對(duì)銑刀的裝夾操作，有利于在一定程度上進(jìn)一步的提高數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化程度的效果。同時(shí)通過這種方式，對(duì)于提高數(shù)控銑床的性能，也有著一定的促進(jìn)作用。如果將該控制系統(tǒng)運(yùn)用在工作之中，不僅能夠幫助系統(tǒng)在使用過程中進(jìn)一步的做好能源節(jié)約的工作，同時(shí)還能夠在一定程度上促進(jìn)系統(tǒng)使用壽命的延長(zhǎng)，能夠幫助系統(tǒng)盡量減少維修方面的次數(shù)。因此為了促進(jìn)數(shù)控銑床氣動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)水平的進(jìn)一步提升，必須將PLC運(yùn)用到這其中，以促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]文麗松.PLC和變頻器在礦山空氣壓縮機(jī)改造中的應(yīng)用[J].采礦技術(shù)，2013，5（5）：70 -71.

[2]甘方成，劉百芬，呂福星.空氣壓縮機(jī)節(jié)能分析及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].工礦自動(dòng)化， 2013，5（3）：72-74.

[3]謝克明，夏路易.可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012，15（18）：62.

Abstract：This paper focuses on the PLC CNC milling machine pneumatic control system composition， hardware and software based on the simulation， and conducted in-depth analysis， and through this way， reflect the PLC CNC milling machine for development of gas control system simulation technology has a positive role in promoting.

Key Words：PLC；NC milling machine pneumatic control system；simulationendprint