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西門子模塊6ES7512-1CK01-0AB0技術(shù)參數(shù)

1 引言

   “PLC控制油壓車床”是專為表殼等小五金加工設(shè)計(jì)的，以其高剛性、高精度、高品質(zhì)、高效率、高壽命、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于表殼加工行業(yè)，亦可用于小型軸、套類加工。該機(jī)床采用性能穩(wěn)定的臺(tái)達(dá)ES系列PLC和DOP－A57CSTD彩色人機(jī)界面構(gòu)建系統(tǒng)，其核心部分在于控制系統(tǒng)，是控制中心。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、直觀，以人性化的輸入方式設(shè)計(jì)人機(jī)界面，程序轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單快捷，可使操作者自如發(fā)揮，自動(dòng)化程度高，在大批量生產(chǎn)時(shí)節(jié)省人力物力，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的高效化、優(yōu)質(zhì)化。車床加工平臺(tái)如圖1所示。

    2 系統(tǒng)特點(diǎn)及工藝參數(shù)

    3 相關(guān)操作說明

    1）開機(jī)前檢查：供電線路是否正常；油箱油位是否符合標(biāo)準(zhǔn)；外部氣動(dòng)是否連接完好。

    2）開機(jī)后，在人機(jī)界面初始界面（圖2）上點(diǎn)擊進(jìn)入主畫面，在主畫面(圖3)上按加工工藝選擇手動(dòng)單步（圖4）、全自動(dòng)不同的加工方式，選擇手動(dòng)單步情況下總共列有5種工藝程序流程，在選擇下一個(gè)加工工藝時(shí)，前一工藝過程自動(dòng)運(yùn)行完成后，才執(zhí)行下程。

    3）單步運(yùn)行情況下，當(dāng)選擇完單步程序鎖定（圖3）設(shè)置后，此時(shí)程序只能運(yùn)行鎖定的當(dāng)前程序，其他4種程序不能運(yùn)行，若要運(yùn)行其他程序，可先解除程序鎖定功能。

 4）電機(jī)具有自動(dòng)保護(hù)功能，機(jī)器在30分鐘內(nèi)無任何動(dòng)作，泵電機(jī)將停止工作，若要繼續(xù)使用則要先起動(dòng)泵。主軸的高低速選擇在人機(jī)界面（圖5）上操作完成，除手動(dòng)外，其他程序的運(yùn)行都是以外部起動(dòng)按鈕為給定信號(hào)的。

    5）當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中，將人機(jī)界面如上（圖3）畫面上點(diǎn)擊運(yùn)行監(jiān)控畫面觸摸按鈕，將畫面切換到（圖6）進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控。

    4 工藝流程

    該機(jī)種具有五種單步固定工藝流程，用于產(chǎn)品的加工。行程開關(guān)定義如下：SL1—X11下托板前進(jìn)到位；

    SL2—X12下托板慢進(jìn)；SL3—X13下托板回位；SL4—X14上托板前進(jìn)到位；SL5—X15上托板慢進(jìn)；SL6—X16上托板回位；

    閥件定義為：

    YV1—Y14下托板前進(jìn)閥；

    YV2—Y15下托板慢進(jìn)閥；

    YV3—Y16上托板前進(jìn)閥；

    YV4—Y17上托板慢進(jìn)閥。

    單步工藝流程1

    起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后開始慢進(jìn)進(jìn)行，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖7）的設(shè)定值，時(shí)間到后YV1，YV2斷電，下托板回原位。

圖7下托板延時(shí)的設(shè)定

    單步工藝流程2

    起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖7）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板前進(jìn)到位SL4限位后，下托板前進(jìn)閥YV1再次得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖7）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3斷電，上托板回位。

單步工藝流程3

    起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后閥上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3，YV4斷電，上托板回位。

    單步工藝流程4

    起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后閥上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后執(zhí)行上托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號(hào)后下托板前進(jìn)閥YV1，YV2斷電，下托板回位。

 單步工藝流程5

    起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后閥上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后執(zhí)行上托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，下托板前進(jìn)閥YV1，YV2保持前進(jìn)位不動(dòng)。

    全自動(dòng)工藝流程：

    起動(dòng)，恢復(fù)原點(diǎn)，閥YV1得電，下托板前進(jìn)碰到下托板慢進(jìn)限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進(jìn)，下托板慢進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL1后執(zhí)行下托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號(hào)后上托板前進(jìn)閥YV3得電上托板前進(jìn)，上托板前進(jìn)碰到上托板慢進(jìn)SL5限位后，上托板慢進(jìn)閥YV4得電，上托板慢前進(jìn)碰到前進(jìn)到位限位SL4后執(zhí)行上托板延時(shí)（圖6）的設(shè)定值，時(shí)間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號(hào)后下托板前進(jìn)閥YV1再次得電進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

    5 設(shè)備系統(tǒng)保護(hù)

    在人機(jī)界面內(nèi)通過宏指令讀出系統(tǒng)時(shí)間，分別賦值給不同的數(shù)據(jù)寄存器，如圖8和圖9所示。通過自定義輸入時(shí)間年月日和系統(tǒng)本身時(shí)間進(jìn)行比較，通過程序判斷當(dāng)系統(tǒng)時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)停止運(yùn)行。

    圖8數(shù)據(jù)寄存器賦值

    圖9年月日時(shí)間賦值

    6 結(jié)束語(yǔ)

    控制系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)備調(diào)試，各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到客戶要求并得到認(rèn)可，說明臺(tái)達(dá)PLC、人機(jī)界面在表殼等小五金加工油壓車床設(shè)備當(dāng)中的成功應(yīng)用，已經(jīng)得到客戶的好評(píng)。

    本機(jī)主軸軸承采用進(jìn)口P4級(jí)主軸專用軸承，主軸自動(dòng)油潤(rùn)滑，可保證機(jī)床高精度和使用壽命更長(zhǎng)；主軸電機(jī)選用雙速帶高性能剎車系統(tǒng)；程控液壓推動(dòng)多刀刀架可保證加工尺寸準(zhǔn)確、穩(wěn)定；刀具中心高度可調(diào)節(jié)，操作方便，效率更高；精心設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)，可使機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液壓卸荷，節(jié)約電力，降低液壓系統(tǒng)溫度上升，延長(zhǎng)油泵壽命；安裝的溫度、壓力補(bǔ)償裝置，可保證在重復(fù)加工時(shí)的性能穩(wěn)定可靠；電器箱、液壓箱、冷卻液箱均置于機(jī)箱內(nèi)，減少了占地面積，機(jī)床外觀整體性強(qiáng)

4．2 PLC程序設(shè)計(jì)

  （1）I/O與變量表設(shè)計(jì)參見表2。

表2  I/O與變量表

  （2）梯形圖設(shè)計(jì)

5調(diào)試過程

系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，主要難點(diǎn)是定長(zhǎng)控制。因?yàn)榭紤]成本問題,選用變頻器+編碼器結(jié)構(gòu)，所以在變頻器停止運(yùn)行不象伺服系統(tǒng)會(huì)瞬間停轉(zhuǎn)，因此當(dāng)長(zhǎng)度高速計(jì)數(shù)到達(dá)后，將離合器動(dòng)作，使得電機(jī)雖然一直在運(yùn)行，而送膜輥會(huì)在離合器動(dòng)作的瞬間停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣在很大程度上減小了誤差，精度能夠滿足客戶的要求。