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PLC在车床数控化改造中的应用

2008-08-06    


  1 引言

  PLC在机械制造的设备控制中应用非常广泛,但在普通车床数控化改造中,用PLC作数控系统的核心部件还是一个新的课题。随着PLC技术、功能不断完善,这将是一种发展趋势。本文对此加以讨论。

  2 车床的PLC数控系统控制原理设计

  2.1 车床的操作要求

  车床一般加工回转表面、螺纹等。 要求其动作一般是X、Z向快进、工进、快退。加工过程中能进行自动、手动、车外圆与车螺纹等转换;并且能进行单步操作。

  2.2 PLC数控系统需解决的问题

  车床的操作过程比较复杂,而PLC一般只适用于动作的顺序控制。要将PLC用于控制车床动作,必须解决三个问题:


图1 数控系统原理图

  1)如何产生驱动伺服机构的信号及X、Z向动作的协调;

  2)如何改变进给系统速度;

  3)车螺纹如何实现内联系传动及螺纹导程的变化。

  将PLC及其控制模块和相应的执行元件组合,这些问题是可以解决的。

  2.3 数控系统的控制原理

  普通车床数控化改造工作就是将刀架、X、Z向进给改为数控控制。根据改造特点,伺服元件采用步进电机,实行开环控制系统就能满足要求。Z向脉冲当量取0.01mm,X向脉冲当量取0.005mm。选用晶体管输出型的PLC。驱动步进电机脉冲信号由编程产生,通过程序产生不同频率脉冲实现变速。X、Z向动作可通过输入手动操作或程序自动控制。车螺纹的脉冲信号由主轴脉冲发生器产生,通过与门电路接入PLC输入端,经PLC程序变频得到所需导程的脉冲。刀架转位、车刀进、退可由手动或自动程序控制。图1为数控系统原理图。[1]

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