帶數(shù)控軸的PLC控制機床設(shè)計與維修

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯帶數(shù)控軸的PLC控制機床設(shè)計與維修 在機床的設(shè)計和使用中，常常會遇到在某一工位有較高的精度要求，其他工位實行plc掌握更加便利經(jīng)濟。如何把PLC掌握的敏捷性和數(shù)控系統(tǒng)較高的加工精度結(jié)合起來，組成經(jīng)濟牢靠且滿意零件加工精度要求的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在自動化機床掌握中常常會遇到。 1 系統(tǒng)框圖機床由PLC進(jìn)行掌握，而在某工位采納單獨的數(shù)控系統(tǒng)（以CLM數(shù)控系統(tǒng)為例），和PLC之間進(jìn)行必要的信號交換。由于僅是一個數(shù)控軸，主掌握系統(tǒng)還是PLC掌握，數(shù)控軸的動作指令都來源于PLC，兩個系統(tǒng)的交換信號的處理和理解就成為設(shè)計和修理的關(guān)鍵。.狀態(tài)反饋.800)this.width

2、=800">2 參考點的查找方式找參考點即回零是數(shù)控機床操作中是最重要的環(huán)節(jié)之一。數(shù)控機床上電后，首先進(jìn)行回零操作，就是數(shù)控軸也是如此。在PLC掌握的機床中凡設(shè)計到數(shù)控系統(tǒng)的使用，也要設(shè)計相關(guān)的程序掌握。這是由于一般數(shù)控機床多使用相對編碼器進(jìn)行位置測量，每次斷電后，對各個坐標(biāo)軸的位置記憶會自動丟失。因此開機后，必需讓機床各坐標(biāo)軸回到一個固定位置點上，既是回到機床的坐標(biāo)系零點，也稱坐標(biāo)系的原點或參考點，這一過程就稱為機床回零或回參考點操作。數(shù)控機床的各種刀具補償、間隙補償、軸向補償以及其它精度補償措施能否發(fā)揮正確作用將完全取決于數(shù)控機床能否回到正確的零點位置。 目前數(shù)控機床回零的

3、方式有兩種，使用脈沖編碼器或光柵尺的柵格法和使用感應(yīng)開關(guān)的開關(guān)法。開關(guān)法對所使用的接近開關(guān)和磁性開關(guān)有較高的重復(fù)定位精度要求，且存在定位漂移的可能，只有在要求重復(fù)定位精度不太高的狀況下才使用。大多數(shù)數(shù)控機床均采納柵格法回零。柵格法依據(jù)檢測元件的計量方式的不同又可分為肯定柵格法回零和增量柵格法回零。采納肯定柵格法回零的數(shù)控機床在有后備存儲器電池支持下，只需在機床第一次開機調(diào)試時進(jìn)行回零操作調(diào)整，此后每次開機均記錄有零點位置信息因而不必再進(jìn)行回零操作，而增量柵格法回零則每次開機均必需進(jìn)行回零操作。一般回零操作是在手動方式下完成的，RF(即參考點)找到后，數(shù)控系統(tǒng)會給出參考點找到的信號，PLC可以采

4、集該信號作為機床動作的前提。 采納增量柵格法回零的方法通常有三種方式：1）正向觸發(fā)回零數(shù)控軸以較快速度快速向零點靠近，在接近零點處開關(guān)觸發(fā)信號啟動回零操作，以低速連續(xù)向零點方向移動，當(dāng)壓下零點開關(guān)后，系統(tǒng)開頭查詢脈沖編碼器或光柵尺發(fā)出的零標(biāo)志脈沖，當(dāng)零標(biāo)志脈沖消失時，便發(fā)出相對應(yīng)的柵格脈沖掌握信號掌握回零軸制動停止，同時位移計數(shù)器清零，回零操作結(jié)束。此時所處位置便是數(shù)控機床的坐標(biāo)系零點。2）正向截止回零數(shù)控軸以較快速度快速向零點靠近，壓下零點開關(guān)后，以低速連續(xù)向零點方向移動，當(dāng)越過零點開關(guān)后，系統(tǒng)開頭查詢零標(biāo)志脈沖，當(dāng)零標(biāo)志脈沖消失時，發(fā)出相對應(yīng)的柵格脈沖掌握信號掌握回零軸制動停止，回零結(jié)束。

5、3）返向回零數(shù)控軸以較快速度快速向零點靠近，壓下零點開關(guān)后，制動停止，然后低速反向移動，系統(tǒng)開頭查詢零標(biāo)志脈沖，當(dāng)零標(biāo)志脈沖消失時，發(fā)出相對應(yīng)的柵格脈沖掌握信號掌握回零軸制動停止，回零結(jié)束。 數(shù)控軸的進(jìn)退指令信號由PLC進(jìn)行程序掌握。在沒有回零前，運動以回零開關(guān)而停止；回零后，位置按數(shù)控系統(tǒng)的程序移動。3 機床設(shè)計實例1) 硬件線路的設(shè)計（以CLM掌握系統(tǒng)為例） 見下圖， 數(shù)控系統(tǒng)的主線路受控于KA1和KA3，由PLC依據(jù)掌握要求吸合。工作方式和參考點開關(guān)接在數(shù)控相應(yīng)結(jié)點上，手動方式下的指令信號來源于PLC的掌握輸出，自動方式下的指令取決于加工程序，一般為電壓輸出到驅(qū)動單元。 800)this

6、.width=800">2）系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置和加工程序的編寫（以CLM系統(tǒng)開關(guān)回零為例）A. 參考點相關(guān)的參數(shù).原點設(shè)定A11202 01 00 13按鈕接在幫助輸入點2 零位開關(guān)接在幫助輸入點1 參考點信號到幫助輸出點13運動設(shè)定A1100 0 0 1 05 0 01為正向，速度為5偏置設(shè)定A1111 130.0 參考點開關(guān)相對于原點位置最小限位A113 -131.0 (實際限位1.0)最大限位A114 +1800.0(實際限位1930.0)B.和機械部件相關(guān)的參數(shù)進(jìn)給常數(shù)A1086.66667編碼器每細(xì)分單元絲桿移動距離位置增益A1031.0 標(biāo)準(zhǔn)值為1C.其他參數(shù)#p#分頁

7、標(biāo)題#e#手動速度 A10120.0加速度 A10250.0位置偏差 A10615 0.05 方向 A1090 1 000000操作方向最大轉(zhuǎn)速 A1212000 0000 電機最大轉(zhuǎn)速 B00701 03 0 0 00 01為英語 03為小數(shù)點后3位D.數(shù)控軸的加工程序E0000JMP 0010跳轉(zhuǎn)到0010E0010WAI 02.0等待2秒E0011ATS 13 1檢測幫助輸出13（參考點指示）位1則連續(xù)E0012NOPE0013PSA 1 +150.0 200 快進(jìn)E0014PSA 1 +300.0 011 慢進(jìn)E0015NOPE0016NOPE0017NOPE0018WAI 2.0E0

8、019PSA 1 +0.0 300 快退E0020JST 0000 跳轉(zhuǎn)到0000步，停止等待下一循環(huán)4 修理常見故障以前單位就有類似的系統(tǒng)配置的機床5臺，有的為數(shù)控軸，有的是數(shù)控轉(zhuǎn)臺，參考點的查找更為精確，使用編碼器確定零位。在修理過程中就遇到多次和數(shù)控系統(tǒng)有關(guān)的故障，現(xiàn)舉例說明。1）Y軸原位找不到，CLM數(shù)控面板上MARKER PULSE 2 ? 報警 分析：參考點的查找步驟，先碰參考點開關(guān)，再找編碼器的零脈沖（詳細(xì)碰參考點的動作因詳細(xì)設(shè)計而有所區(qū)分）。該故障在遇到參考點開關(guān)后停止并且報警，依據(jù)提示，問題出在編碼器及其連線。 解決：經(jīng)檢查，編碼器接線連接處進(jìn)水，清洗后用氣槍吹潔凈，上電查找

9、原位OK。2）大盤始終正轉(zhuǎn)，原位不能找到 分析：查找參考點先正轉(zhuǎn)，在遇到原位開關(guān)后開頭反轉(zhuǎn)，脫離原位開關(guān)開頭找編碼器零脈沖。該故障明顯是參考點開關(guān)沒反應(yīng)。 解決：檢查原位開關(guān)，更換后正常。3）找原位大盤即反轉(zhuǎn) 解決：依據(jù)上述分析，估量原位開關(guān)常置1，檢查開關(guān)信號證明推斷正確，拆下開關(guān)，內(nèi)部進(jìn)水引起信號短接，清理后回復(fù)正常。4）西門子驅(qū)動板“6”報警，系統(tǒng)跳電，后消失CLM報警“DRIVE RUNAWAY A1”。 分析：該電氣系統(tǒng)為PLC掌握機床，該工位由2根數(shù)控軸組成，數(shù)控系統(tǒng)為CLM雙軸數(shù)控，驅(qū)動和電機是西門子的。驅(qū)動板“6”報警為“Speed controller at endstop,

10、Iact=Iset”常見故障為遇到限位。 解決：留意到系統(tǒng)逆變電源跳電，經(jīng)線路檢查，發(fā)覺在找原位過程中，X軸的硬限位遇到了，適當(dāng)外移5mm后，電源不在跳電，原位都可以找到，但在自動執(zhí)行過程中停機，在驅(qū)動板上還是消失“6”報警，同時在CLM系統(tǒng)面板上消失報警“DRIVE RUNAWAY A1”，依據(jù)報警，故障還是在X軸。 依據(jù)閱歷，參考點查找正常，在自動過程中消失停機，可能是信號接觸不良。在電機、連接線、編碼器都證明OK的狀況下，故障查找陷于困難境地。后聯(lián)想到硬限位的外移，會不會參考點相對位置發(fā)生了偏差。將參考點偏置A111減小后，故障馬上消逝，后經(jīng)位置調(diào)整，得以正常工作，設(shè)備回復(fù)正常。 通過以上故障修理實例可以看出，只有在掌握系統(tǒng)和機床的詳細(xì)動作熟悉清晰的基礎(chǔ)上，依據(jù)自己的專業(yè)學(xué)問和閱歷，才能進(jìn)行有效的分析推斷。 對于由多子系統(tǒng)組成