基于PLC多工步机床控制
系统设计 一.系统硬件设计
1.1PLC选择说明
可编程控制器(PLC)不仅能实现对开关量信号的逻辑控制,还能实现与上位
计算机等智能设备之间的
通信。因此,采用PLC控制完全能满足本机床的技术要求,目具有操作简单运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等特点。系统的控制核心为M IT-SUBISHI的FX2N-48M R小型PLC,系统结构如下图所示。
系统结构图
1.2机床控制说明及外部接线
机床有四台电机,其中M1 ,M2分别为左、右动力头主轴电动机,由接触器KM1控制;M3为液压泵电机,由接触器KM2控制;M4为冷却泵电机,由接触器KM3控制。为了使加工、调整、维修方便,设置了
工作方式选择开关SA1当开关置于"自动"位时,工件从装入夹具定位夹紧到加工完毕,动力头返回原位夹具松开,全部自动进行;置于"步进"位时,每按一次工作起动按钮SB3,机构按动作的固定顺序向前动作一步;置于"手动"位时,通过按钮SB6-SB11对左右动力头电机和机床的各动作流程进行点动控制。当动力头工作到中途因停电或自动控制系统发生故障时,可点动复位。为了使系统工作稳定,设置压力继电器SP1检测油泵油压,只有在油压达到一定值时,系统才能工作。设置压力继电器SP2检测工件在夹具内是否可靠夹紧。设置限位开关SQ1检测工件是否准确定位。SQ2 SQ3作为左右动力头由快进到工进的转换主令开关,为了使两个动力头的运动同步,只有在它们同时受压时,才发出转步信号,开始加工。SQ4是工进终点限位开关,SQ5是动力头原位限位开关。PLC输入/输出端了的接线如下图所示
LC输入/输出端了的接线图
说明:冷却泵电机由组合开关SA2、接触器KM3直接控制,未通过PLC。设置了原位指示灯HL1,工作方式指示灯HL2~ HL4,指示设备的工作状态
1.2.1PLC I/O器件分配表如下表所示
器件
代号
设备名称
器件
代号
设备名称
X000
SB1
启动按钮
Y000
KM1
动力电机接触器
X001
SB2
停止按钮
Y001
KM2
油泵电机接触器
X002
SB3
停止按钮
Y002
YV1
工件夹紧电磁阀
X003
SB4
复位按钮
Y003
YV2
滑台快进电磁阀
X004-X006
SP1-SP2
压力开关
Y004
YV3
滑台工进电磁阀
X007-X010
SA1
转换开关
Y005
YV4
右头工进电磁阀
X012-X016
SQ1-SQ5
行程开关
Y006
YV5
左头工进电磁阀
X020-X024
SB6-SB11
动作按钮
Y007-Y012
HL1-HL4
动作指示灯
表I/O器件分配表
说明:0503 OFF, 0009 ,1003 ,0504 ON, YV3断电,YV4通电,横向滑台工进。当到位后,压下行程开关SA 2,压力继电器SP2动作,工进结束,这样依次完成其它各工序。
二.系统
软件设计
2.1系统控制
程序总体结构
系统有三种控制方式。采用模块组合结构,将不同控制方式的程序分开编写,分开执行,这样的程序结构简单,编写方便。实现的方法是采用条件跳转指令,根据工作方式输入继电器的状态,决定运行什么程序。系统控制程序的总体结构如下图所示
图程序控制总体结构图
2.2PLC控制及梯形图
梯形图与助记符的对应关系:
助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系,而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲,其顺序为:先输入,后输出(含其他处理);先上,后下;先左,后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。反之根据助记符,也可画出与其对应的梯形图。
2.2.1梯形图与电气原理图的关系
如果仅考虑逻辑控制,梯形图与电气原理图也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出(OUT)指令,对应于继电器的线圈,而输入指令(如LD,AND,O