PLC設(shè)計的數(shù)控車 床防撞刀系統(tǒng)
數(shù)控加工過程容易出現(xiàn)撞刀事故，特別是在數(shù)控技能人才的培訓(xùn)過程中，學(xué)員缺乏數(shù)控操作的實際經(jīng)驗與系統(tǒng)的理論知識，更容易導(dǎo)致撞刀事故發(fā)生。撞刀事故不僅可能對昂貴的數(shù)控機床設(shè)備造成危害，嚴重的話，可能造成數(shù)控機床的報廢，更可怕的是可能造成人身傷害。因此，怎樣防止撞刀事故的發(fā)生，一直都是從事數(shù)控機床技術(shù)人員重點考慮的問題之一。
1 撞刀信號的檢測
所謂數(shù)控機床撞刀，指的是由于各種錯誤而導(dǎo)致刀具以非正常切削速度(一般是G00指令快速移動)與工件或機床其他部件發(fā)生的碰撞。要防止撞刀事故的發(fā)生，可以考慮使用接近開關(guān)對刀具與工件的位置關(guān)系進行判斷，并檢測此時車刀的移動速度和方向，以此通過判別。當(dāng)判別到刀具與工件距離在警戒范圍內(nèi)，且刀具快速移動朝向工件時，就認為要發(fā)生撞刀事故。此時，控制系統(tǒng)發(fā)生動作，并實現(xiàn)電機制動。信號檢測方法如下。
1.1 用接近開關(guān)對刀具與工件的位置關(guān)系進行判斷
由電磁場理論可知，在受到時變磁場作用的任何導(dǎo)體中，都會產(chǎn)生電渦流。據(jù)此原理可自制金屬傳感器電路。在圖1中，電路由振蕩電路、比較電路和整形電路三部分組成。將車刀套入傳感器線圈中，檢測電路接通電源后，線圈振蕩產(chǎn)生一個交變磁場，金屬工件在此磁場中移動時產(chǎn)生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，衰減量的變化正比于金屬工件和車刀的距離。振蕩電路的輸出幅值經(jīng)過比較器進行比較，比較后的輸出信號經(jīng)過整形電路整形，可直接輸入控制電路進行檢測狀態(tài)的判別。電渦流式傳感器的靈敏度和線性范圍與線圈產(chǎn)生的磁場強度和分布狀況有關(guān)。接近開關(guān)的警戒距離可以通過調(diào)整傳感器線圈的尺寸、形狀及圖1中R1的電阻來實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
圖1接近開關(guān)電路原理圖
1.2 用HC對車刀運動方向信號及速度信號進行檢測
檢測車刀運動方向信號只要檢測步進電機方向信號的高低電平即可。
而速度信號的檢測，首先是采集驅(qū)動步進電機的脈沖信號，并在1個時基內(nèi)采用PLC的高速脈沖計數(shù)器對該脈沖信號進行記數(shù)，將所記數(shù)與寄存器設(shè)定值比較，當(dāng)1個時基內(nèi)所記數(shù)大于設(shè)定值時，就可輸出開關(guān)量。
2 防撞刀系統(tǒng)控制方案
控制系統(tǒng)的設(shè)計可以利用PLC來實現(xiàn)。PLC是一種成熟的工業(yè)控制產(chǎn)品，內(nèi)部有良好的光電隔離裝置，抗干擾能力強，可靠性高，靈活性好，其接線與參數(shù)修改方便，對現(xiàn)場不同的實際情況可以及時地作出調(diào)整。
PLC控制系統(tǒng)選用FXlN-24M，其參數(shù)與性能為：14個輸入點，其中X0～X5這6個端子為高速輸入端子，10個輸出點。單步步速0.55μs～0.7μs，應(yīng)用指令數(shù)～數(shù)步速約為100 bts，繼電器輸出。根據(jù)控制要求，設(shè)計PLC的控制流程如圖2所示。
圖2 PLC控制流程圖
PLC控制的梯形圖如圖3。接近開關(guān)檢測信號由X10輸入，X軸、y軸方向信號的高低電平分別由X11、X12端口輸入。若X11、X10均處于高電平時，認為工件處于接近開關(guān)警戒距離，且車刀向工件方向運動，此時執(zhí)行SPD指令，檢測車床X軸速度。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號由PLC的X0端子輸入，并在1個時基內(nèi)記數(shù)為DO，隨后執(zhí)行CMP比較指令，當(dāng)DO大于設(shè)定的比較常數(shù)值K=3時，系統(tǒng)判別車刀速度為快速移動，數(shù)控車床處于要撞刀狀態(tài)，輸出M0高電平信號，并轉(zhuǎn)跳到P20，從而Y1輸出高電平。若DO小于設(shè)定的比較常數(shù)值K=3，則說明X軸方向處于正常狀態(tài)，程序繼續(xù)往下運行。
本文標(biāo)簽：PLC設(shè)計的數(shù)控車 床防撞刀系統(tǒng)
* 由于無法獲得聯(lián)系方式等原因，本網(wǎng)使用的文字及圖片的作品報酬未能及時支付，在此深表歉意，請《PLC設(shè)計的數(shù)控車 床防撞刀系統(tǒng)》相關(guān)權(quán)利人與機電之家網(wǎng)取得聯(lián)系。
關(guān)于“PLC設(shè)計的數(shù)控車 床防撞刀系統(tǒng)”的更多資訊
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
VIP公司推薦
|
|
|
|
|
|
|
|