PLC在普通铣床数控化改造中的应用

计算机・P LC应用
P LC在普通铣床数控化改造中的应用
周振宝　(南京农业大学,210032)
摘要:本文介绍了用P LC对普通铣床进行数控化改造的原理;对输入、输出点数的确定进行了说明;绘制了接线图;设计了步进电机驱动梯形图并进行了相应的分析。

关键词:P LC;数控化改造;梯形图
中图分类号:T M57116+1 文献标识码:B 文章编号:1004-0420(2006)03-0030-02
The appli ca ti on of PLC i n m illi n g mach i n e NC reform
Z HOU Zhen-bao
(Nanjing Agriculture University,210032)
Abstract:This text intr oduced the NC ref or m theories of m illing machine,and exp lained the input and out put points.A t sa me ti m e,it analyzed the drive ladder chart of step-by-step mot or.
Key words:P LC;NC refor m;ladder chart
0　引言
在普通铣床数控化改造中,目前使用的数控系统大多为单片机或借用数控机床中的系统。

这种系统虽然功能强、适用性好,但它成本高、线路复杂、维修困难,用它来改造普通铣床,就失去了改造的优越性。

目前用P LC对普通铣床进行数控化改造较为少见,本文对此问题加以讨论。

1　用PLC对普通铣床进行数控化改造的原理
111　控制原理
由于普通铣床的精度一般,对其进行数控化改造的主要目的是提高其自动化程度,适应批量大的生产。

改造的主要部分是将纵、横向进给系统改为数控化控制,而主运动部分一般不加以改造。

数控系统采用开环系统,驱动装置大多为步进电机。

因此,用P LC对普通铣床进行数控化改造主要是用P LC驱动纵、横向进给的步进电机,实现自动控制。

图1为改造原理图。

112　输入和输出点数的确定
输出点数由步进电机的相数决定,每个输出点接1相,一般使用的为三相步进电机。

控制两个步进电机,同时考虑其它需要,输出点不少于6点。

若选用FX系列,则可用Y0～Y5。

输入点数取决于控制操作方式,每一控制操作需一个点。

一般铣床需纵、横向操作为:起动、停止、手动、自动、正转、反转、增速、减速等。

因此需输入点数不少于14个。

若用FX系列,可用X0～X15。

图1　改造原理图
113　接线图
图2为P LC的接线图。

图2　接线图
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2　步进电机驱动梯形图设计
P LC 驱动步进电机有软件驱动和硬件驱动两种方
法。

这里介绍采用位移指令软件驱动的梯形图设计。

图3为设计的梯形图。

图3　步进电机驱动梯形图
工作过程:控制电路通电,M8012产生初始脉冲,
将初始计时频率值n 送给D 0。

合上X0,M10置1,作好起动准备(合上X1为总停)。

合上X2为电机正转作好准备。

按下X4手动按钮(合上X5,则为自动),T246按n 值计时产生脉冲(松按钮X4,手动停止)。

每产生一个脉冲,SFT L 左位移指令将1从M0～M5移一位,步进电机因绕组按A -AB -B -BC -C -CA …循环顺序通电而正转。

图4为时序图。

合上X3,SFTR 右位移指令工作,步进电机反转。

图4　时序图
X6、X7用于改变频率。

按一次X6,D 0加1(I N C
为加1指令),计时时间增大,频率减小,步进电机减速。

同理,按X7,则步进电机加速。

T 0用于限制增、减频率不超过界限值m 。

3　结束语
数控铣床、加工中心以其自动化程度和加工精度高、柔性好在机床应用领域得到迅速发展。

但它的不足是投资大、维修困难。

对一些中、小企业,投资数控机床并不一定能带来好的经济效益。

同时对一般机械产品,大部分零件为一般精度(只是少部分关键零件为高精度),普通铣床加工能满足精度要求;加之一般企业都有一定数量的普通铣床。

因此,对其进行数控化改造完全有必要。

采用P LC 改造的数控系统,其系统简单、检修方便、成本低,对于生产批量较大的零件铣削加工,完全适用。

参考文献:
[1]　张万忠.可编程控制器应用技术[M ].北京:化学工业
出版社,2002,1.
收稿日期:2006-03-15
(上接29页)具体维修单位的依赖性就越明显。

从而
降低了企业的市场竞争力,制约了企业的发展。

因此,对拥有数控设备的企业,在设备改造过程中更要特别重视改造一方所提供的资料,是否确实符合G B 的要求。

这一点不经过确认,事实证明是企业设备管理中的一大缺口。

对数控系统制造商而言,在设计CNC 软件时,必须留出较大的变量,供P LC 和机床参数使用,向开放式数控系统发展。

对数控改造者而言,则要求他们对CNC 工作原理,对机床电气和机床结构及加工程序编制要有深刻的了解,对P LC 编程有较好地掌握,对各
个参数的含义及选择要熟悉。

只有这样才可能正确有效的将CNC 、伺服系统、机床电气系统和机械部分集成于一体,最终交给用户一台经过改造或等于再制造的具有个性特色的大型、专用数控机床,使企业从中获得更大的经济效益,使资产获得有效的增值。

总之,数控机床改造具有很好的发展前途,但它对数控系统制造商和数控机床改造者均提出较高的要求。

我国的机床改造业,也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。

机床改造作为新的经济增长行业,是个“永恒”的课题,必将生机盎然。

收稿日期:2006-02-27
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