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        PLC在數控機床安全設計中應用

        時間:2018-05-07 11:03   作者:admin 點擊:
        數控設備是技術密集型和知識密集型的機、電一體化產品,其技術先進、結構復雜、價格昂貴,隨著生產企業規模的不斷擴大及設備自動化程度的不斷提高,數控車間里所用的數控設備種類和數量也在不斷增加。要想更好地利用數控機床,就必須對數控機床的結構功能及系統有充分的了解。數控機床的動作控制通常由兩種方式來實現:一種是通過CNC系統(專用計算機)的數字信息來控制,即“數字控制”,如數控機床工作臺的前、后、左、右移動,主軸箱的上、下移動和圍繞某一直線軸的旋轉運動位移量等。這些控制是用插補計算出的理論位置與實際反饋位置比較后得到的差值對伺服進給電機進行控制而實現的。這種控制的核心是保證實現被加工零件的輪廓,即除點位加工外,各個軸的運動時刻都必須保持嚴格的比例關系;另一種是在數控機床運行過程中,以CNC系統內部和機床上各行程開關、傳感器、按鈕、繼電器等開關量信號的狀態為條件,并按照預先規定的邏輯順序,對諸如主軸的開停、換向,刀具的更換,工件的夾緊、松開。液壓、冷卻、潤滑系統的運行控制。這一類動作的控制主要是進行開關量信號的順序控制,一般由PLC來完成。 
         
        1 PLC程序在數控機床上的應用 
         
        PLC為可編程控制器.在數控機床上所使用的PLC也稱作PMC。它有以下優點:響應快??刂凭雀?,可靠性好,控制程序可隨應用場合的不同而改變,與計算機的接口及維修方便。通常,數控機床上所使用的PLC程序包括系統程序和用戶程序。其中系統程序包括監控程序、編譯程序及診斷程序等,由PLC生產廠家提供,并固化在EPROM中,用戶不能直接存取,也不需要用戶干預。麗用戶程序是用戶根據現場控制的需要,用PLC程序語言編制的應用程序,用以實現各種控制要求。常用的PLC程序設計語言主要有梯形囝、語句表、功能塊圖等。 
         
        由于數控機床很多執行機構的動作都是通過PLC的控制指令來實現的,可以利用PLC對數控機床進行故障的快速檢測和維修,或者是通過修改、編寫PLC程序為數控機床增添某個可執行動作或功能。 
         
        2 數控機床的安全控制設計 
         
        在使用數控機床的過程中作者發現:有些系統的機床在操作不當或因機床本身原因出現故障報警停機之后,需要消除報警并重新返回HOME點才能再次執行程序,可是有些系統的機床在消除報警后并不需要返回HOME點就可以直接再次運行程序。后者雖然節省了一點時間,可是卻存在極大的安全隱患。某企業有一臺數控加工中心就出現過這樣的情況:某次執行空運行時,產生了機床報警導致停機,操作工消除報警后未回HMOE點就再次運行空運轉程序,使主軸與夾具發生碰撞,造成主軸精度及動平衡超差,無法滿足設備加工的工藝要求。分析其原因:當機床在運行過程中報警停機之后,機床夾具及主軸的位置狀態已經發生了變化(不再是初始狀態),若是消除報警之后立即重新開始執行后續程序,就很容易導致機床主軸誤動作造成主軸與夾具或工件發生碰撞。為了避免因碰撞造成的不必要的工廢.進一步提高設備本身的防錯能力,作者針對FUNUC系統加工中心設計了一個數控機床動作的安全控制程序,該程序的作用主要是保證在執行加工程序或者空運行程序過程中發生了機床停機報警,在操作人員消除報警后,必須執行回參考點的程序,如果不執行回參考點程序使程序、設備的夾具、主軸、刀具等恢復到初始位置,機床將無法執行加工程序或空運轉程序,這樣就有效避免了設備碰撞的可能性。 
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