{一}、阀门专用机床电气控制系统硬件设计
以硬件与软件的角度,对机床控制系统进行剖析。
上位机:在这个系统中工控机就是上位机,工作人员在人机交互界面进行操作,操作内容就是将数据输入到系统的加工流程之中,并使其进行读取,界面的人性化设计支持人工修改加工参数,这此改动将快速被处理系统识别,然后根据相关行业协议,把这部分参数数据输入运动控制器,继而实现原定的操作动作。
SIMOTION运动控制器:如果说控制系统是阀门专用机床的大脑,有鉴于此,SIMOTION具有良好的稳定性,整个系统也就能够平稳的运行对于研究对象所配置的SIMOTION来源于德国西门子公司,它的组成部分为PLC5300和运动控制器。在控制方面它具有PLC一贯具有的稳定性,不仅如此,其还兼具运动控制方面的灵活性。
电源模块:电源模块运用变换频率的形式,实现常用交流电向直流电的转换,之后使用一种称之为逆变器的元件,再将直流电变成工程所需的特定频率的交流电。借助电源模块SIMOTION控制系统将工业供电变成直流,再输送至各个电机模块。电源模块进行细分还有两类,其一是可调电源模块,之所以称之为可调,是因为其可以按要求将转换过的直流电控制在特定范围,并能够进行调节使其在该范围内线性变化;与之对应的是一种不可调电源块,其只可控制固定电压的直流电,不过这种电源块有其的应用领域。
电机模块:这部分实现的作用就是将六百伏的直流电,通过转换变成特定频率的三相交流电,然后将能源供给电机使用。
光栅尺:电机自身装配有编泽工具,然而这种编码器有一定的精度限制,基本上控制在十微米,不过这还是不能满足我们五微米的要求。基于此种考虑,需要使用光栅尺定位工作台,之后把测得的位置传递给控制器。
主轴:阀门专用机床的主轴由于要求较多,而且十分稳定,同时能够工作很长时间具有较高的寿命。它的冷却系统性能优良,循环的工质为干净的水,在装夹上使用启动夹紧道具,这种方法稳定,效果优良。
变频器:众所周知,作为主轴经常需要进行高速运转,故而要保证精密性,这就必然要使用到一种高速变频器。就功能上来看,常用的V系列变频器是可以实现的。然而,由于不能匹配串行接口,将导致信息流通不顺畅,为厂解决这个问题,研究人员尝试使用模拟量进行控制,成效斐然。
阀门钻床在组装、控制及运动过程中受到热变形、摩擦、振动和惯性等各种不利因素的影响,加上移动轴与偏摆轴运动藕合,使阀门钻床精度严重衰减,对零件的精密加工造成了极大影响。
{二}、阀门机床电气控制的方式选择
CPU是可编程逻辑控制器(PLC)的核心内容,PLC的主要性能就是对系统的综合控制力、依据网络对各部分的通信能力和计算机技术所具有的可编程能力的自动控制器。PLC具有很广泛的通用性和对电气控制设备所需要的高度可靠性和抗干扰能力。PLC的工作方式是对系统程序的循环扫描,它通过对样本的采集输入,对程序进行分析,较后按照程序输出一系列控制指令,所以,机床的辅助电气的主要控制系统是PLC。决定阀门机床系统成败的因素就是阀门机床电气控制的方式,想要在加工上使机床的运转速度和加工产品精度达到高的层次,就要关注电气控制系统的优劣。
所以,阀门机床的性能可以决定产品的精度和速度。对加工零件的条件进行分析,对系统的功能进行了解,根据其特点对其进行程序上的编辑,对于X轴与Y轴的确定采用的是对PLC控制系统、运动系统、电机部分、光栅尺等进行封闭式的控制方式。这种处理方式,使PLC的文件处理能力、人机交互能力及对数据的处理能力得到正常的发挥。运动控制器的优点就是稳定性与高速性,光栅尺的作用就是对程序提供作用点的信息。同时,可以通过接入传感器的方式提高系统的可靠性和稳定性。传统控制卡的实用性小,在使用上只能接入不多的几根轴,而运动控制器使用不仅能使接入轴的数目增加,还可以在以后的系统升级中带来便利。运动控制器还有个大的优点,就是可以执行自动编辑的功能。