基于觸摸屏和PLC的金相切割機(jī)控制系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
3．1 主控制系統(tǒng)
PLC是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心。PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式輸入／輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。它具有體積小，功能強(qiáng)，編程方便，可靠性高，耐惡劣環(huán)境能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域。該系統(tǒng)采用OM-RON公司的CP1 H X40DT-D程序一體化PLC?？蓪?shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)器4軸、脈沖輸出4軸；通過(guò)擴(kuò)展CPM1A系列的擴(kuò)展I／O單元。CP1H整體可以達(dá)到最大320點(diǎn)的輸入／輸出；通過(guò)安裝選件板，可進(jìn)行RS 232C通信或RS 422A／485通信。
3．2 變頻器調(diào)速系統(tǒng)
在進(jìn)行電機(jī)調(diào)速時(shí)，電機(jī)磁通量是需要考慮的一個(gè)重要因素，如果磁通量太弱，電機(jī)會(huì)出現(xiàn)欠磁通，勢(shì)必會(huì)給電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩帶來(lái)很大影響。因?yàn)椋?br /> Tm=KTφmI2COSψ2 (1)
式中：Tm是電磁轉(zhuǎn)矩；KT為比例系數(shù)；φm是主磁通量；I2是轉(zhuǎn)子電流；cosψ2是轉(zhuǎn)子回路的功率因數(shù)。
由式(1)可知，電機(jī)磁通量的降低直接影響電磁轉(zhuǎn)矩的減小。因此，在改變電機(jī)頻率時(shí)，應(yīng)該對(duì)電機(jī)電壓進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，以維持電機(jī)磁通的恒定。根據(jù)切割機(jī)的主電機(jī)參數(shù)，該系統(tǒng)選用Siemens公司的MM420變頻器，通過(guò)設(shè)定變頻器輸出功率的變化來(lái)控制主電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，兩者之間近似呈線性關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)調(diào)速的目的。PLC為漏型晶體管輸出，與變頻器的通訊采用基于USS協(xié)議的串行口RS 485通信方式。這里，為了確保系統(tǒng)安全運(yùn)行，必須將變頻器接地端可靠接地。
3．3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
步進(jìn)電機(jī)是可以將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的電磁機(jī)械裝置。給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)按照設(shè)定方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角。電機(jī)轉(zhuǎn)速與輸入脈沖頻率保持同步。該系統(tǒng)中通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，達(dá)到定位精確的目的；通過(guò)控制脈沖頻率控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。x，y，z三向步進(jìn)電機(jī)分別由3個(gè)MS-2H090M型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)，每向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括使能輸入端EN，步進(jìn)脈沖輸入端CP和方向電平信號(hào)輸入端DIR。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/163615.htm
4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4．1 主控制系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì)
軟件程序主要完成系統(tǒng)初始化，設(shè)定切割參數(shù)，啟動(dòng)切割機(jī)控制系統(tǒng)，并將切割參量送往觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示?？刂葡到y(tǒng)主程序流程如圖2所示。
系統(tǒng)初始化主要完成軟件初值、內(nèi)存、I／O口以及硬件電路狀態(tài)的初始化，使PLC及其連接的外圍電路處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。主要包括PLC內(nèi)部RAM單元的初始化，觸摸屏上電的初始化，I／O端口方式的初始化等。
在啟動(dòng)切割之前，需要對(duì)相應(yīng)的切割工藝參數(shù)進(jìn)行正確設(shè)置。其中，自動(dòng)操作包括三種模式(勻速切割、進(jìn)三退一切割、逐層切割)，每種模式根據(jù)具體需要還可以設(shè)置相應(yīng)的高級(jí)設(shè)置選項(xiàng)和加密操作選項(xiàng)，在方便操作的同時(shí)增強(qiáng)了安全性。
評(píng)論