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臺達(dá)PLC和HMI在油壓車床上的應(yīng)用
  • 企業(yè):中達(dá)電通股份有限公司     領(lǐng)域:PLC /PAC/PCC/RTU     行業(yè):倉儲(chǔ)    
  • 點(diǎn)擊數(shù):1349     發(fā)布時(shí)間:2009-01-06 10:55:39
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    1 引言

  PLC控制油壓車床是表殼等小五金加工開發(fā)的機(jī)電一體化集成設(shè)計(jì)專用項(xiàng)目。基于臺達(dá)機(jī)電自動(dòng)化平臺的油壓車床以其高剛性、高精度、高品質(zhì)、高效率、高壽命、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,成本低廉等優(yōu)點(diǎn)廣泛用于表殼加工行業(yè)。項(xiàng)目亦可用于小型軸、套類加工。該機(jī)床采用了性能穩(wěn)定的臺達(dá)ES系列PLC和DOP-A57CSTD彩色人機(jī)界面做為控制中心,使設(shè)備操作簡單、直觀,人機(jī)界面人性化的控制程序輸入方式設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)換程序簡單快捷,使操作者發(fā)揮自如。自動(dòng)化程度高,大量生產(chǎn)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。自動(dòng)化油壓車床外形如圖1所示。



圖1 自動(dòng)化油壓車床外形

    2 系統(tǒng)構(gòu)成及工藝參數(shù)

  自動(dòng)化油壓車床主軸軸承采用進(jìn)口P4級主軸專用軸承,主軸自動(dòng)油潤滑,保證機(jī)床高精度、壽命更長。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)液壓系統(tǒng),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,延長油泵壽命;并安裝溫度、壓力補(bǔ)償裝置,重復(fù)加工時(shí)非常穩(wěn)定、可靠。電控箱、液壓箱、冷卻液箱均置于機(jī)箱內(nèi),減少占地面積,使機(jī)床外觀整體化。車床技術(shù)參數(shù)如下表1所示。

  表1 車床技術(shù)參數(shù)

    3 油壓車床操作界面設(shè)計(jì)

  基于臺達(dá)機(jī)電自動(dòng)化平臺的油壓車床操作界面是本項(xiàng)目區(qū)別于傳統(tǒng)油壓車床最明顯的標(biāo)志,為小型機(jī)床運(yùn)行帶來人性化的透明操作功能。

  開機(jī)后,在人機(jī)界面初始界面圖2上點(diǎn)擊進(jìn)入主菜單畫面圖3,根據(jù)工藝需要按加工工藝選擇手動(dòng)單步圖4或全自動(dòng)圖5等進(jìn)入不同的加工方式,選擇手動(dòng)單步情況下總共列有五種工藝程序流程,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)行下一流程。在單步運(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,其他四種程序不能運(yùn)行,若要運(yùn)行其他程序,請先解除程序鎖定功能。

  泵電機(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)使用請先啟動(dòng)泵。主軸的高低速選擇在全自動(dòng)人機(jī)界面圖5上操作完成。除手動(dòng)外,其他程序的運(yùn)行都是以外部啟動(dòng)按鈕為給定信號的。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中,將主菜單人機(jī)界面如圖2畫面上點(diǎn)擊運(yùn)行監(jiān)控畫面觸摸按鈕,將畫面切換到運(yùn)行監(jiān)控畫面圖6進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控。



圖2初始界面



圖3 主菜單畫面



圖4手動(dòng)單步加工畫面



圖5全自動(dòng)加工畫面



圖6 運(yùn)行監(jiān)控畫面

    4 自動(dòng)化加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)

  4.1 ES系列PLC的I/O接口

  (1)行程開關(guān)(開關(guān)量輸入)定義: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。

  (2)閥件(開關(guān)量輸出)定義: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。

  4.2 工藝流程設(shè)計(jì)

  該機(jī)種具有五種單步固定工藝流程,用于五種不同規(guī)格產(chǎn)品的加工。



圖7 托板延時(shí)設(shè)置畫面

  (1)單步工藝流程1描述:開車啟動(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。

  (2)單步工藝流程2描述:開車啟動(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)(圖六)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信號后上托板前進(jìn)閥YV3斷電,上托板回位。

  (3)單步工藝流程3描述:開車啟動(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信號后上托板前進(jìn)閥YV3,YV4斷電,上托板回位。

  (4)單步工藝流程4描述:開車啟動(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7)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信號后下托板前進(jìn)閥YV1,YV2斷電,下托板回位。

  (5)單步工藝流程5描述:開車啟動(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7)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)。

  (6)全自動(dòng)工藝流程:開車啟動(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)(圖六)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7)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信號后下托板前進(jìn)閥YV1再次得電進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。

  4.3 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)設(shè)定時(shí)間,分別賦值給不同的數(shù)據(jù)寄存器,如圖8所示,運(yùn)行過程中通過自定義輸入時(shí)間年月日和系統(tǒng)本身時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控比較,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,如圖9所示。



圖8系統(tǒng)設(shè)定時(shí)間賦值



圖9自定義運(yùn)行時(shí)間

    5 結(jié)束語

  本項(xiàng)目已經(jīng)通過設(shè)備調(diào)試,各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。臺達(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,得到客戶的好評。

    此文摘自中國傳動(dòng)網(wǎng)。

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