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PLC用機床電氣控制系統(tǒng)組成與機床工作原理概述
閱讀:1915 發(fā)布時間:2022-5-18PLC用機床中有一系統(tǒng)處在全封閉狀態(tài)的閉環(huán)系統(tǒng)中,那就是電氣控制系統(tǒng),組成部分由電動機、電頻器和光柵尺,電氣控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中能夠好的體現(xiàn)高精度的控制。
電氣控制系統(tǒng)由幾大重要部分組成:工控機、SIMOTION、電動機模塊、電源模塊、變頻器、光柵尺以及傳感器等。
一、SIMOTION運動控制器
電氣控制系統(tǒng)的核心部分在于SIMOTION,其在應(yīng)用過程中能夠?qū)φ麄€控制系統(tǒng)的運行速度和性進行影響,因此,在電氣系統(tǒng)運行過程中對這部分要給予充足的重視。SIMOTION主要的功能就是實現(xiàn)運動控制、邏輯控制以及工藝控制,能夠在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響,因此,改成要對該部分進行重視。
二、電源模塊
電源模塊在使用過程中要對直流電進行使用,因此,在使用過程中,變頻器是將交流電轉(zhuǎn)變直流電,而逆變器則是把直流電轉(zhuǎn)變成預(yù)定頻率的交流電。這就產(chǎn)生了兩大模塊,分別為可調(diào)電源模塊和不可調(diào)電源模塊。可調(diào)電源模塊在使用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)直流電穩(wěn)定的供應(yīng),在這個過程中,可以對電按照相應(yīng)的參數(shù)進行預(yù)訂的變化,并且在這個過程中能夠和SIMOTION通信的功能進行結(jié)合。相反,在不可調(diào)電源模塊使用時,由于只能提供固定直流電壓值,就無法與SIMOTION功能相結(jié)合。
三、電動機模塊
電動機模塊作為電氣控制系統(tǒng)中的重要模塊,其重要性就是能夠?qū)⒅绷麟娔孀優(yōu)轭A(yù)定頻率的交流電,可供電動機進行適應(yīng)。電動機模塊在分類方面主要也是分為兩類,分別是裝柜型和書本型。
機床技術(shù)國內(nèi)現(xiàn)狀
我國機床制造業(yè)在上世紀80年代曾有過高速發(fā)展的階段,許多機床廠從守舊產(chǎn)品實現(xiàn)向數(shù)控化產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型。但總的來說,技術(shù)水平不高,質(zhì)量不佳,所以在上世紀90年代初期面臨經(jīng)濟由計劃性經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整,經(jīng)歷了幾年較困難的蕭條時期,那時生產(chǎn)能力降到50%,庫存超過4個月。從15年“九五”以后,從擴大內(nèi)需啟動機床市場,加強限制進入口數(shù)控設(shè)備的審批,投資支持關(guān)鍵數(shù)控系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)攻關(guān),對數(shù)控設(shè)備生產(chǎn)起到了很大的推動作用。尤其是在19年以后,向工業(yè)及關(guān)鍵民用工業(yè)部門投人大量技改資金,使數(shù)控設(shè)備制造市場一派繁榮。但也反映出下列存在問題:
低技術(shù)水平的產(chǎn)品競爭激烈,互相靠壓價*;高技術(shù)水平、全功能產(chǎn)品主要靠進入口;配套的功能部件、數(shù)控系統(tǒng)附件主要靠進入口;應(yīng)用技術(shù)水平較低,聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒有全部推廣使用;自行開發(fā)能力較差,相對有較不錯技術(shù)水平的產(chǎn)品主要靠引進圖紙、合資生產(chǎn)或進入口件組裝。
機床工作原理概述
機床在組裝、控制及運動過程中受到熱變形、摩擦、振動和慣性等各種不利因素的影響,加上移動軸與偏擺軸運動藕合,使機床精度嚴重衰減,對零件的精密加工造成了大影響。
現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展,帶動廠制造業(yè)的再次復(fù)蘇,機床對于實現(xiàn)自動化來講,因此其對于機械行業(yè)的重要性不言而喻。近年來市場對于工件精密度的要求不斷提升,相應(yīng)的對其加工設(shè)備也就是機床而言,也是提出廠相應(yīng)的要求。在整個機床內(nèi),控制系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能就是控制各個坐標軸的移動,除此之外,還控制著機床主軸的啟停和轉(zhuǎn)向,當然,還有對進給量的把控,進一步來講,還有進行換刀和夾具定位等,而這此操作沒有很高的精度是不能夠?qū)崿F(xiàn)的。
在計算機技術(shù)的輔助下,可編程邏輯控制器(以下統(tǒng)稱為PLC)技術(shù)發(fā)展到廠一個全新的階段,機床的作用就是能夠自動的完成一些加工動作,而實現(xiàn)這個自動化的核心就是PLC系統(tǒng)。本課題就是以PLC控制技術(shù)為中心進行研討的,旨在達成以PLC為基礎(chǔ)而展開的電氣控制方面的設(shè)計,在于介紹機床的工作原理,并且對電氣控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件進行分析,較后總結(jié)一套以PLC為基礎(chǔ)的機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。
機床的控制系統(tǒng)不僅包含軟件,還有一部分硬件成分,其中關(guān)鍵的就是機械裝置、電氣電路還有上位機與下位機的軟件,對于一個機床而言,它的控制系統(tǒng)就是整個設(shè)備,在工作原理上,以數(shù)字控制的形式發(fā)出指令,讓設(shè)備的執(zhí)行部分從而開始工作。
由PLC的定義可以看出,邏輯分析部分是相應(yīng)的,當然,作為一套完整的系統(tǒng)就規(guī)定會有輸入與輸出部分接下來對這三個部分進行分析,輸入部分就是采集一些實際運動參數(shù),參數(shù)來源就是需要被控制的部分,此外,輸入部分還要有信息存儲功能;邏輯分析部分主要充當大腦的作用,對輸入的數(shù)據(jù)進行分析,而且還要判定由哪個部分進行執(zhí)行;輸出部分的動作就比較單一,即將處理后的信息發(fā)送到相關(guān)執(zhí)行裝置,由執(zhí)行裝置做出設(shè)定的行為動作。
機床精度保持性和性是數(shù)控機床的重要性能指標。機床精度保持性是指機床在正常的使用條件下,各項精度能夠長時間保持在精度要求范圍內(nèi)的能力;性是指機床在規(guī)定的*條件下及規(guī)定的時間內(nèi),完成規(guī)定功能的能力。精度保持性和性對機床的加工質(zhì)量和速率都有至關(guān)重要的影響。經(jīng)過重大專項的科技攻關(guān),國內(nèi)機床企業(yè)的精度保持性和性相關(guān)技術(shù)取得了進展,但與水平相比還是差距甚遠。
機床精度保持性問題在設(shè)計、制造和使用3個階段會因機床類型、結(jié)構(gòu)形式、性能要求和工況特點的不同而不同。根據(jù)前期對國產(chǎn)數(shù)控機床精度保持性的調(diào)研,發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)機床精度保持性較差,其研討還存在精度、精度穩(wěn)定、精度保持和精度壽命等概念不清晰,或者未定義的問題,導(dǎo)致目前國內(nèi)還沒有一個比較系統(tǒng)的精度保持性研討體系。數(shù)控機床精度保持性的主要影響因素在于運動部件之間的磨損,相比較而言,國內(nèi)機床影響精度保持還有因素,如鑄件鑄造應(yīng)力、裝配應(yīng)力等。在實際調(diào)研中發(fā)現(xiàn),國產(chǎn)機床裝配過程中,鑄件在刮研好精度一段時間之后會發(fā)生變形;在工作過程中,裝配預(yù)緊的螺栓等連接件會在較短時間內(nèi)出現(xiàn)預(yù)緊力下降、連接松動,這都使機床精度及性能發(fā)生變化。目前,國產(chǎn)機床應(yīng)加強對精度保持性機理的基礎(chǔ)研討,以及對設(shè)計、制造環(huán)節(jié)中精度保持性關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)。