JSD210K-N是用在小型圆柱形零件成批的大量生产中的一种半自动车床,该车床有自动定长进料、车削速度可调、自动按照预先设定的工序进行车削加工、零件计数等功能,完全去掉了老型号车床中的机械凸轮机构,减少了车床运行时的机械噪声,延长了车床的使用寿命,使车床的使用和维护都变得非常方便。
硬件构成:
该车床要求有自动定长进料、自动断料、可装夹三把车削刀具(三把刀按照预先设定的工序依次使用)、自动进刀等功能。
1、伺服驱动:主轴5.5KW,进料0.75KW,进刀0.5KW,走刀0.5KW共四套伺服系统,伺服系统选用安川的伺服放大器和伺服电机,转速最高为3000r/min,自带2000线的编码器和速比为50:1的二级减速机(主轴为自制减速机,分为四个速比,由PLC控制气缸动作进行档位切换控制工程网版权所有,速比为2.5:1、10:1、60:1和300:1)
2、系统中有四个编码器信号需要采集,同时还有四路脉冲调制信号输出,故在系统中选用了2只S7-226的PLC,2只PLC通过PPI方式组成一个网络。一块存储卡,用于保存配方。
3、显示屏选用TP170A触摸屏,通过PPI网络与S7-20
系统结构示意图
软件构成:
系统分两种操作模式:一种为分步操作CONTROL ENGINEERING China版权所有,另一种为同步操作.
分步操作原理:
在TP170触摸屏上设定主轴转速,为保证主轴有足够的扭矩,程序会选择主轴齿轮箱采用合适的档位(两个数字量输出点驱动两只气缸动作),以保证电机能在1800r/min_2500 r/min之间运行.驱动器通过电机的编码器反馈构成闭环控制,以提高运行精度.速度给定由PLC输出端口的PTO脉冲调制来驱动控制工程网版权所有,同时编码器信号由PLC的高速记数端口采集,用于实际速度的显示和在同步模式中的速度计算.
运行时,主轴会按照一个恒定的转速运行,可在TP170中设定刀具运行的进刀速度,进给量,及刀具的进刀次数.
同步操作原理:
运行模型
软件构成:
1、把凸轮旋转一周360度分成24等份,平均每等份15度。运行时,利用CPU226的配方功能,把凸轮的运行速度和圈数用编码器脉冲数的形式存入配方中,同时输入对应的系数,选择主轴齿轮箱的速比。
2、把从轴(走刀和进刀)对应于主轴相对位置的旋转量用编码器脉冲数的形式也存入配方中,同时输入对应的系数,齿轮箱速比为50:1。
3、开机后,程序先把主轴、走刀和进刀,三个运行配方调入V存储区,乘上他们各自的系数和速比后进行对比,结果分别送入三个驱动器速度给定的脉冲调制PTO区。
4、一次走刀和进刀周期结束后,进入第二个循环周期,再次按三个运行配方中的第2条配方,把对应数值送入V存储区www.cechina.cn,重复步骤3的内容。在程序中共可设定60条配方条目。
5、运行完所有的配方条目,把零件从棒料上切断,同是程序计数,进料驱动器运行,进入下一个零件的加工周期。如无料或数量达到,停机。
配方构成
主程序构成
结束语:
新型号的S7-200PLC,指示执行速度更快,内存更大,增加了配方的功能控制工程网版权所有,完全能够胜任车床对PLC的要求,也因为采用了S7-200的PLC,使车床加工零件的品种更多,更换程序更容易,也使对车床开发变得更加简单,更新速度更快.实际使用中,可以达到0.005mm精度,基本满足产品精度的要求.