基于PLC的钻孔组合机床控制系统设计

赵 轲 ，蔡 业 彬 ，邓 昌奇 ，乔 东 凯 ，刘 伟 泉
（广东 石油化 工学 院 机 电工程 学 院 ，广 东 茂名 ５２５０００）
摘要 ：针对传统钻孔组合机床用继 电器一接触器来对液压系统进行控制时 出现 的控制性能不好且控制系统设计 和调试 困难等 问题 ，
采用可编程控制器 （ＰＬＣ）控制方式来替 代继 电器一接触 器控 制组 合机床中的动力滑台液压系统 ，并使用 了触摸屏技术。开展了对 动
第 ３０卷 第 １０期 ２０１３年 ｌＯ月
机 电 工 程
Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ Ｅｌｅｃｔｒ ｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—４５５１．２０１３．１０．０１７
Ｖ０１．３Ｏ Ｎｏ．１０ Ｏｃｔ．２０１３
基 于 ＰＬＣ的钻 孑Ｌ组合 机 床 控 制 系统 设 计术
Ｏ 引 言
钻孔组合机床主要用于箱体类零件的孑Ｌ加工 ，随 着组 合 机 床 的发 展 ，组 合机 床 的各 零 部件 大 部 分 已经 标准化 、通用化 ，给组合机床 的机械结构设计带来 了 极 大 的方 便 …，使 得 组合 机 床 的 应 用设 计 主 要 集 中在 控 制 系统 的 方 面 ，传 统 的控 制 系 统采 用 继 电器 一接 触 器控 制 。 可编 程控 制 器 （ＰＬＣ）是专 门为工 业 自动 控制 而设 计 的一 种控 制 装 置 ，在工 业 自动化 领域 中得 到 了
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍ ａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｉｓ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｙ ｒｅｌａｙｓ ａｎｄ ｃｏｎｔａｃｔｏｒｓ，ＳＯ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｓ ｎｏｔ ｇｏｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｔｅｓｔｅｄ ｄｉｆ ｉ ｃｕｌｔｙ．Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ，ＰＬＣ ａｎｄ ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｉｎｓｔｅａｄ ｏｆ ｒｅｌａｙｓ ａｎｄ ｃｏｎｔａｅｔｏｒｓ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌａｒ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏ１．Ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｆ ｌｏｗ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｌｉｄｉｎｇ ｆｅｅｄ ｗａｓ ａｎ ａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｙｐｅ ｏｆ ＰＬＣ ｗａｓ ｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｂａｓｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｆ ｌｏｗ．Ｉｔ ｗａｓ ｐｒｏｇｒａｍｍ ｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｇｘ—。Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｇｘ——Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｕｓｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｅｆ ｉ ｃｉｅｎｃｙ ａｒｅ ｐｒｏｖｅｄ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｒｉｌｌ ｈｏｌｅ ｍｏｄｕｌａｒ ｍ ａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ；ＰＬＣ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ
力滑 台液 压系统 工作 流程 的分析 ，选择 三菱 ＰＬＣ型号 ，进行 了 ＰＬＣ硬 件 和软件控 制 系统 的设 计 ，在计 算机 上利 用三菱编 程软件
ＧＸ—Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ进行 了编程 ，以及利用仿真软 件 ＧＸ—Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ进行 了模拟调试 ，以保证满足机床使用 要求 。研究结果表明 ，该种控 制
系统及其设计方式 既提 高了钻孔组合机床控制系统的可靠性 、维护的方便性等－［作性能 ，同时也 提高 了设计效率。
关键词 ：钻孔组合机床 ；ＰＬＣ仿真 ；触摸屏
中图 分 类 号 ：ＴＧ６５；ＴＨ３９
文 献标 识码 ：Ａ
文章 编 号 ：１００１—４５５１（２０１３）１０—１２３７—０３
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｄｒｉｌｌ ｈｏｌｅ ｍ ｏｄｕｌａｒ ｍ ａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＰＬＣ
ＺＨＡＯ Ｋｅ，ＣＡＩ Ｙｅ—ｂｉｎ，ＤＥＮＧ Ｃｈａｎｇ—ｑｉ，ＱＩＡＯ Ｄｏｎｇ—ｋａｉ，ＬＩＵ Ｗｅｉ—ｑｕａｎ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｍａｏｍｉｎｇ ５２５０００，Ｃｈｉｎａ）
１ 钻 孔组 合 机床 液压 系统 和工 作 流程
组 合 机 床 的动 力 滑 台和 夹 紧 机 构 都 由液压 系统
收 稿 日期 ：２０１３－０４—２６ 基金项 目：广东省茂名市Baidu Nhomakorabea 技计划 资助项 目（２ｏｌ１Ｂ０１００８） 作者简介 ：赵 轲（１９７８一），女 ，山西兴县人 ，讲师 ，硕士 ，主要从 事机电液一体化产 品设计方面 的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈ～ｋｅ２００２＠１６３．ｃｏｎ
广泛 地 运用 ，其 特 点是 抗 干扰 能 力强 、可靠 性高 、体 积 小 ，设 计 、使用 和维 护方 便等 。
本 研 究 将 ＰＬＣ控 制 技 术 应 用 于单 面 钻 孔 组 合 机 床 的控 制 系统 ，替 代继 电器一接 触器 控 制 ，同时充 分应 用 计 算 机 软 件 （ＧＸ—Ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ、ＧＸ—Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）进 行 控 制 系统 的设计 和仿 真调 试 。