数控双伺服动力刀架的PLC程序

摘 要：伺服动力刀架是车床及车削中间的中心功用部件.“十二五”国家严重专项“全功用数控双伺服动力刀架”课题研讨的首要意图是完成双伺服动力刀架系列化和国产化,进而进步中国数控机床及关联配备的全体制作才能,推进国产数控机床功用部件的开展与进步.文章分换刀与刀位的介绍、PLC输入端与CMC机床数控装置1/0口的联接和刀架的PLC程序分析进行了论述.

关 键 词：刀架；刀位；程序

1换刀与刀位的介绍

1.1换刀控制总时序

当执行换刀操作后,系统会输出刀架正转信号TL+,同时系统检测刀具到位信号,当检测到刀具的到位信号后,关闭TL+输出,延时NO.082设定的时间,然后输出刀架反转信号TL-.随后检查锁紧信号TCP,相应值为：CTCP,K0011.3设定为1,当接收到此信号后,再延时NO.085设定时间,关闭TL-；若换刀结束检查刀位信号CHET（K0011.5）设为1,刀架反转结束以后判断当前刀号是否与当前刀位输入信号一致,否则系统报警.

1.2刀位信号的处理

读取刀位信号,N0.084中设置了总刀位PLC输出端与机床强电信号连接数,若总刀位数>4,R0057.0为1,如果总刀位数等于4,R0057.1为1,若总刀位数<4,R0057.2为1,同理,若总刀位数>6,R0055.0为1,若总刀位数等于6,R0055.1为1,若总刀位数<4,R0057.为1.当刀位≤4,R0057.1、R0057.2接通,驱动R0151.0；当4<刀位≤6,R0055.1、R0055.2、R0057.0接通,驱动R0151.1；当刀位>6,R0055.0接通,驱动R0151.2

1.3换刀过程

1.3.1当需求换刀时,R0220.0已置位,将R0140中当时读到刀位与F0026指令刀位数进行比拟,若比拟成果不持平,在无刀架回转信号Y0001.7值为0时输出刀架正转信号Y0001.6的值为1,刀架开端正变换刀.当刀位与指令刀位持平时,中止正转输出,同时R0220.1置位,R0220.0复位,进入换刀下一过程.

1.3.2当刀架刀位信号检测到且输出刀架正转信号被中止后,由于惯性刀架还会转变一小段间隔,从而脱离传感器检测位,刀位是否到位需再次检测,若经再次检测刀位没有到位,将R0220.2置位,R0220.1复位,进入换刀下一过程.

1.3.3刀架开端回转锁紧,由N083参数设定时刻,回转锁紧时刻到后刀架开端中止回转,同时R0220.2复位、R0220.3置位,继续换刀下一过程.但若回转时刻大于DT0008所设时刻,TCP不为1,换刀超时报警.

1.3.4根据N0182#2设置,若换刀结束时需检测刀位信号,就在断定刀架到位后将K0002.0复位；若换刀结束时不需检测刀位信号,直接复位K0002.0.当无刀具的功用选通信号后,复位R0220.3、R0220.4、R0244、R0241,做好下次换刀准备.

2PLC程序的基本结构与工作原理

PLC采用计算机结构,若把PLC视为一个系统,则该系统由输入、输出变量和PLC组成,外部的各种模拟信号、开关信号、传感器检测出的信号均可作为PLC的输入变量,经PLC外部的输入端子输入到内部寄存器,在PLC内部经运算处理,传送到输出端,实现控制设备的功能.由此,可把PLC视为一个变换器,实现将输入变量到输出变量转变.

2.1控制系统的组成部分

（1）输入部分：与PLC输入端子直接相连.（2）控制部分：反复执行用户程序,产生各种输出控制信号.（3）输出部分：与PLC输出端子直接相连接.

2.2PLC程序的工作过程

（1）输入处理：在执行程序以前,输入信号先按地址编码顺序被读入输入映象寄存器,随后执行用户程序,在执行过程中,输入映象寄存器的内容不会随输入信号变化.（2）程序控制：程序被执行时,用户程序被顺序扫描,每执行一条程序所需信息由PLC从输入映象寄存器及其他内部寄存器中读出,执行结果由PLC写入输出映象寄存器.（3）输出处理：当执行完全部指令,输出映象寄存器中的所有状态都被传送到输出锁存寄存器,构成PLC的实际输出.

3刀架的PLC程序分析

3.1PLC编程步骤及程序的模块化设计

3.1.1PLC编程步骤

PLC编程既要以电气系统I/O点分配情况为参照,又要将一切由PLC处置的逻辑动作包含其中,并根据各个逻辑呼应时刻的需求别离处置.立式数控车床系统开发总结出的PLC编程具体步骤可归纳为：（1）操控系统开发开始,断定操控目标、断定操控对动作的标准、算出输入点数和输出点数以及估量操控规模.（2）接口标准的拟定,DI、DO的分配,地址表的编制

3.1.2PLC程序刀架的模块化设计

（1）模块的划分.本研究将PLC程序划分成公共信号模块、根本操控模块、主轴模块、刀架模块以及报警模块5部分.公共信号模块完成的是PLC与NC间接口信号的首要处置.根本操控模块完成的是紧迫中止、程序启停等信号的功用.主轴模块完成对主轴正回转以及定向等的操控.刀架模块完成刀架的选刀及定位等的操控.报警模块监测机床有无毛病及是否发生误操作等.

（2）模块的结构.每个模块都包括输入、数据主体逻辑和输出3个部分.在程序执行时,输入信号的物理地址由输入部分转化为PLC中心逻辑地址.主体逻辑数据是模块的首要构成数据,用来完成操控过程中的逻辑和算术运算,然后把运算结果暂存到中心逻辑地址.输出数据的作用主要是传送主体逻辑数据运算结果,从而完成机床各部件的功能和为其它模块提供接口信号以完成各种次序或连锁操控等.

3.2PLC调试

首先将计算机和802Ds1的COMI连接,802Ds1必须进入联机方式,然后才能利用PLC编程工具软件将该应用程序下载到802Ds1中,下载成功后,启动PLC应用程序.

利用PLC程序调试对立式数控车床的调试项目有：（1）机床运行电气安全措施.（2）NC工作方式检验.（3）NC状态检验.（4）指令代码译码控制检验.（5）液压系统控制检验.（6）冷却和排屑系统控制检验.（7）主轴系统控制性能检验.