《基于PLC电气控制在数控系统上的应用》.pdf

ManufactringTechnologyNo．1，2010 Equipment 基于PLC电气控制在数控系统上的应用 张全会，李铮 10870) (沈阳工业大学机械工程学院，辽宁沈阳I 摘要：针对传统数控机床采用的继电器控制，对比分析证明了采用PLC控制的优点。以搬运机械手在机床上的控制为例，介绍了采 用PLC实现控制的方法，包括控制总体方案、PLC选型、控制原理及梯形图的设计。试验结果表明，该控制系统能达到预定控制要 求．灵活性和可靠性得到提高。 关键字：PLC；数控系统；梯形图 中图分类号：TP273 文献标识码：B 传统机床的电气控制多为继电器控制，因此设备相对独 本文选用日本三菱公司生产的Fx系列产品。其特点是结 立性差，接线复杂且控制不及时，长期使用会大大降低设备的 构紧凑，体积小，重量轻，兼容性好，具有很强的抗干扰能力及 可靠性，造成控制故障和机械故障。Pig：(可编程控制器)具有优良的性能价格比，在我国工业控制领域获得广泛应用，在广 应用灵活、扩展性好、操作方便、标准化的硬件和软件设计、通 大用户中有着很好的口碑。考虑到应留有适当余量，以便进一 用性强以及完善的监视和诊断功能、控制功能强大、可适应恶 步扩展功能，所以选择日本三菱公司生产的FX—IS型PLC。图 劣的工业应用环境、体积小重量轻、性价比高而且省电的优 1为PLc与现场器件的连接图。 点，是传统继电器逻辑控制柜无法与之相比的。所以PLC的应 用，几乎覆盖了所有的工业企业。PLC既能改造传统机械产品 3机械手控制部分的原理及梯形图 成为机电一体化的新一代产品，又适应于生产过程的控制，实 现工业生产的优质、高产、节能和降低成本。本文以搬运机械 3．1控制原理 手的控制为例。介绍了数控机床电气控制系统的软件设计和 搬运机械手所要完成的工艺流程，是把工件从工作台的 硬件设计。 一边平稳地运送到工作台的另一边。图2为搬运机械手的工 艺流程图。 1 控制系统的总体方案 整个控制系统由计算机数控系统和电气控制柜两部分组 成，计算机数控系统是一专用的数控装置，由CNC数控系统、 输入，输出接口、驱动单元和执行机构组成，是控制系统执行 加工的核心部分；电气控制柜由动力电路、控制电路和可编程 控制器PIg：组成。本文主要以PIE控制部分展开论述。 2 PLC的选型 图2搬运机械手的工艺流程圈 F1J电l 控制系统在没有工作时，机械手位于原点位置。STl为下 OOM 00M一厂、 殴400 430 限位开关，ST2为上限位开关，ST3、ST4分别为右限位开关和 秽匕 里!，401 43lm坐 手的下降、夹紧工件、上升、右移、左移。 雯／ 40晓432栏 搬运工件时，先按下启动按钮SBI，机械手由原点下降， 513／ nY^3 碰到下限位开关STl后，停止下降；夹紧电磁阀YA2将工件 403 433 夹紧，为了保证工件可靠夹紧，机械手在该位置等待3s；待夹 当2 434nY^4 404 —1J—一 戡405 435梢 紧后，机械手开始上升，碰到上限位开关ST2后，停止上升，改