正文内容
数控机床电气控制系统论文范文
来源:盘古文库
作者:火烈鸟
2025-09-19
1

数控机床电气控制系统论文范文第1篇

数控机床控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、PLC单元以及数据I/O单元等组成。较新的数控系统还包括一个通讯单元, 它可完成CNC、PLC的内部数据交换和远程网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动模块和电机。位置测量系统主要是采用光栅或伺服电机上安装的增量式位移编码器。

数控系统的主要特点是: (1) 可靠性要求高。数控设备加工精度高, 一旦系统发生故障, 会造成加工质量和成本的提高; (2) 工作环境要求高。数控设备的加工精度受现场温度、湿度、辐射影响明显。有些高精密机床要求单独隔离以便于机床环境温度、辐射和湿度调节。而绝大多数的数控机床安装基础都设置防震沟与外界隔离; (3) 接口电路复杂。控制系统与各驱动模块、检测装置以及执行单元等进行数据实时通讯, 接口单元较多, 电路比较复杂。

2 故障的分析与诊断

故障分析是维修的第一步, 设备维护人员应主要从以下方面入手。

(1) 调查有何异常。如异常噪音、电机过热、误动作等。操作者应尽量保持设备的故障状态, 如液晶屏的报警信息、故障指示灯的显示, 各部件的停止位置等。 (2) 初步判断故障原因。反推一下故障原因可能导致的设备故障动作或过程, 对故障原因进行初步判断。 (3) 确定维修步骤。有些故障液晶显示屏或指示灯会有代码提示, 对照设备维修手册或使用说明书, 查出该故障的多种可能原因, 然后综合分析, 逐一排查。 (4) 有些故障机床可能没有报警提示, 或报警信息是错误的, 尤其是早期制造的机床, 这就需要维修人员对该机床的控制系统有较深的了解和实践经验, 透过现象找出本质原因。

数控系统电气故障的诊断方法有很多, 在设备检修时往往需要将多种方法综合利用, 逐一排查。数控系统电气故障的常用诊断方法如下。

(1) 直观检查。这是就是利用感官进行故障初步分析。

(1) 望:目视机床各部件是否处于正常状态 (例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等) , 各电控装置 (如数控系统、温控装置、润滑装置等) 有无报警指示, 查看有无保险烧断, 元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落, 各操作元件位置正确与否等等。 (2) 闻:通过嗅觉检查执行单元、驱动部件或控制部件是否有过热而导致的糊味。 (3) 问:向现场人员询问故障产生的过程、故障发生时设备的状况或动作。 (4) 切:检查各接口电路板、电缆插头是否松动, 设备执行部件是否温度较高, 散热风扇风冷效果是否正常等。

(2) 仪器检查。使用检测仪表如万用表、示波仪、红外测温仪等, 对电源, 电机绕组及信号线进行检查, 对相关直流及脉冲信号, 对设备部件温度等进行测量分析。

(3) 信号与报警指示分析法。

(1) 软件报警:在故障发生时, 数控系统通过检测判断会通常都会在操作面板上的液晶屏上显示相应的报警信息或故障代码。维修人员还可以通过P L C程序检查相关元素的执行状态推测故障原因。 (2) 硬件报警:数控系统、伺服系统以及一些主要电子线路板上一般会有一组反应硬件状态的发光二极管指示灯, 根据指示灯的组合状态和相应的设备手册可以方便地获知硬件故障内容、故障原因以及排除方法。 (3) 备件置换:当故障分析结果集中于某一印制电路板上时, 由于电路集成度较高, 为了缩短停机时间, 在有相同备件的条件下可以先将备件换上, 然后再去检查修复故障板。 (4) 交叉换位法:在没有备件, 或部件拆卸检查比较困难的情况下, 可以将系统中相近或相兼容的两个部件或板卡互换, 例如XYZ伺服电机故障, X、Y坐标的指令板或伺服板的故障, 都可以通过交换排查法判断故障板或故障部位。应用这种换位法应特别注意, 不仅要确定硬件接线的正确插接, 还要将一系列的跳线开关或参数设置在正确的状态, 否则可能造成新的故障隐患。 (5) 参数调整:数控系统、PLC及伺服驱动系统在设备厂家安装、调试初期, 根据机床当时的电气、机械性能对一些参数进行了调整设置, 以满足机床加工要求。这些参数使机床总体加工效果达到最佳状态。但随着机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化, 最初的参数设置不再适应机床的工作性能, 所以需要重新调整相关参数进行优化。 (6) 接口状态检查:现代数控系统多将PLC集成于其中, 而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与I/O接口信号的传输错误或丢失相关的, 这些接口信号有的可以在相应的接口板和I/O板上有指示灯显示, 有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示, 而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。 (7) 特殊处理法:当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段, 其中软件含量越来越丰富, 有时软件逻辑的设计中可能出现一些内部冲突, 导致系统出错, 例如死机现象。这种故障现象可以采取特殊手段来处理, 比如整机断电, 稍作停顿后再开机, 故障会自动消除。

3 故障排除实例

(1) 伺服电机转速不稳或震动, 常伴随有对应电流表显示偏大。故障原因有三中可能。

(1) 电机严重过载, 原因一般为加工进刀量太大且不均衡或机床存在机械卡阻或机械润滑效果差。 (2) 伺服电机上的编码器故障, 一般原因为编码盘污染或由于机床长时间震动导致编码器与读数头相对位置发生变化, 进而导致速度编码器反馈数据出错。 (3) 变频器或功率模块滤波输出部位出现故障导致输出高次谐波电流太多

(2) 数控系统位置环故障。

(1) 位置环报警。可能是位置测量回路开路;测量元件损坏;接近开关与感应对象的相对最短距离发生移动导致检测不到信号等。 (2) 坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大;位置环或速度环接成正反馈;反馈接线开路;测量元件损坏。

(3) 机床坐标找不到零点。可能是零方向在远离零点;编码器损坏或接近开路;光栅零点标记移位;回零减速开关失灵。

(4) 机床动态特性变差, 工件加工质量下降, 甚至在一定速度下机床发生振动。造成这一现象的原因很可能是机械传动系统间隙过大甚至磨损严重或者导轨润滑不充分甚至磨损造成的;对于电气控制系统来说一般是由于伺服系统调整不当, 各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起, 解决办法是进行最佳化调节。此外, 液压系统工作不正常也可能造成加工质量下降。

(5) 停机故障。这里有两种可能的情况:一种情况是如前所述的相关软件设计中的问题造成在某些特定的操作与功能运行组合下的停机故障, 一般情况下机床断电后重新通电便会消失;另一种情况是由环境条件引起的, 如强力干扰 (电网或周边设备) 、温度过高、湿度过大等。数控机床大多功能具备联锁功能, 当系统检测到某一部件有异常, 如关键部件散热风扇坏, 模块温度过高等常常会造成系统停机报警。

摘要:故障分析与诊断是数控机床故障排除过程的最重要环节, 分析出了故障原因, 问题也就迎刃而解。因此, 故障分析方法对数控电气维修工作十分重要。

关键词:数控维修,故障分析,设备维修

参考文献

[1] 刘希金, 等.机床数控系统故障检测及维修[M].兵器工业出版社, 1995.

数控机床电气控制系统论文范文第2篇

目前, 用于拖动各类起重机、塔吊、矿山提升机等设备的绕线电动机, 经常需频繁改变运行状态 (频繁启动制式反向控制) 。调查表明, 绕绕线式电动机大多利用交流接触器或凸轮控制器逐级切除金属电阻的启动方式, 采用交流接触器主接点的通断来切换转子金属电阻, 存在很多问题。随着生产任务的加重, 起重设备的操作非常频繁, 接触器每小时动作次数可能多达90~120次, 一天动作次数有可能达到上千次, 转子电流大, 切换时弧光闪烁, 再加上环境灰尘大, 因此在工作时经常会发生交流接触器主接点接触不良, 转子电阻不平衡, 电动机发热, 贴铁芯接合面脏污, 接合面未对好, 交流铁芯吸合时噪声过大, 接触器铁芯滞磁, 断开动作迟缓, 接点黏, 接烧损, 接触器线圈烧损等多种故障, 因而给设备的检修和日常的维护工作带来非常大的困难, 备品、备件消耗量大, 另外多级切换金属电阻启动时机械冲击力也很大, 严重影响配套机械设备的使用寿命。

1.1 简要分析绕线式电机的性能

众所周知绕线式电动机有它的优点是鼠笼式电机不可比拟的。 (1) 它启动力矩大。 (2) 它启动电流小。特别适合于重载启动的场合 (比如压扎设备) 但是这种绕线式电机采用的转子回路中串接附加电阻Rr的调速从机构上是很简单, 但存在以下几个缺点。

(1) 调速是有级的, 不平滑 (主要问题是采用接触器或凸轮机构逐级切除电阻的方法可靠性太差, 故障率很高) 。

(2) 串入较大附加电阻后, 电机的机械特性很软。低速运行时负载稍有变化, 转速波动很大 (往往出现低速时的抖动或是低速不理想即不能达到要求的低速) 。

(3) 电机在低速运行时, 效率甚低, 电能损耗很大。 (异步电动机经常经气隙传送到转子的电磁功率P2, 一部分成为机械输出功率Pw, 另一部分则成为转差功率Ps, 而转差功率Ps转化为转子回路中的铜耗, 以发热的形式消耗掉。他们之间有以下关系:P 2=P w+P s;P 2=Mω1;P m= (1-S) P 2;Ps=SP=3I222 (R2+Rr) 式中Rr是转子每相串入的附加电阻, 当异步电动机拖动恒转矩负载时, 电磁功率P2为常值。以电机串入Rr后在1/2同步速运转为例, 此时S=0.5, 电磁功率P2的一半变为转子铜耗主要是Rr消耗掉, 在考虑定子中的损耗, 则总效率低于50%转速越低, 效率越差。因此不论是从可靠性还是节能的角度来评价这种调速方法, 其性能是很低劣的, 对于大中容量的绕线式异步电机, 是不宜采用这种低效率的能耗调速方法的。

1.2 简要分析直流电动机的性能

(1) 在这里我们只说明一下直流他励电动机的一些机械特性, 对于补偿好的电机, 电枢反应很小, 当他励电流不变时, 转矩与电枢电流成正比。控制电枢电流就等于控制转矩, 所以良好的动态特性是比较容易实现的。

(2) 采用转速、电流双闭环系统能获得四象限的恒加碱速特性。

(3) 采用全状态反馈, 和电枢电流的预控制器以及励磁回路的EMF-反电势调节等方法就能得到一个动、静态特性都很有优秀的系统。

1.3 设备现状说明

(1) 1600T设备主驱动为两台88k W绕线式电机, 低速已经不能使用, 现只一台88k W电机在运行, 故障率极高, 工人师傅利用高速停机的下滑惯性来等效低速进行找准, 可靠性只能在工人师傅的经验上。主回路的大部分原件在超有效期运行, 电阻箱已经被拉出原来位置, 一旦损坏势必影响生产, 而且该设备没有替代机床。

(2) 1000T设备主驱动为一台125k W绕线式电机, 现场反映高速不够, 低速也不够, 工艺需要高速7~12/rpm, 低速2~3/rpm, 而现在根本达不到 (车间戴师语) , 而且都采用的是老式的接触器和凸轮机构来串入和切除转子回路电阻的调速方式, 其弊端前面已经说过, 整台设备的控制回路元件也已经在历次的维修过程中更换了60%, 遥控操作台上的元件已经大部分脱落和损坏了, 一旦有大的故障出现很难及时处理, 影响生产任务完成。

(3) 600T设备主驱动为一台60k W绕线式电机, 其现状也同1000T的一样, 故障率高, 维修困难, 而且都存在一个现有元件和原设备配套元件更换困难的问题。

(4) 400T设备主驱动为一台63k W直流电机, 其现状是启动运行调速还是可以。就是原直流调速系统已经实在不能在继续工作了, 故障率高是一个问题, 主要是故障以后很难维修, 因原系统是板卡级产品, 功率器件也是大功率可控硅, 板卡没有备件, 性能差, 可控硅特性差, 无法获得四象限优秀的运行, 现在车间只能凭经验修补, 而且维修能力也不能满足。普通的过载, 过压可以凭经验维修, 一旦功率管损坏, 很难维修。

(5) 500T设备分为两种;一种主驱动是直流电机, 一种主驱动是绕线式交流异步电机。共有4台, 各是交流62k W两台, 直流80k W两台。其运行也存在和上面分析的一样的问题。

2 改造方案简要说明

(1) 对于绕线式电机我们建议采用串级调速的方法, 可以直接取掉庞大的转子电阻, 也可以取掉复杂的凸轮调速机构, 大大简化原电路, 提高调速性能, 提高运行的可靠性。

(2) 串级调速的优点是, 既有绕线式电机的重载启动, 和启动电流小的特点又有, A、具有高效率 (节能) B、无级平滑调速C、较硬的低速机械特性。

(3) 串级调速的又源逆变器采用纯进口德国西门子产品, 保证大系统安全可靠运行。

(4) 对于直流电机, 我们建议采用全数字直流调速装置, 对电枢电流和励磁电流进行调节, 以获得好的调节特性。参数设定是数字式的, 维护方便, 易懂。

(5) 系统也建议采用德国西门子纯进口的设备。安全可靠。

(6) 主回路短路器, 接触器, 控制器件也建议采用进口最新产品, 至少应采用合资企业的产品。

(7) 取掉电阻箱和原主回路控制柜, 另外配置一套主回路控制柜。

3 改造中出现问题的一些解决措施的简要说明

(1) 转子电路的特殊工作状态, 会引起换流重迭现象严重。

(2) 理论和实践证明串调系统电动机所能产生的最大力矩为异步电动机在正常接线运行时所能产生的固有最大力矩M的0.826倍, 换句话说, 采用串级调速后, 电动机的过载能力损失了17.4%, 对冲击性负载要有必要的措施加以改善。

(3) 串级调速时应同时采取改善电网功率因数的措施, 常用的改善功率因数的方法是在进线电网侧接入电力电容器来补偿, 但应注意防止异步电动机与电容器之间产生自激现象和电网波形畸变严重时引起电力电容器发热烧毁。需采取措施解决。

(4) 异步电机的空载激磁电流约为电机定子额定电流的25%左右, 这就意味着在电机中贮藏有很大的磁场能量。若在转子回路断开状态时突然将定子电路从电网断开, 将可能在转子回路中感应出异常的高压, 引起变流装置硅整流元件电压击穿, 甚至造成转子绕组绝缘损坏等严重事故。因此在系统控制中一定要采取转子感应电压保护和停车顺序控制。

(5) 出现低速电机发热问题, 当然引起的原因比较复杂, 主要是决绝问题的措施一定要有力。

(6) 开车条件的满足是至关重要的: (1) 保护开; (2) 飞轮刹车气压到; (3) 润滑正常;因此连锁和互锁的条件一定要可靠。建议采用PLC处理。

(7) 当然还有一些小的问题这里就不一一说明了。

4 系统组态及监控

根据系统的可靠性要求, 我们选用了德国西门子公司的系统软件SIMATIC Win CC作为操作站的软件开发平台, 运行在Windows NT上, 用户界面友好, 组态方便, 能完成如下功能:系统组态、数据库组态、图形组态、控制组态、报表组态等;运行在实时多任务、基于优先级调度的抢占式操作系统, 完成如下功能:画面显示、趋势显示、报警显示和处理、报表管理和打印、事故追忆、控制调节、控制运算、信号转换与处理、通讯管理等。

4.1 SIMATIC Win CC组态软件包

组态软件为用户供一个简便、适用、高效的工程平台, 可实现用户的各种监控功能和监控策略。其特点如下。

4.1.1 实用性

组态范围及其广阔, 从数据库组态到控制策略组态、从工况图形组态到报表组态, 都可方便的实现。通过组态工作, 绝大多数过程控制场合的自控方案及功能需求都可实现。

4.1.2 高效性

采用了国际上先进的组态思想, 如在控制策略组态中遵循IEC611313国际可编程控制组态语言标准, 同时向用户提供功能块图、梯形图及结构化文本语言等多种编辑方式, 用户可同时选择这几种以最方便的手段生成自己的控制策略;在工矿图形和报表的生产过程中, 采用所见即所得方式, 直接描绘出所需的报表及图形组态。

4.1.3 方便性

组态软件为基于Windows NT界面, 用户可利用鼠标, 通过菜单操作, 对话框的使用、窗口操作、工具箱操作、图符的拾取等标准的Windows操作方式, 操作极为方便。组态软件的界面为全汉字提示。修改和运行维护都很方便。

4.2 系统配置组态

系统配置组态指定了系统的硬件构成和配置参数, 包括以下几点。

(1) 确定各现场主控制器的类型、站号, 是否冗余等信息。

(2) 确定现场I/0模块的类型、站号、信息范围、量程范围、报警上下限等参数。

4.3 实时数据库的组态

用来定义各项数据, 在线运行软件中的信号采集与转换、报警、显示等任务依赖这部分数据运行。即现场测控点与实时数据库中的数据项相对应, 建立现场信号与组态软件变量之间的对应关系, 有了这种关系, 我们就可以不用编程轻松地实现操作站实时数据的采集、动态刷新和动态画面的显示。

4.4 图形组态

图形组态工具软件可方便地绘制出应用系统所需要的各种总貌图、流程图、和工况图。图形组态软件可灵活地生成多种动态显示方式。

4.5 控制及算法组态

控制及算法组态用以生成系统所有回路连续控制算法、顺序控制算法、特殊处理算法及统计算法。采用IEC611313国际可编程控制组态语言标准, 提供了功能块图 (FBD) 、梯形图 (LD) 和结构化文本 (ST) 三中编程语言。

4.6 历史库组态

历史库组态可方便地定义需保留的工位点、中间量点、采样间隔以及保留时间长度等。

4.7 追忆库组态

追忆库组态通过离线的生成系统设置事故点、追忆点以及追忆时间, 再由在线运行的追忆库管理任务完成追忆条件的检测和数据的记录。

4.8 流程图生成

组态软件已提供了生成三维立体画面的图形库, 可以很方便的绘制工艺流程图、报警画面、趋势图等图形界面。这些功能是系统自带的, 可以很方便的说明运行状态, 事故发生位置, 等。

4.9 系统管理功能

系统管理主要完成对应用程序的总体结构进行定义, 明确系统的配置及所具有的处理能力, 生成系统库, 完成系统下装功能。

4.1 0 ATIC Win CC监控软件包

监控软件实现在线的操作及监视等功能, 运行于管控站或操作站中。操作员通过专用薄膜键盘及轨迹球 (也可采用触摸屏) , 完成各种操作。

5 性能保证、试验及监造

6 技术服务、人员培训和图纸资料

(1) 培训主要包括:操作人员、技术人员两级培训。

(2) 技术人员培训内容:系统应用, SIMOREG DCMASTER 6RA70系统应用, 矢量型变频器系统等。

(3) 现场培训包括下列内容。

系统的基本知识和系统组成;系统的安装、检查、排除故障、在线联调和维修等。

(4) 系统资料。

系统设备清单;系统硬件规格说明书;操作说明书 (手册) ;系统维护书册;软件说明书 (手册) ;部件原理图;机柜布置图;设备连接布线图;各种过程I/0端子接线图;应用软件组态内容的硬拷贝;配套设备的样本说明书;系统配电图;系统接地图;系统出厂测试大纲及测试报告。

7 保证期及系统维护

摘要:文章主要阐述了液压机床主轴电机的电器控制改造。

数控机床电气控制系统论文范文第3篇

一、电气系统的相关控制及要求

实例镗头主轴电机中的冷风机选用三相380V120W,采用变频电机;电机的转速必须控制在可连续调试的700-2000rpm;调速选用电位器完成;变频器控制在40-100Hz的频率内;镗头主轴工作形式可分为:连动及点动。工作台配有慢速给电机及快速给电机两种,慢速给电机的冷却风机为220V50W;要求控制电机的转速必须满足于60-2100rpm,给进慢速要控制在1.24-50mm/min之内,快速给电机的制动器为T3523,电机为三相异步电机。变频器要控制在2.4-106Hz频率之内。调速选用电位器进行。

二、PLC的设计及其实现

(一)机床的主电路设计

主轴电机M1一般是采用功率是为22kW的六级变频电机,依照用户的需求进行设计,该项目选用CIMR-7B4030变频器,该变频器的电源控制主要是交流接触器KM1完成,波纹电阻器采用2000W/60Ω,并且三个并联。选用功率是4kW的交流接触器进行工作台快速给电机快退、快进的控制,短路及过载保护利用断路器QF2完成。其慢速给电机一般选用功率是3kW的变频器;该变频器的通断电主要是由交流接触器KM4完成。而PLC电源、110V控制电源是通过控制变压器完成。工作台给电机制动、PLC开关输出控制、14V电源是由整流变压器提供。

(二)具体说明该项目中变频器的分类设置及基本参数

将电柜进行通电以后,对变频器的电机级数、基本频率、转速、电流、电压、额定功率等基本参数进行设置,之后按RUN键,让电机自动运行。这些设置好的数值会被电机自行检测到,并自动录入变频器之中。自动运行之后可将最高频率设置为E1-04的参数。

控制模式的具体参数为: (无PG的v/f控制) A1-02。

运行模式是:b103、b1-02、bl-01。

制动直流:一般是指磁通补偿量,b2-08、b2-02、b2-01。

DEWLL:主要是指重载起停时间及频率,b6-04至b6-01。

减速及加速时间:一般设置成3秒,c1-02、c1-01。

补偿再生动作的滑差:c3-04、c3-Ol。

补偿转矩:c4-O1。

载波的频率:c6-04、c6-03、c6-02。

v/f特性:(基本频率是50Hz;v/f曲线选择;电压为380V最大)E1-13至E1-01。

多功能节点的输入:H1-02设置为15, H1-01设置为25。

保护电机:变频电机设置为L1-01。

失速防止:(制动单元安装时)L3-04设置为3。

保护硬件:(控制风机,保护缺相,过热预警等)L8-10、L8-07、L8-O5、L8-03至L8-O1。

选择多功能、设定显示:O2-18至O2-01、O1-05至O1-01。设置完变频器的上述基本参数之后,其余参数还应根据现场情况进行反复调试。

(三)机床控制原理图设计、开关量I/O接线、输出设备与PLC端子分配

按照实例锁孔专机的需求,电气控制器可以采用可编程控制器SH1-3282,该控制器性价比相对较好,该控制器的继电器输入设置为20,输出设置为12,能较好的满足该机床控制的需求。

(四)PLC梯形图的程序设计

该锁孔专机具体的电气顺序控制为:(1)急停:如发生紧急情况可按动急停按钮,随之停止主轴,终止进给。(2)控制主轴变频电机:首先,连动:转动开关,调试到连动处,与此同时按下正转主轴按钮,完成KA2的通电,这样就能正转主轴变频电机;如果按下反转主轴按钮,完成KA3通电,这样就能反转主轴变频电机;可以对电位器进行调节,这样可以改变主轴的速度。按下停止按钮就能停转主轴。其次,点动:转动开关,调试到点动处,与此同时按下正转按钮不放开,这样就能正向点动主轴变频电机;如按下反转按钮不放开,这样就能实现反向点动主轴变频电机;如果放开手,那么主轴制动。(3)控制变频器电源:如果PIC工作正常,并且接通电气柜电源,那么交流器KM1能实现电吸合,UⅠ主变频器正在供电;如果是交流接触器KM4实现电吸合,那么UⅡ工作变频器正在供电。(4)工作台的运动电气控制:工作台纵向运动可分为慢速及快速两种,慢速主要是利用慢速变频电机进行驱动,快速主要是利用快速电机进行驱动,可以通过调节电位器来控制慢速运动的速度。首先,纵向慢速运动:按动正转运行按钮,正转微型继电器通电,正向运慢速变频机,工作台会慢度移动向左,按动正转停止按钮,微型继电器断电,停止工作慢速运动。按动反转运行启按钮,反转微型继电器通电,反向运转慢速变频机,工作台会慢度移动向右,按动反转停止按钮,反转微型继电器断电,工作台停止慢速运动。其次,纵向快速运动:按动快速正转按钮不放开,快速正转接触器完成通电,快速制动器正常通电后松开,快速正向运转电机,工作台会快速移动向左,放开快速正转按钮,快速正转接触器断电,快速制动器、快速正转电机断电,工作台停止快速正向运动。按动快速反转按钮不放开,然后快速反转接触器完成通电,快速制动器正常通电后松开,反向运转快速电机,工作台会快速移动向右,放开快速反转按钮,快速反转接触器断电,快速制动器、快速反转电机断电,工作台停止快速反转运动。工作台由SQ2进行向右限位,由SQ1进行向左限位。如果工作台在前进的过程中压行程开关限位,那么可以按下慢退或快退按钮,让工作台离开限位区域。如果工作台在后退的过程中压行程开关限位,那么可以按下快进或慢进按钮,让工作台离开限位区域。

结束语:

随着科技的不断进步,我国经济得到了快速的发展,PLC因为有着维护方便、速度快捷、体积偏小、功能完善等特点,因为有了更好的发展空间,特别是最近几年来机床电气控制中更是运用较多,PLC在时间的控制上具有较强的可靠性及准确性,更好的满足了机床电气控制在时间控制方面提出的需求。

摘要:PLC在数据处理、网络通信等方面得到了不断的完善和发展, 由于PLC具有控制性强、组态灵活、扩展性强等优势, 并且维护便捷、速度迅速、体积较小、功能完善等不同的特点, 所以其应用性也相对较广。本文将对PLC及变频器在机床电气控制中的具体应用进行探讨。

关键词:组合机床,电气控制,PLC,变频器

参考文献

[1] 吴多锦.PLC在机床电气控制中的应用[J].新教育时代电子杂志, 2015, (24) :254.

数控机床电气控制系统论文范文第4篇

【摘要】介绍一种利用C8051F020单片机为控制核心的机床数控系统设计方案。叙述了机床改造方案及系统的组成原理,并给出了系统的硬件及软件设计框图。普通机床经数控改造后,其加工精度和生产率有较大的提高,而且成本低。这是提高机床企业数控化的一条切实可行的途径。

【关键词】C8051F020单片机;普通机床;数控系统

The Development of the Machine Tool NC System Based on C8051F020 MCU

Han guiming

(Institute of Information Technology,Guilin University of electronic technology)

Key words:C8051F020 MCU;general-purpose machine tool;NC system

引言

数控机床作为一种高精度的自动化机床,综合应用了电子、计算机、自动控制和机床制造等领域的先进技术,在我国工业生产中起着极其重要的作用,它很好地解决了现代机械制造中加工对象精密、结构复杂、品种多、批量小等问题。且产品加工质量稳定,生产效率大幅度提高。考虑到我国国情,价格昂贵的中、高精度的全功能数控机床难以被广大生产企业所接受,价格相对低廉的经济型数控系统得到了迅速地发展。经济型数控系统采用了适合于现场实时控制和数据采集的单片机作为控制器,以控制灵活、可靠性高的步进电机进行驱动。与传统的中、高精度全功能数控系统相比,经济型数控系统具有结构简单、工作性能稳定、性能价格比较高等特点。对于高端的数控机床所要控制的设备和精度要求非常高,它就要用到DSP芯片完成所需要的控制,这样的数控系统是非常昂贵的,这种对于中底端产品来说是完全不能承受的;因此研制适合对于中底端数控系统是非常有市场前景的。本文给出了基于C8051F020单片机的机床数控系统的具体软、硬件方案。

1.机床数控系统简介

中底档数控系统应能控制主轴转速、实现其正反转;控制工作台实现纵向、横向和垂直方向的进给运动(车床刀架能实现纵向和横向的进给运动并自动转位换刀;加工螺纹时应保证主轴转1转,刀架移动1个被加工螺纹的导程);控制冷却和润滑;通过键盘输入加工程序,由显示器显示加工状态等。因此中底档数控系统主要的组成部分为以下两个部分:

(1)机械部分 主传动系统不变;进给传动系统采用滚珠丝杠螺母副代替原有普通丝杠螺母副(车床应拆掉进给箱、溜板箱、小拖板和刀架,加装电动刀架;主轴加装光电编码器供加工螺纹用)。

(2)数控部分 采用C8051F020单片机组成控制系统,由变频器来调节主机的转动速度,由功率步进电机经一级齿轮减速后驱动X、Y、Z三轴(亦可用联轴器将步进电机与丝杠直接联结起来,以减小径向尺寸)。

2.数控系统硬件设计

2.1 C8051F020简介

C8051F020器件是完全集成的混合信号系统级MCU芯片,具有64个数字I/O引脚。它的主要特性有以下几点(由于篇幅原因只列出部分):

(1)高速、流水线结构的8051,兼容的CIP-51,内核(可达25MIPS)。

(2)真正12位100 ksps的8通道ADC,带PGA和模拟多路开关。

(3)真正8位500 ksps的ADC,带PGA和8通道模拟多路开关。

(4)两个12位DAC,具有可编程数据更新方式。

(5)64K字节可在系统编程的FLASH存储器。

(6)5个通用的16位定时器。

(7)具有5个捕捉/比较模块的可编程计数器/定时器阵列。

(8)片内看门狗定时器、VDD监视器和温度传感器。

(9)具有片内VDD监视器、看门狗定时器和时钟振荡器的C8051F020/1/2/3是真正能独立工作的片上系统。

C8051F020/1/2/3单片机所有模拟和数字外设均可由用户固件使能/禁止和配置。FLASH存储器还具有在系统重新编程能力,可用于非易失性数据存储,并允许现场更新c8051f020MCU固件。片内JTAG调试电路允许使用安装在最终应用系统上的产品MCU进行非侵入式(不占用片内资源)、全速、在系统调试。该调试系统支持观察和修改存储器和寄存器,支持断点、观察点、单步及运行和停机命令。在使用JTAG调试时,所有的模拟和数字外设都可全功能运行。

统合以上陈述选用C8051F020单片机作为本系统的主控芯片。

2.2 机床数控系统硬件结构与组成

本机床数控系统的硬件结构框图如较图1所示。在硬件系统中为了节省C8051F020单片机为数不多的IO口,键盘与键盘指示灯采用周立功公司的zlg8279芯片,它与C8051F020单片机只需要4个引脚就可以完成64个按键与64颗指示灯的控制。本系统中用zlg8279芯片来管理64个按键与按键相对于的指示灯。在控制经x,y,z方向上的步进电机使用的是高速光耦,对于主轴,刀位与x,y,z轴的状态反馈用的是低速光耦,这样做的目的是既能满足高速脉冲传输要求也在很大程序上节省系统制作成本。在这里变频器控制的电压为线性的,所以要用到线性光耦。为了方面工友们的使用我们经过多次考虑还是决定使用320*240这类比较大的LCM来完成所有界面的显示。

3.机床数控软件设计

本机床数控系统主要是通过C8051F020单片机对步进电机进行控制和变频控制器,使机床移动部件(工作台、床鞍、升降台、刀架等)沿X、Y、Z三个坐标方向移动,实现刀具与工件的相对运动,完成零件的加工。本系统软件框图如图2所示。系统软件由初始化模块、键盘处理模块、LED显示模块、输入数据处理模块、输出控制模块等组成其中步进电机控制程序由软件实现脉冲分配,现以三相六拍步进电机为例说明步进电机的控制方法:当电机三相绕组按A-AB-B-BC-C-CA-A的顺序通电时,步进电机正转;若按A-AC-C-BC-B-AB

-A的顺序通电,则步进电机反转。脉冲分配采用查表法,表格固化于flash中。系统程序编制通过定时器定时中断产生周期性脉冲序列,不使用软件定时,不占用CPU。

结论

在我国,大批机床的数控改造与升级势在必行,同时这也是许多企事业不容忽略的课题。本方案是在比较了众多采用89C51单片机的方案后得出最佳的方案,特点是控制精度高比老式的数控机床精度提高了10%,生产效率提高了45%。同时,在满足要求的情况下成本控制已经最低。本方案已被国内某机床股份有限公司所采纳,产品经过一年多的市场试验,客户反应非常良好,这说明这是一个可行的方案。希望本文能起到抛砖引玉的作用。

参考文献

[1]许修路,段军.普通机床数控化系统改造技术[J].国内外机电一体化技术,2001:47-50.

[2]李炜.用PLC提高普通机床调速系统控制性能[J].一重技术,2005(1):50-51.

[3]黄尚先.现代机床数控技术[M].北京机械工业出版社,1996.

[4]c8051f020:datasheet:http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/102985/SILABS/C8051F020.html.

[5]zlg7289:datasheethttp://www.zlgmcu.com/philips/hotic/zlg7289/zlg7289A.PDF.

[6]鹿伟,高嵩.基于C8051F020单片机的步进电机驱动器[J].电子工程师,2007,33(7):60-61,80.

作者简介:韩桂明(1980—),男,广西蒙山人,研究生,桂林电子科技大学信息科技学院讲师,主要研究方向:模式识别、信息与信号处理、控制系统应用。

数控机床电气控制系统论文范文第5篇

摘要:数控机床能够有效解决精密零件、复杂零件的加工问题,也是较为典型的机电一体化系统数控机床。基于计算机技术的数控机床电气控制系统为数控基础持续发展的结果,在使用PLC数控机床过程中具有多种优势,比如电气控制系统利用工件自动夹紧、机械手自动换刀及断刀检测等能够实现自动化的数控机床。以此,文章就对基于计算机的机床机电一体化数控系统设计进行分析。

关键词:计算机技术;机床机电一体化;数控系统

文献标识码:A

机械制造业不仅是我国的基础产业,也是制造业的核心,在世界经济发展过程中发挥着重要作用。数控机床指的是使用数字代码方式的信息,控制刀具根据指定的工作程序、轨迹及运行速度实现自动加工的机床,它具有广泛的适应性,加工对象改变的时候,只需输入程序指令,就能够提高加工性能比,实现复杂型面的精准加工[1]。所以,能够在中小批量、具有较高精准度及改型频繁的工作中使用,并且经济效果良好。伴随现代软件技术、计算机技术及微电子技术的不断发展,数控机床控制系统也越来越多的呈现出多功能化、小型化及完善化,其自诊断功能较为完善,不仅能够提高可靠性,而且能够实现自动编程[2]。未来数控机床类型呈现多样化发展趋势,在切削加工机床中应用机床加工,进而能使多工序集中工艺的范围得到扩大。提高数控机床的自动化程序,还具备多监控系统,以此构成柔性制造单元,方便融人到高度自动化柔性制造系统中[3]。

1 数控机床系统的概述

数控机床主要是通过机械部分、上下位机软件及硬件电路构成的,数控装置属于数控机床本体主要核心部分,数控系统能够将数字控制方式充分展现出来。基于计算机技术的数控机床主要包括两种:第1种,内装PLC为CNC装置,此设计主要目的就是实现数控机床顺序控制;第2种,独立CNC装置的PLC,具有完善的软件及硬件功能,能够有效满足数控机床及其他顺序控制领域。两种对比,第2种更加的通用[4]。

系统开关量的输入输出控制电路与系统中的PLC控制程序之间具有密切关系,系统生产商将标准车床控制梯形图安装在系统中,则实际输入输出电路设计是与标准梯形图结合,连接相应的端子和信号,在设计的时候要注意急停信号链及超程接触信号链,使其成为多元件构成的相关信号,设计外围电路。图l为系统信号的输入输出电路。在对电控柜元件进行布局和安装的过程中,要重视各个元件的安装间距和空间需求。此外,在元件排列过程中分开布置弱电信号及强电信号,强弱电的走势要远离,以此避免干扰。体积较大,重量较重的元件安装的位置要靠近电控柜下部分,从而使重心能够降低[5]。

2 机床机电一体化数控系统的硬件设计

2.1 机械手自动换刀

机械手换刀主要包括两个自由度,其能够使数控机床工作效率得到进一步的提高,其主要原理就是利用电磁阀开关的控制,从而能够伸展机械臂及刀具夹紧功能,以此有效实现机械手收回、伸展、松开及夹紧刀具的动作,实现自动换刀[6]。

2.2 断刀检测

图2为断刀检测结构,其主要核心为一个OC门的光纤传感器,OC门中的三根接人线直接到24V电源中连接,使信号线与24V电阻创建一个电平。刀具在实现加工的过程中会磨损或者断裂,那么为了使加工质量进行保证,就要对刀具的正常进行检测。假如刀具磨损,机床就要实现自动换刀,并且对上位机进行通知。断刀检测是利用光纤传感器实现的[7]。

2.3 硬件控制电路构成

数控机床系统主要包括一个单片机、一个地址锁存器、一个地址译码器、两个存储器、两个接口芯片、功率放大电路、光电电路等构成。使用8031单片机,其主要特点就是具有较高的性能,内部具有八位PROG、128字节的RAM,两个10位定时器,四个八位并行接口,一个全双功能串行口及可扩展外围程序存储器等[8]。图3为单片机的结构。

数控机床根据输入程序指令加工零件,计算机中的指令是通过信号方式所存在,以下就对数控机床电路圖信息流程进行分析:

1)信号收集。此电路信号收集主要指的是BCD拔码盘及计算机键盘。BCD拔码盘和8031中的PA口及PB口相互连接,输入拔码盘中指令相互对应的二进制代码,从而收集信息。在计算机键盘中输入指令助记符,计算机就会以键盘中所输入的字符制作二进制代码信息,之后实现处理、传输等操作[9]。

2)输入信号。在输入信号之后,就能够传输信号。信号传输是利用数据线及地址线实现的,控制线对信号动作进行控制。此电路图利用PI口及PC口相互连接,信号通过低电平方式收集,通过高电平方式传输。因为在某个信息收集之后,那么就会到导通电路,这个时候的PI口相位就会成为高电平,信号就会在PI口传输。

3)处理信号。在单片机中输入指令信号,然后实现信号算法逻辑运算处理,计算机利用Ax实现算术逻辑运算,基于控制器,使处理之后的信号转变成为指令控制计算机,从而对此指令功能进行实现。另外,对外界进行反应,使程序及数据的存储器能够一致[10]。

4)输出信号。在处理信号之后使其输出,信号输出主要包括两方面:信号直接到单片机接口中输入,从而对Z电机及x电机控制做相应动作,以此实现零件加工的目的;信号也能够在地址锁存到允许信号控制中,被输入到相应数据存储器中,方便下次的调用及程序备份[11]。

2.4 MST接口

MST信号的主要特点就是具有较大的信号功率,并且信号控制220V及380V强电开关器件,所以就要严格实现电气隔离措施。图4为强电接口电路。通过8255PB口实现控制信号的输出,先通过光电隔离,通过译码放大之后,利用中间继电器KA实现在此隔离,所以此接口电路的抗干扰能力比较强。8255PB口属于基本输出方式,通过PBO-PB4输出五个信号,利用广电耦合之后送到3-8译码器中,其中PBO-PB2属于译码地址信号,其他为译码器片选信号。SOI-S04指的是和调整电动机相互连接的四种主轴调整信号,T10-T40指的是4种换刀信号。M03-M26指的是八种辅助功能信号,其中的M03主要目的就是将主轴正转启动,M04能够对主轴反转进行控制,M05能够停止主轴。M22-M26指的是用户自用信号,能够对冷却电动机启动/暂停进行控制[12]。

3 机床机电一体化数控系统的模块设计

3.1 主轴单元的设计

主轴单元原本使用的机械式变速系统,将主轴驱动电机更换为变频器控制,进而实现电控无极变速与手动机械变速结合。使用日立SJI00-037变速器实现主轴变速调速,以输入速度指令与运行状态指令,实现相应频率和幅值的交变电流输出,进而对电动机旋转进行控制,利用PLC的输出开关量信号对旋转的方向进行决定。主轴变频器、电动机及控制器连接结构如图5所示。

3.2 驱动装置设置

数控机床执行机构的主要部件是驱动装置,主要包括进给单元、主轴驱动单元和进给电机等。利用点液伺服系统、电气伺服系统,数控装置控制能够有效实现进给和主轴的驱动。当多个进给联动的时候,能够有效实现直线、定位、空间曲线与平面曲线的加工[13]。

3.2.1 进给伺服电机型号

输出扭矩是进给电机负载能力的主要指标,基于连续操作背景下,在转速不断提高的过程中,输出扭矩降低,电机性能越好,那么就会降低减少值。在配置进给轴电机的过程中,为了满足最高切削速度输出扭矩,因此,使用1FT6系列的进给伺服电机。

3.2.2 主轴伺服电机型号

输出功率是主轴电机负载能力主要指标,其额定功率指的是基于恒功率区中运行时候的输出功率,比基本速度N1低的时候,无法满足额定功率的需求,速度越低,那么输出功率就比较小。在数控机床伺服电机与主轴连接过程中,有两种方法可以使主轴低速时候的功率满足需求,第一种方法是采用基本速度较低,而额定功率较高的主轴电机,第二种方法就是采用特种绕组切换式的主轴伺服电机,本文使用IPH7系列作为主轴伺服电机的型号。

使用与840D数控系统相互结合的6IID交流驱动伺服单元替代传统的直流模拟驱动和直流电机,保证各个轴的扭矩与工具,进而避免电机维护。其闭环位置控制系统采用直接安装到工作台的感应同步器及光栅中,使其成为位置检测器件,以此创建成为高精度全闭环位置的控制系统。交流伺服电机为无刷结构,不需要进行维修,体积比较小,能够提高功率与转速。

由于此台设备为改造设备,所以对元件选择的基础要通过与原机床相互结合的方式进行选择,其选择基础为原本机床电机工作参数,主要指的是电机扭矩及工作转速,目前电机要能够和原本机床电机参数基本相同[14]。

4 机床的调试分析

4.1 机械部分的调整

机械部分调整主要指的是机床几何精度及进给传动链,为了使机床的几何精度达到机床验收需求,在机床几何精度调整的过程中需要调整导轨副配合及刮研。其次,为了使机床性能得到有效提高,还要适当调整进给传动部件,从而能够使电气参数调试配合。机械传动部件影响伺服系统性能的主要因素包括间隙、刚度及摩擦等。

4.2 伺服系统调试

在调整机械及参数之后,使轴能够在手轮、JOG及MDI方式中独对轴运行速度得以改善,对轴运行的状态进行观察,有时候个别的轴会出现不正常运行的状况,这时如果要排除硬件故障,就要对其进行优化。优化方法主要包括自动优化及手工优化,以下为轴在试运行过程中的具体步骤与自动优化方法。轴试运行的流程如图6。

轴自动化优化的主要步骤包括:

其一,进入到主菜单中;

其二,stare-up;

其三,drives/servo;

其四,扩展键“>”;

其五,Auto.ctrl setting;

其六,对轴进行选擇,并且对优化位置上下限进行确定;

其七,垂直菜单,start;

其八,按下MCP中的“NC-start键”;

其六,按下Yes确认,对优化结果进行存储[15]。

5 结语

在实现数控机床升级改造的过程中,在设置机床各参数之后,首先要实现坐标轴、机床主轴各部分的功能测试,之后实现机电整机联调和加工精度检测。通过实际加工情况分析,改造基于计算机技术的数控机床功能较为丰富,并且性能可靠,操作较为方便简单,能够提高加工精度和效率,满足广泛加工需求,还能够降低成本。

参考文献

[1]许晓东,雷福祥,王伟,等,基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].农业科技与装备,2016,21(10):26-28.

[2]洪超,吴萍,一种数控实验教学平台的开发和运用[J].智能制造,2016,15 (ZI):62-65.

[3]丁国栋.机电一体化数控技术在煤矿机电机械中的应用分析[J].山西能源学院学报,2017,30(01):31-33.

[4]李增松,邓景泉,王波,等,传统机床控制系统的数控化改造研究[J].呼伦贝尔学院学报,2018,(04):93-98.

[5]许晓东,雷福祥,王伟,等,基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J]农业科技与装备,2016,(10):26-28+31.

[6]杨保香,基于PLC技术的电气控制系统优化设计探讨[J].自动化与仪器仪表,2017,(9):3—6.

作者简介:王凯(1978-)男,硕士学位,副教授,主要研究方向:机电一体化技术、液压与气动技术、数控技术。

基金项目:西安航空职业技术学院2018年教学改革项目18XHJGOII《以学生为中心提升课堂教学效果的研究与实践一以西航职院机械CAD/CAMi果程为例》的研究成果。

数控机床电气控制系统论文范文第6篇

摘要:文章通过对折弯机双缸同步运行设计的改造,笔者认为除了要考虑到能实现其工况要求外,还要从其他各个方面进行综合研究。要在力求结构简单,操作方便,安装、维修保养容易、制作简单,外表美观的同时,还要考虑其能量利用率、生产成本和生产效率。

关键词:电动折弯机 数控系统 同步控制

折弯机分为手动折弯机,液压折弯机和数控折弯机。手动折弯机又分为机械手动折弯机和电动手动折弯机,液压折弯机按同步方式又可分为:扭轴同步、机液同步,和电液同步。液压折弯机按运动方式又可分为:上动式、下动式。折弯机包括支架、工作台和夹紧板,工作台置于支架上,工作台由底座和压板构成,底座通过皮带与夹紧板相连,底座由座壳、线圈和盖板组成,线圈置于座壳的凹陷内,凹陷顶部覆有盖板。使用时由导线对线圈通电,通电后对压板产生引力,从而实现对压板和底座之间薄板的夹持。由于采用了电磁力夹持,使得压板可以做成多种工件要求,而且可对有侧壁的工件进行加工,操作上也十分简便。

1 电动折弯机数控系统设计

本系统的硬件主要由PC机、运动控制接口板卡、伺服驱动装置、伺服电机和反馈装置五部分组成。PC机实现整个系统的管理功能,选用RTLinux作为系统软件操作平台,通过数控软件EMC2实现系统的人机操作界面和任务分配,实时显示各轴的位置数据和各种状态信息,并通过该界面向运动控制板卡发送控制指令,从而驱动伺服系统实现对板料的折弯控制。运动控制接口板卡的主控芯片采用FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列),板卡通过PCI总线与PC机进行相连,一方面接收PC机发下来的命令,另一方面实时反馈给PC机各轴的位置数据和系统状态信息。对光栅尺反馈回来的轴位置信息与给定位置信息进行比较,实现系统位置的闭环控制,进而通过伺服接口去不断调整各轴的位移,从而保证折弯控制精度的实现。伺服驱动装置和伺服电机实现对X轴后档料板、Y轴滑块的驱动,伺服电机自带编码器实现电机速度的闭环控制;光栅尺作为反馈装置,把y轴滑块的位置数据实时反馈同运动控制接口板卡进行处理,构成滑块位置系统的闭环控制。

2 折弯机工作原理简介

折弯机主要实现两个方向的自由运动,分别为后档料的水平运动(即本文中由伺服电机控制的X轴运动)和滑块垂直方向的运动(即本文中由伺服电机控制的Y轴运动)。其使用一定的通用模具,通过控制X轴和Y轴的位置,即可折成各种不同形状的零件。具体实现过程为:后挡料板首先移至一确定位置限制折弯工件的折弯边长和折弯位置,滑块根据所需折弯角度下降至下模内一定深度进行折弯,然后回程,重复以上过程直至折弯工件加工完毕。

数控折弯机的优势在很大程度上决定于它的控制精度,主要体现在滑块两端的同步性问题上。基于伺服电机直接驱动的电动折弯机滑块两端同步性控制上,一般采用主从结构和并行结构两种方式。由于并行结构方式不容易产生累积定位误差,也不易发生谐振现象,可使系统具有较强的抗干扰能力。由于本系统设计为大功率折弯系统,滑块梁较长,为了有效的防止滑块梁在向下折弯用力时发生弓形弯曲以及提高滑块的平行度,使得折弯控制精度更好,采用了3个支撑柱及3台伺服电机共同驱动滑块进行折弯,分别安置在滑块的左端(Y1轴)、中端(Y2轴)和右端(Y3轴),其中,Y1和Y2轴互为主从、Y2和Y3轴也互为主从。三台伺服电机在同时获得相同的位置指令后相互协调同步运动,以免滑块倾斜造成折弯精度下降甚至机械损伤。这也是数控折弯机区别于一般数控机床的不同点和难点。为保证三轴在任何时刻位置误差都控制在规定的范围内,从而实现滑块的同步移动。

3 电动折弯机的作用分析

折彎机在钣金制造加工中起着十分重要的作用。折弯机是用于制造尺寸大、外形准确度要求较高,相对弯曲半径大的变曲率型材,已发展成为板料折弯成型行业的重要技术载体。因此,对折弯机控制系统的研究也在不断发展中。目前在国内液压型折弯机数控系统占据着绝对的优势,但其和所有的液压系统一样,具有易污染环境、液压缸响应慢、生产效率低、结构较为复杂、维修成本较高等缺点,且自上世纪八十年代以来再无重大技术改进。基于伺服电机直接驱动的折弯机数控技术则是一门新兴的技术。还有一种基于PC机的开放式折弯机数控系统,设计了基于CPLD的位置控制卡来实现数字-脉冲伺服接口和其他I/O接口功能,但对材料的折弯实现是由液压系统来完成。本文提出一种基于PC机的开放式电动折弯机数控系统,它采用伺服电机直接驱动滑块,在滑块两端的同步控制上采用并行结构方式,同时,它采用基于PC机、运动控制接口板卡、伺服系统的硬件结构和实时Linux操作系统、专业数控软件EMC2的软件结构。实验证明,该系统具有成本低、可靠性高等优点;在对材料的折弯上,X轴和Y轴的定位精度都能很好地满足工业实际要求。

4 结束语

电动折弯机是折弯机发展的趋势,而开放式数控系统是数控系统发展的主流方向,把二者结合起来,不仅可以克服传统液压折弯机的固有缺点,而且可以很好地降低系统成本,使系统具有较高的性价比。本文设计的开放式大功率电动折弯机数控系统,采用PC机、运动控制接口板卡和伺服系统的结构,在Y轴上采用并行结构的方式,利用==台伺服电机去共同驱动滑块的运动,使系统更平稳、控制精度更高,同时也具有开放性、软硬件丰富、可移植性好、人机交互方便等优点。实验验证,系统在X轴和Y轴上的定位精度达到都很好地满足了工业实际要求。另一方面,系统GUI有待进一步改善,使GUI更加简洁美观;采用性价比更高的设备、提高系统对反馈数据的运算处理能力,则能进一步降低系统成本和提高折弯控制精度,这有望在下一阶段的研究中实现。

参考文献

[1] 肖跃加,马黎,陈宝萍等.板料折弯机自动控制技术的发展及实现[J].锻压机械,2006(1):14-15

[2] 王倩,张爱民,戚红利等.开放式折弯机数控系统设计[J].锻压技术,2007,32(4):73-75

[3] 夏强志,陈柏金.电动折弯机控制系统关键技术研究[J].华中科技大学学报,2004,32(6):63-65

相关文章
办公楼物业管理流程范文

办公楼物业管理流程范文

办公楼物业管理流程范文第1篇1. 接听、转接电话;接待来访人员。2. 负责办公室的文秘、信息、机要和保密工作,做好办公室档案收集、整理工...

2
2025-10-24
北大山鹰社五位学子范文

北大山鹰社五位学子范文

北大山鹰社五位学子范文第1篇3.既然痛苦是躲不过的,那么就痛痛快快去接受。 4.不要因为一次挫败,就忘记你原先决定想要到达的远方!把书山...

1
2025-10-24
变电站增容改造设计范文

变电站增容改造设计范文

变电站增容改造设计范文第1篇1.运行条件海拔不超过3000m 设备运行期间周围空气温度不高于55℃,不低于-25℃日平均相对湿度不大于95%,月平...

2
2025-10-24
办房产证资料及流程范文

办房产证资料及流程范文

办房产证资料及流程范文第1篇无论买的期房、现房及二手房,都存在着办理房产证的问题。首要要了解什么是房产证?房产证是通过交易对所购买房...

3
2025-10-24
变电所施工三措一案范文

变电所施工三措一案范文

s("wzfz");上一篇:办房产证资料及流程范文下一篇:八大禁令和四项原则范文

1
2025-10-24
八大禁令和四项原则范文

八大禁令和四项原则范文

s("wzfz");上一篇:变电所施工三措一案范文下一篇:班干部期末工作总结范文

2
2025-10-24
班干部期末工作总结范文

班干部期末工作总结范文

班干部期末工作总结范文第1篇时间过得很快,转眼间本学期即将过去,根据学校安排6月27-29日全校统一进行期末考试。考试是教学评价的一种手...

1
2025-10-24
百度新员工入职培训范文

百度新员工入职培训范文

百度新员工入职培训范文第1篇由于聘任制的实行,目前医院的员工流动性很大,对医院不满意可以随时提出辞职,不利于医院的工作安排,也对医...

2
2025-10-24
付费阅读
确认删除?
回到顶部