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基于PLC的电解加工机床控制系统的设计与实现

2014/4/7    来源:万方数据    作者:陈远龙  贾志华  黄振东  万胜美      
关键字:PLC  机床  控制系统  
本文介绍了基于OMRON会司CJIM可编程逻裤控制器(PLC)设计的DJ1C3225型电解加工机床控制系统。详细用述了该系统的控制要求、硬件组成及相关软件设计要点。触摸屏作为人机接。,实现了对运动和加工参数的修改、控制加工流程的执行、显示运动参数的变化,使系统控制界面友好,简单直现,便于操作。

1 引言

  DK3225型电解加工机床是针对航空航天、武器装备等制造领域中广泛应用的高强度、高韧性、高硬度等难加工材料的加工所设计的专用机床,主要适用于长筒形零件的型孔及扩孔加工川。电解加工的工作环境潮湿、有腐蚀性气体、干扰性较强。传统的继电器控制的电解加工设备工作的稳定性较差,故障率较高;而现代微机控制系统配置高,抗干扰能力差,编程复杂,参数调整麻烦,亦不适应此环境。为此,引人PLC控制系统应用于电解加工设备,扬长避短,提高设备的可靠性、稳定性、适应性,使不同加工模式的自动化加工转换快捷方便,生产工艺编排更加灵活。

1 机床结构及控制要求

  1.1 机床总体结构

  该机床总体结构如图1所示。移动工作台、固定工作台及夹具的配合用以完成不同长度工件的夹紧。交流伺服电动机、滚珠丝杠等精密部件及可编程逻辑控制器构成半闭环控制系统,以实现阴极(拉杆)的精密进给。加工时,工件通阳电,阴极(拉杆)通阴电,一定压力的电解液依次通过拉杆座、阴极,进人阴极与工件之间的加工区,再回到电解液池。

结构

  1.2 控制要求

  考虑到电解加工的特殊要求,系统需对电解加工主要参数、电源、电解液、移动工作台和拉杆座的进给运动等进行集中控制,必须具有以下功能或性能:

  (1)手动加工功能。手动开启及结束电解加工循环,包括手动上水、启动电解电源、加电,手动调节加工电压、电流,手动开启和关闭计时装置,在加工完毕后手动断电、停水等。

  (2)自动加工功能。在阴极、工件装夹到位,设定好加工时间、加工电流等加工参数后,可以自动开启电解加工循环,包括自动上水、加电、自动恒流加工,加工完毕后自动断电、停水、阴极回机床原点等。

  (3)断电保护功能。能够在机床意外断电重启后的情况下对刀点坐标位盆不丢失。并记忆断电前已用加电时间和其余工艺参数的设定值,重启后在原有参数下自动补时加电。

  (4)可靠的故障诊断和自动处理功能。在电解加工过程中可能会出现“打火”或“短路”现象,为保证加工过程的正常进行,控制系统应能对加工过程进行监控,对出现的故障能进行自动诊断和处理。

  (5)具有较强的抗干扰能力和较高的可靠性。因为电解加工的工作环境较恶劣,且要抵抗工艺电源大电流通断和极间火花的于扰。

  (6)能够使得阴极获得较宽的进给速度(范围0.5mm/min~15amm/min ,快进速度为1x00 mm/min)
和较高的重复定位精度(误差4.025mm ) 。

责任编辑:陈浩
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