西門子S120連接電纜6SL3060-4AJ20-0AA0
(1)主運(yùn)動(dòng)——銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
機(jī)械調(diào)速:銑刀直徑、工件材料和加工精度的不同,要求主軸的轉(zhuǎn)速也不同。
正反轉(zhuǎn)控制:順銑和逆銑兩種銑削方式的需要。
制動(dòng):為了縮短停車時(shí)間,主軸停車時(shí)采用電磁離合器機(jī)械制動(dòng)。
變速?zèng)_動(dòng):為使主軸變速時(shí)變速器內(nèi)齒輪易于嚙合,減小齒輪端面的沖擊,要求主軸電動(dòng)機(jī)在變速時(shí)具有變速?zèng)_動(dòng)。
(2)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)——工件相對(duì)于銑刀的移動(dòng)
為什么進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需要縱向、橫向和垂直三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)?
運(yùn)動(dòng)方向:縱向、橫向和垂直六個(gè)方向。
實(shí)現(xiàn)方法:通過(guò)操作選擇運(yùn)動(dòng)方向的手柄與開(kāi)關(guān),配合進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
聯(lián)鎖要求:
主軸電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的聯(lián)鎖:在銑削加工中,為了不使工件和銑刀碰撞發(fā)生事故,要求進(jìn)給拖動(dòng)一定要在銑刀旋轉(zhuǎn)時(shí)才能進(jìn)行,因此要求主軸電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)之間要有可靠的聯(lián)鎖。
縱向、橫向、垂直方向與圓工作臺(tái)的聯(lián)鎖:為了保證機(jī)床、刀具的安全,在銑削加工時(shí),只允許工作臺(tái)作一個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。在使用圓工作臺(tái)加工時(shí),不允許工件作縱向、橫向和垂直方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為此,各方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間應(yīng)具有聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。
兩地控制:便于操作。
冷卻潤(rùn)滑要求:銑削加工中,根據(jù)不同的工件材料,也為了延長(zhǎng)刀具的壽命和提高加工質(zhì)量,需要切削液對(duì)工件和刀具進(jìn)行冷卻潤(rùn)滑,而有時(shí)又不采用,因此采用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制冷卻泵電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)。
此外還應(yīng)配有安全照明電路。
編好的程序需要經(jīng)過(guò)運(yùn)行調(diào)試,以確認(rèn)是否滿足機(jī)床控制的要求。一般來(lái)說(shuō),順序程序的調(diào)試要經(jīng)過(guò)“仿真調(diào)試"和“聯(lián)機(jī)調(diào)試"兩個(gè)步驟。
(1)仿真調(diào)試
“仿真調(diào)試"又稱“模擬調(diào)試",是指在實(shí)驗(yàn)室條件下,采用特制的“仿真設(shè)備"(或稱“模擬裝置"、“模擬臺(tái)"等)代替機(jī)床與CNC、PLC、PLC編程設(shè)備聯(lián)接起來(lái)(在有條件的情況下,還可以聯(lián)接伺服單元、伺服電動(dòng)機(jī)、甚至某些獨(dú)立的機(jī)械功能部件),對(duì)順序程序進(jìn)行的調(diào)試?!胺抡嬲{(diào)試"具有安全、能耗小、調(diào)試軸助人員少等優(yōu)點(diǎn)。
“仿真設(shè)備"常用許多開(kāi)關(guān)、指示燈來(lái)模擬機(jī)床各電氣功能器件的狀態(tài)。如用小型開(kāi)關(guān)的通/斷代替MT側(cè)操作面板的開(kāi)關(guān)、按鈕,電氣柜內(nèi)的繼電器觸點(diǎn),安裝于機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件上的位置檢測(cè)開(kāi)關(guān)等的閉合/斷開(kāi),以模擬各種輸入信號(hào)的“1"和“0"狀態(tài),用指示燈的亮/滅代替MT側(cè)操作面板指示燈,電氣柜內(nèi)繼電器線圈等的通電/斷電,以驗(yàn)證輸出到MT側(cè)各器件的信號(hào)狀態(tài)。
“仿真調(diào)試"是“聯(lián)機(jī)調(diào)試"前的一個(gè)重要步驟。程序設(shè)計(jì)員可以通過(guò)“仿真設(shè)備"對(duì)諸如機(jī)床操作面板、工作臺(tái)運(yùn)行、工件裝夾、主軸起停、刀庫(kù)手動(dòng)、自動(dòng)找刀、機(jī)械手換刀、工作臺(tái)分度及各機(jī)械動(dòng)作和控制邏輯的互鎖關(guān)系進(jìn)行分考動(dòng)作和循環(huán)動(dòng)作運(yùn)行調(diào)試,以保證順序程序控制原理的正確性,為以后的整機(jī)聯(lián)調(diào)的安全,順利地進(jìn)行打下基礎(chǔ)。
需要指出的是,“仿真設(shè)備"雖可以通過(guò)模擬機(jī)床側(cè)的信號(hào)狀態(tài)調(diào)試并確認(rèn)機(jī)床控制中的許多控制順序問(wèn)題,但因條件的限制,往往不能真實(shí)地模擬那些與時(shí)間控制有關(guān)的機(jī)械動(dòng)作,以及某些復(fù)雜的循環(huán)動(dòng)作順序。因此,順序程序還須進(jìn)行聯(lián)機(jī)運(yùn)行調(diào)試,才能最終確認(rèn)是否正確。
(2)聯(lián)機(jī)調(diào)試
將機(jī)床、CNC裝置、PLC裝置和編程設(shè)備聯(lián)接起來(lái)進(jìn)行的整機(jī)機(jī)電運(yùn)行調(diào)試稱為“聯(lián)機(jī)調(diào)試"(如圖1所示)?!奥?lián)機(jī)調(diào)試"可以發(fā)現(xiàn)和糾正順序程序的錯(cuò)誤,可以檢查機(jī)床和電氣線路的設(shè)計(jì),制造,安裝以及機(jī)電元器件品質(zhì)可能存在的問(wèn)題。
“聯(lián)機(jī)調(diào)試"工作在車間現(xiàn)場(chǎng)由具有機(jī)電專業(yè)知識(shí)的多名工程技術(shù)人員聯(lián)合進(jìn)行。在確認(rèn)CNC系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、PLC裝置、強(qiáng)電柜元器件、機(jī)床各元部件的安裝和連接無(wú)誤后,才可以接通電源,將存儲(chǔ)在編程設(shè)備中的順序程序傳送至RAM插板(或PLC裝置的RAM存儲(chǔ)器)中,然后執(zhí)行順序程序,以便對(duì)各機(jī)電執(zhí)行元部件的動(dòng)作及其順序控制邏輯進(jìn)行檢查。需要時(shí),可用編程設(shè)備修改順序程序,然后再傳送到RAM插板中。
圖1 聯(lián)機(jī)調(diào)試系統(tǒng)方法示意圖
西門子S120連接電纜6SL3060-4AJ20-0AA0
1、PLC程序的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法
在PLC發(fā)展的初期,沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖程序,即在已有的些典型梯形圖的基礎(chǔ)上,根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制的要求,不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖,不斷地增加中間編程元件和觸點(diǎn),最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒(méi)有普遍的規(guī)律可以遵循,設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系,所以有人把這種設(shè)計(jì)方法稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。它可以用于邏輯關(guān)系較簡(jiǎn)單的梯形圖程序設(shè)計(jì)。
用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)PLC程序時(shí)大致可以按下面幾步來(lái)進(jìn)行:分析控制要求、選擇控制原則;設(shè)計(jì)主令元件和檢測(cè)元件,確定輸入輸出設(shè)備;設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控制程序;檢查修改和完善程序。
2、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)是比較奏效的,可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果。但是,由于這種方法主要是依靠設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),所以對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求也就比較高,特別是要求設(shè)計(jì)者有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)和工業(yè)上常用的各種典型環(huán)節(jié)比較熟悉。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法沒(méi)有規(guī)律可遵循,具有很大的試探性和隨意性,往往需經(jīng)多次反復(fù)修改和完善才能符合設(shè)計(jì)要求,所以設(shè)計(jì)的結(jié)果往往不很規(guī)范,因人而異。
經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法一般適合于設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的梯形圖程序或復(fù)雜系統(tǒng)的某一局部程序(如手動(dòng)程序等)。如果用來(lái)設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)梯形圖,存在以下問(wèn)題:
1).考慮不周、設(shè)計(jì)麻煩、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)
用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)復(fù)雜系統(tǒng)的梯形圖程序時(shí),要用大量的中間元件來(lái)完成記憶、聯(lián)鎖、互鎖等功能,由于需要考慮的因素很多,它們往往又交織在一起,分析起來(lái)非常困難,并且很容易遺漏一些問(wèn)題。修改某一局部程序時(shí),很可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)其它部分程序產(chǎn)生意想不到的影響,往往花了很長(zhǎng)時(shí)間,還得不到一個(gè)滿意的結(jié)果。
2).梯形圖的可讀性差、系統(tǒng)維護(hù)困難
用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的梯形圖是按設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣的思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此,即使是設(shè)計(jì)者的同行,要分析這種程序也非常困難,更不用說(shuō)維修人員了,這給PLC系統(tǒng)的維護(hù)和改進(jìn)帶來(lái)許多困難