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PLC在数控机床中的应用研究

PLC在数控机床中的应用研究
PLC在数控机床中的应用研究

数控机床的体系结构主要由数控装置(CNC)、进给伺服系

统、主轴伺服系统、机床强电控制系统等组成,其中可编程控制器主要用于实现机床强电控制系统中润滑、冷却、气动、液压、和主轴换刀等系统的逻辑控制。

1 数控机床用可编程控制器类型、配置形式及与外部的信息交换

1)数控机床用可编程控制器分两类:一类是内装型PLC ;另一类独立型PLC。内装型PLC 是作为CNC 装置带有的PLC 功能,性能指标根据从属的CNC 系统的规格、性能、适用机床的类型等确定,PLC 与CNC 之间的信号传送也是在CNC 装置内部完成,目前很多厂家都采用了内装型PLC。数控机床用独立型PLC 一般采用模块化结构,装在插板式笼箱内,是一个完整的计算机系统。但采用这种方式的数控系统与PLC 必须采用同一通信协议或是同一家公司的产品。

2)配置形式:PLC 在数控机床上有4种常见的配置形式,如图1

所示。

图1 PLC 在数控机床上的配置形式

3)PLC 与外部的信息交换及地址分配:数控机床用可编程

控制器的输入信号主要是开关量信号,比如行程开关、控制开关、温度开关和压力开关的输入元件的输入信号;输出信号主要是继电器、接触器、电磁阀等输出元件所需要的输出信号。

以FANUC 系统为例,X 信号为机床到PLC 的信号,Y 为PLC 到机床的信号;G 为PLC 到CNC 系统的信号;F 为CNC 系统到PLC 的信号。其中,机床侧的开关量信号通过I/O 接口输入至PLC 中,机床到PLC 的输入信号的地址为X00~X22; PLC 到机床的输出信号的地址为Y48~Y53以及Y80~Y95(这些信号用于控制机床的指示灯、直流继电器线圈等)。

在FANUC 系统中,CNC 到PLC 的信号地址为F148~F199(用户专用)和F250~F299(系统专用),这些信号的功能是固定的,

用户通过梯形图确定CNC 系统的状态。例如CNC 系统准备就绪信号为F149.7,系统报警信号为F149.0,伺服准备就绪信号为F148.6,系统电池报警信号为F149.2,系统复位信号为149.1以及T 码选通信号为F150.3,M 码选通信号为F150.0,S 码选通信号为F150.2等。

PLC 送至CNC 的信息也由开关量信号或寄存器完成,所以PLC 送至CNC 的信号地址与含义由CNC 厂家确定,信号地址为G100~G147和G200~G249,用户可通过梯形图实现CNC 各种功能的控制。另外,在FANUC 系统中,中间继电器R 和保持型存储器D 的地址号为D300~R699。

2 FANUC-PLC 指令在数控机床上的应用举例

数控机床润滑系统是采用PLC 进行控制的。下面以润滑系统正常工作时的控制过程为例进行介绍。PLC 主要实现的控制作用:按下运转准备按钮SB8,润滑电动机运行15s,检查压力开关SP2是否合上,SP2已合上后润滑电动机停止运行25min,检查压力开关SP2是否打开,SP2已打开后润滑电动机再运行15s,以此循环进行。

1)润滑系统正常工作的控制梯形图和I/O 接口示意图见图2,图

3。

图2 FANUC-PLC 主轴正反转控制梯形图

2)润滑系统正常工作的控制分析:

按下SB8,23N 行X17.7常开触点闭合,使Y86.6线圈得电,23P 行Y86.6常开触点闭合并自锁,中间继电器KA4线圈接通,KA4常开触点闭合,接触器KM4线圈得电,润滑电动机M4启动

PLC在数控机床中的应用研究

李 雯

(宝鸡职业技术学院,陕西宝鸡 721013)

摘 要 针对可编程控制器在数控机床控制系统中的应用,本文以FANUC 系统为例对数控机床用可编程控制器类型、

配置形式以及地址分配进行介绍,并具体分析数控机床润滑系统控制程序,对数控机床弱电故障的维修有一定的参考价值。

关键词 PLC ;数控机床 中图分类号:TM571 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)22-0105-01

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2紧线段的持续管,切除多余导线,保证余线最少。安装压线装置后,本线临锚附近进行卡线器和牵引工具的安装。收紧牵引工具,本线临锚绳不受力后拆除松锚工具和压线装置,操作过程中,操作端应该配合导线收紧,调整导、地线到合适的架空高度,紧线场持续进行预紧和紧线,直到和上一紧线段的反向临锚绝缘子串垂直停止。

③临锚拆除。

直线松锚松开本线临锚即可,本线临锚拆除后,过轮临锚平衡上一段紧线产生的张力,过轮临锚和反向临锚保证本段施工不会影响上一段。本段施工过程中,靠近上一段弧垂接近标准值就可拆除上一段的过轮临锚,保证其不会影响上一紧线段,而反向临锚需要在相邻两个紧线段附件和间隔棒完全安装结束之后方可拆除。

④耐张塔紧线。

使用紧线塔作为耐张塔进行紧线操作的方法为耐张塔紧线工艺。

中间耐张塔紧线是放线施工段两端牵张耐张塔挂线之后在中间耐张塔进行紧线的施工方法。在中间耐张塔上进行紧线,要先使用通用锚线工具在两侧将耐张组串进行平衡对接,再使用紧线牵引系统进行紧线操作。施工流程如下:

对接耐张组串和导线,两侧锚线卡线器之间断线。机动绞磨紧线粗调,手扳葫芦锚线细调。对接紧线过程中,需要对耐张组装串结构特点充分考虑,通过有效的平衡措施避免损伤金具和绝缘子损伤。⑤地面锚线耐张塔紧线。

在耐张塔导线横担非紧线侧已挂或者以打上平衡拉线后进行紧线,导线升空之后对接导线和耐张串,并按照中间耐张塔紧线方案进行操作。

5 结束语

特高压加工电网的建设在世界范围内都属于高端技术,对紧线施工的要求非常严格,实际施工中要按照施工工艺流程有序进行,保证每道工序 的施工质量,才能够保证特高压电网架设工程的整体质量。参考文献

[1]黄集贤,陈旋.集中控制下500 kV无人值班变电站管理模式的探讨[J].广西电力,2012(2)56-58.

[2]吴平,范金华.500 kV无人值班变电站建设及相关技术的研究[J].华东电力,2012(1):1-4.

[3]王修庞,罗虎,等.变电站集控运行管理模式探讨[J].继电器,2013(8):91-94.作者简介

金辉(1986-),男,汉族,湖北武汉人,大学本科,助理工程师,研究方向:架空输电线路。

张鹏(1986-),男,汉族,湖北武汉人,大学本科,助理工程师,研究方向:架空输电线路。

吴穹(1985-),男,汉族,湖北武汉人,大学本科,助理工程师,研究方向:架空输电线路。

运行。

同时,Y86.6线圈得电使得24A 行Y86.6常开触点闭合,TM17号定时器定时开始,定时15s。到达15s 后24A 行TM17(R613.0)为1,23P 行的R613.0常闭触点分断,Y86.6线圈失电为0,

润滑电动机停止运行。

图3 I/O 开关量接口示意图

24A 行TM17(R613.0)为1同时也使24D 行R613.0常开触点闭合,使输出R600.2为1并自锁。同时24F 行的R600.2常开触点也闭合为1,使TM18定时器定时开始,定时25min。到

达25min 后,23O 行TM18(R613.1)常开触点闭合,Y86.6线

圈再次得电并自锁,润滑电动机M4重新启动运行。上述控制过程循环进行。

2 结束语

可编程控制器主要用于实现机床MST 功能,数控机床主轴的启动、停止、换向、制动,刀具的选择与更换,润滑系统、冷却系统的控制等通常由PLC 实现,不同公司生产的PLC 有不同的指令系统,要针对不同的系统编制程序。参考文献

[1]廖兆荣.数控机床电气控制[M].北京:高等教育出版社,2005.

[2]李清新.伺服系统与机床电气控制[M].北京:机械工业出版社,1999.

[3]刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京:机械工业出版社,2006.作者简介

李雯(1982-),女,工程硕士,高校讲师,主要从事机电一体化技术专业的教学和研究工作。

流和我国的实际情况。该技术的应用和推广,对于整个电网设备的稳定高效的运行都具有深远意义,促进了电网自动化技术的更快速发展。自动化技术在数字化变电站中应用是一个系统,仍然存在一些技术问题解决,所以我们广大的电力工作者,必须认真学习先进技术,深入了解自动化应用中存在实际问题,直面挑战,开拓创新,努力实现自动化技术在数字化变电中的

更大发展,推动我国整个电网的安全高效的运行。参考文献

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2012(2).

[2]石磊.自动化技术在数字化变电站的应用[J].技术应用,2013(3).

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