2005年12月16日對(duì)于中國(guó)工控行業(yè)來(lái)說(shuō),是一個(gè)不平凡的日子,因?yàn)檫@一天西門子隆重推出了200CN,這是針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)小型自動(dòng)化而精心打造的一款產(chǎn)品,以下是我在小型半自動(dòng)車床上應(yīng)用的切身體驗(yàn).
概述：
JSD210K-N是用在小型圓柱形零件成批的大量生產(chǎn)中的一種半自動(dòng)車床，該車床有自動(dòng)定長(zhǎng)進(jìn)料、車削速度可調(diào)、自動(dòng)按照預(yù)先設(shè)定的工序進(jìn)行車削加工、零件計(jì)數(shù)等功能，完全去掉了老型號(hào)車床中的機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)，減少了車床運(yùn)行時(shí)的機(jī)械噪聲，延長(zhǎng)了車床的使用壽命，使車床的使用和維護(hù)都變得非常方便。
硬件構(gòu)成：
該車床要求有自動(dòng)定長(zhǎng)進(jìn)料、自動(dòng)斷料、可裝夾三把車削刀具（三把刀按照預(yù)先設(shè)定的工序依次使用）、自動(dòng)進(jìn)刀等功能。
1、伺服驅(qū)動(dòng)：主軸5.5KW,進(jìn)料0.75KW,進(jìn)刀0.5KW,走刀0.5KW共四套伺服系統(tǒng),伺服系統(tǒng)選用安川的伺服放大器和伺服電機(jī),轉(zhuǎn)速最高為3000r/min,自帶2000線的編碼器和速比為50:1的二級(jí)減速機(jī)(主軸為自制減速機(jī),分為四個(gè)速比,由PLC控制氣缸動(dòng)作進(jìn)行檔位切換,速比為2.5:1、10:1、60:1和300:1)
2、系統(tǒng)中有四個(gè)編碼器信號(hào)需要采集，同時(shí)還有四路脈沖調(diào)制信號(hào)輸出，故在系統(tǒng)中選用了2只S7-226CN的PLC，2只PLC通過(guò)PPI方式組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。一塊存儲(chǔ)卡,用于保存配方。
3、顯示屏選用K-TP178micro觸摸屏，通過(guò)PPI網(wǎng)絡(luò)與S7-200CN的PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖軟件構(gòu)成： 系統(tǒng)分兩種操作模式:一種為分步操作,另一種為同步操作.
分步操作原理: 在K-TP178micro觸摸屏上設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速,為保證主軸有足夠的扭矩,程序會(huì)選擇主軸齒輪箱采用合適的檔位(兩個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)兩只氣缸動(dòng)作),以保證電機(jī)能在1800r/min_2500 r/min之間運(yùn)行.驅(qū)動(dòng)器通過(guò)電機(jī)的編碼器反饋構(gòu)成閉環(huán)控制,以提高運(yùn)行精度.速度給定由PLC輸出端口的PTO脈沖調(diào)制來(lái)驅(qū)動(dòng),同時(shí)編碼器信號(hào)由PLC的高速記數(shù)端口采集,用于實(shí)際速度的顯示和在同步模式中的速度計(jì)算.
運(yùn)行時(shí),主軸會(huì)按照一個(gè)恒定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行,可在K-TP178micro中設(shè)定刀具運(yùn)行的進(jìn)刀速度,進(jìn)給量,及刀具的進(jìn)刀次數(shù).
同步操作原理:運(yùn)行模型
軟件構(gòu)成:1、把凸輪旋轉(zhuǎn)一周360度分成24等份，平均每等份15度。運(yùn)行時(shí)，利用CPU226CN的配方功能，把凸輪的運(yùn)行速度和圈數(shù)用編碼器脈沖數(shù)的形式存入配方中，同時(shí)輸入對(duì)應(yīng)的系數(shù)，選擇主軸齒輪箱的速比。
2、把從軸（走刀和進(jìn)刀）對(duì)應(yīng)于主軸相對(duì)位置的旋轉(zhuǎn)量用編碼器脈沖數(shù)的形式也存入配方中，同時(shí)輸入對(duì)應(yīng)的系數(shù)，齒輪箱速比為50：1。
3、開機(jī)后，程序先把主軸、走刀和進(jìn)刀，三個(gè)運(yùn)行配方調(diào)入V存儲(chǔ)區(qū)，乘上他們各自的系數(shù)和速比后進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果分別送入三個(gè)驅(qū)動(dòng)器速度給定的脈沖調(diào)制PTO區(qū)。
4、一次走刀和進(jìn)刀周期結(jié)束后，進(jìn)入第二個(gè)循環(huán)周期，再次按三個(gè)運(yùn)行配方中的第2條配方，把對(duì)應(yīng)數(shù)值送入V存儲(chǔ)區(qū)，重復(fù)步驟3的內(nèi)容。在程序中共可設(shè)定60條配方條目。
5、運(yùn)行完所有的配方條目，把零件從棒料上切斷，同是程序計(jì)數(shù)，進(jìn)料驅(qū)動(dòng)器運(yùn)行，進(jìn)入下一個(gè)零件的加工周期。如無(wú)料或數(shù)量達(dá)到，停機(jī)。
配方構(gòu)成
主程序構(gòu)成結(jié)束語(yǔ)： 新型號(hào)的S7-200CN PLC,指示執(zhí)行速度更快,內(nèi)存更大,增加了配方的功能,完全能夠勝任車床對(duì)PLC的要求,也因?yàn)椴捎昧薙7-200CN的PLC,使車床加工零件的品種更多,更換程序更容易,也使對(duì)車床開發(fā)變得更加簡(jiǎn)單,更新速度更快.實(shí)際使用中,可以達(dá)到0.005mm精度,基本滿足產(chǎn)品精度的要求.
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西門子SIMATIC S7-200首頁(yè)
