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组合机床数控滑台PLC定位模块的控制实现.pdf组合机床数控滑台PLC定位模块的控制实现.pdf -- 1 元

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式中,q为中幅板利用率,lw、lwmax为焊缝长度及焊缝长度最大值,lc、lcmax为切割长度及切割长度最大值,f值越小越好。综合评价系数与中幅板尺寸关系见图6,可见在板宽为1.41.5m之间,板宽为1.6m左右和板宽为1.952m之间,都有较好的中幅板尺寸区域,使得综合评价系数在0.38以下。综合评价系数最低时中幅板尺寸为19705500mm,综合评价系数为0.332。最佳中幅板的尺寸与按切割长度最短所确定的中幅板的尺寸相同,当然,综合评价系数中各项的权重系数不同,或者综合评价系数的定义不同,所的到的最佳中幅板尺寸可能不同。3结语对圆柱形大型储罐,利用AutoCAD的VBA二次开发,在编制罐底排板程序的同时,进一步开发了拼板程序。排板中综合考虑了焊缝收缩、焊缝间距要求等,拼板中考虑的切割余量,且注意了斜边相接等提高中幅板利用率的措施。对中幅板利用率、焊缝长度及切割长度进行了统计计算,可为选择合理尺寸的中幅板提供依据,利用程序确定了5000m3储罐罐底中幅板最佳尺寸。[参考文献][1]刘德连,宋剑,杨林洲.钢制圆筒形储罐的计算机排板程序[J].石油工程建设,2004,30(1)5457.[2]徐步云,顾玉佳,戴文歧,等.钢制立式储罐排板工艺计算机实现[J].安装,1999(4)44.[3]GB503412003,立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范[S].[4]张永存.AutoCAD的二次开发及其在化工设备设计中的应用大型储罐罐底拼板软件开发排板软件开发[D].天津河北工业大学,2006.[5]李丽娜.AutoCAD的二次开发及其在化工设备设计中的应用大型储罐罐底拼板软件的开发[D].天津河北工业大学,2007.(编辑黄荻)作者简介李丽娜(1983),女,主要从事AutoCAD在化工装备设计与制造中的应用研究。收稿日期20080602图6中幅板尺寸与综合评价系数的关系中幅板宽度/m中幅板长度/m组合机床数控滑台PLC定位模块的控制实现关薇(大连职业技术学院,辽宁大连116033)1前言组合机床是以通用部件为基础,配以按工件特定外形和加工工艺设计的专用部件和夹具,组成的半自动或自动专用机床,在组合机床中根据不同的加工精度要求通常设置三种滑台液压滑台、机械滑台、数控滑台。数控滑台一般用于切削量小、加工精度高的场合,动作循环一般固定,本文中介绍的数控滑台主要完成快进、一工进、二工进和快退动作循环,用户可以通过触摸屏上的操作画面很方便地修改滑台动作循环中的位置和滑台速度。摘要组合机床的数控滑台可采用PLC中定位模块来控制,可省去数控系统中的数控单元部分,采用触摸屏操作可以很方便地修改滑台工作位置,节约控制系统成本,维修方便。文中介绍了定位模块控制伺服驱动的数控滑台方法,并给出了PLC与伺服连接硬件及控制软件。关键词数控滑台伺服电机PLC定位模块中图分类号TG659文献标识码A文章编号1002-2333(2008)08-0021-02ControlofPLCPositioningModuleUnitforDedicatedMachineCNCSlideUnitGUANWei(DalianVocationalTechnologyCollege,Dalian116033,China)AbstractTheCNCslideunitofdedicatedmachinecanbecontrolledbyPLCpositioningmoduleunit,inwhichcontrolmode,theNCunitoftheCNCsystemcanbeomitted.Furthermore,theworkingpositionofslideunitcanbeadjustedeasilybymeansoftouchscreen.AscansavethecostofCNCcontrolsystemandmakemaintenanceeasy.Inthispaper,itintroducesthecontrolwayofNCslideunitbypositioningmodule.AlsoitshowsthehardwareconnectedwithPLCandsoftware.KeywordsNCslideunitservomotorPLCpositioningmoduleunit21机械工程师2008年第8期专题报道CAD/CAM/NC技术SPECIALREPORT位置ⅠD280位置ⅢD284位置ⅡD282滑台快进V1(D290)Ⅰ工进V2(D292)Ⅱ工进V3(D294)位置ⅣD286V4(D296)滑台快退图3滑台动作循环图M8002M28M34M28M37M8002M28M34M28M37写前向位置Ⅰ[DTOPK0K17D280K1]M28M41M28M41M8002写前向位置Ⅱ[DTOPK0K21D282K1]写前向位置Ⅲ[DTOPK0K17D284K1][DTOPK0K21K0K1]写前向速度Ⅰ[DTOPK0K19D290K1]写前向速度Ⅱ[DTOPK0K23D292K1]写前向位置Ⅲ[DTOPK0K19D294K1][DTOPK0K23D296K1]写返回位置[DTOPK0K17K0K1][DTOPK0K21D286K1]写返回速度[DTOPK0K19K0K1][DTOPK0K23D296K1]当前值读取[DFROMK0K26D10K1]状态读取[DFROMK0K28K3M20K1]位置ⅠM30ON[DCMPD10K0M30]返回位置M34ON[DCMPD10K0M33]位置ⅡM37ON[DCMPD10D288M36]位置ⅢM41ON[DCMPD10D278M40]图4滑台动作循环梯形图的实现触摸屏FX2N64MRFROMFX2N1PGTO高速I/O脉冲链伺服放大器伺服电机图1硬件总体结构控制I/O来自外部电源到伺服电机L1L2L3UVWCN1ACN1BCN1AMRJ2A伺服放大器1918RDINP1819313514161791510113102Plate108414SGCRP15ROPOPCSDPPSGNPSGEGMTLLSNLSPRESSONCOMVDDALMMBRKA6KA5KA4KA3KA2SB2SQ1SQ2KA1准备完毕定位完毕电磁制动联锁伺服故障24+原位SQ0扩展电缆SGS/SDOGSTOPVINFPCOM0RPCOM1CLRPGOPGO24V0VS/SX1FX2N64MRFX2N1PG图2伺服放大器与PLC连线伺服报警前向反向紧急停止开启复位限位限位24VDC2控制系统的总体结构与实现2.1硬件总体结构根据设备控制的要求,从经济性的角度出发,硬件总体结构见图1,选择系统的元器件如下(1)主控系统器件的选择采用三菱PLCFX2N机型,FX2N1PG脉冲发生器单元,可以完成一个独立轴的简单定位,向伺服放大器提供指定数量的脉冲来实现。(2)伺服系统器件的选择MRJ2S500A型伺服放大器及HCSFS502B伺服电机。(3)为方便用户操作和修改参数,采用GT1165VNBAC型触摸屏。2.2硬件结构的实现控制系统硬件有两部分组成,一部分是伺服放大器接口与脉冲发生器单元的连接,另一部分PLC与脉冲发生器单元连接CN1A,CN1B为I/O信号接头。伺服电机末端的光电编码器将丝杠的角位移和电机转速以脉冲的形式反馈至MRJ2S的CN2口,在MRJ2S中完成位置控制和速度控制。整个位置控制系统实际上是位置半闭环的伺服系统。3伺服参数设置伺服系统控制模式有位置控制、速度控制、转矩控制3个模式,由于滑台的动作特点,选择位置控制模式,该模式可通过最大500kpps的高速脉冲串控制电机速度和方向。位置控制的分辨率为131072p/r。N0.0为控制模式设初始为0000,即不采用再生制动组件位置控制模式N0.1为功能选择,设置0010即不用输入滤波器和使用增量位置系统,N0.2为是否自动调整,如果没有设定线缆,最好也使用默认值0105即自动调整,如果电机机械震荡或者齿轮噪音过大,可设为0104,或0103....N0.3指令倍率分子,NO.4指令倍率分母这两个需要更改,指令脉冲倍率是伺服系统的一个重要参数。它的表达式是指令脉冲倍率分子/指令脉冲倍率分母CMX/CDV。滚珠丝杆进给量Pb8mm未使用减速机,n1伺服电机编码器分辨率Pt131072(p/r)脉冲当量△L10μm10103mm(考虑机械加工精度,未采用△L1μm精度)CMXCDV驻LPtnPb1010313107218409625因此设定CMX4096,CDV25。根据参数的安全系数和使用的频度,MRJ2Super伺服放大器的参数分为基本参数、扩展参数1(No.20No.49)和扩展参数2(No.50No.84),在出厂状态下,用户可以修改基本参数,不能修改扩展参数。在必须进行增益调整等细微调整时,修改参数No.19为000E,这样所有参数即为均可读写,其他参数,一般不需要更改。4PLC软件设计在这一部分中,主要完成滑台的定位位置和速度设定,并在每一定位点执行任务。图3为滑台定位和速度控制示意图。定位单元与PLC主机之间的通讯数据由FROM/TO指令控制。在FX2N1PG中有专门用于通讯的缓冲存储器BFM,每个BFM由16个位(1个字)组成。BFM编有号码,对应地在PLC中分配有输入继电器、输出继电器、辅助继电器以及特殊辅助继电器等。使用TO指令从PLC传送数据写到1PG的数据设备中,使用FROM指令从1PG中传送数据读到PLC的数据寄存器中。PLC梯形图实现如图4所示。5结语从组合机床数控滑台的设计开发中,可以看到触摸屏、PLC、定位单元和交流伺服系统的配合,具有编程灵活、使用方便、性能可靠、价格低廉等优点。与机床专用数控系统CNC比,有较大的价格优势与传统的单片计算机控制系统、多轴运动控制卡系统相比,有稳定可靠、编程灵活的优势,本数控滑台已成功应用于加工前制动钳数控专用铣床中。(编辑昊天)作者简介关薇(1970),女,工程师,硕士,主要从事数控机床控制方面教学与设计研究等。收稿日期20080507机械工程师2008年第8期22专题报道SPECIALREPORTCAD/CAM/NC技术
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