可编程控制器在伺服控制系统中的应用.pdf

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1、·应用研究·富春海可编程控制器在伺服控制系统中的应用81可编程控制器在伺服控制系统中的应用富春海(无锡威孚高科技集团股份有限公司装备技术中心，江苏无锡214060)摘要：为了实现工艺要求上对柱塞套与柱塞芯配合间隙的精密检测，设计了ZSS一109柱塞偶件间隙测量机床。该机床采用可编程控制器，在伺服控制系统中能有效精确地进行多点定位，同时利用气体流量表进行流量检测，创新性地通过流量检测达到间隙检测的目的。关键词：可编程控制器；伺服控制系统；间隙检测；应用中图分类号：TK423．8文献标识码：B文章编号：1672—1616(2012)07—0081—04柱塞套与柱塞芯的间隙检测，由于间隙仅在

2、1-2~m之间，若采用传统的机械检测法，不仅耗时长，也无法做到精确检测，更会影响产量。为此，提出通过电气机械结构设计将传统的机械检测变为流量检测，利用可编程控制器(PLC)的脉冲输出实现位置定位，并检测出流量，然后依此流量和位置数据对照工艺表，判断是否在合理范围内，如果检测值在工艺表允许的偏差范围内，则判定产品合格，反之，则为不合格。1产品检测要求柱塞套与柱塞芯装配在一起后，要求有一定的图1待测工件装配图间隙。间隙过大，就会产生大的漏油量；间隙过小，断产品是否合格，采用传统的机械检测法是不可能柱塞芯和套就容易卡死，无法来回自由滑动。因此实现的。工艺上要求间隙在1～2m之间，并要求对此间

3、隙b．创新设计思路。进行检测。本文所述的ZSS一109柱塞偶件结构针对此类产品的检测必须采用替代方法。因如图1所示。此设想在柱塞套与柱塞芯的装配间隙中吹人0．1MPa的压缩空气，并用气体流量表检测出气体2确定产品检测方案流量，即用流量检测代替机械检测⋯1，以实现快速a．产品检测的难度。精确的检测要求。针对此类产品的检测没有先例可循，由于柱塞c．主要设计思路。套与柱塞芯的接触面粗糙度、直线度、圆度并不工实际应用中，柱塞套与柱塞芯都是产品，不可整，工艺上要求其配合间隙在1～2ym之间，就更能在它们之间通压缩空气。因此采用如图3所示增加了检测难度。柱塞套与柱塞芯装配后的横截的检测方法，柱塞芯

4、外部套测量套，柱塞套内孔插面放大图如图2所示。测量杆，且它们之间的配合都是紧密的滑动配合。随着“L”值的变化任意取截面，A—A截面测量套及测量杆上开多孔结构，压缩空气经多孔结的形状各不相同，要想在任意截面通过快速检i贝4柱构通人它们之间，微流量表分别检测并显示柱塞塞套与柱塞芯的配合间隙(是否为1～2m)来判芯、柱塞套空气流量，并通过计算显示出合成流量。收稿日期：2011—12—14作者简介：富春海(1973一)，男，江苏无锡人，无锡威孚高科技股份有限公司工程师，主要从事非标机床设计工作。822012年4月中国制造业信息化第41卷第7期．A截面放大图图2待测工件截面图检测要求：图3中，伺

5、服电机推动滑台向左运PW2000柱塞套芯停留2次，且它们停留位置对应的行，到位后停留，L与M(间距)都产生了变化，通过L与M(间距)亦不相同。操作人员根据停留时位触屏显示出距离，同时做流量检测。图3中无论何置的显示值与法国进口气体流量表上的显示值，对种产品，伺服电机始终推动滑台向左移动，其中要停照工艺卡片上的数值，就可判定产品是否合格。留几次并做检测。如CPN2．2柱塞套芯停留4次，据此设计出主要的机械原理图，如图3所示。图3机床设计主要原理示意图点位移方式、确定步进方式及参数、确定机床完整3电气系统设计程序流。由于测量杆、测量套重复定位精度要求在a．确定原点位移方式。0．05mm以内

6、，且随着产品不同，测量点也不同，即伺服原点精度及可靠性、重复性由以下因素决图3中L与M。因此采用可编程控制器脉冲串输定：出进行伺服定位，其中要确定3部分内容：确定原(1)PLC输出最大频率相关因素。选用欧姆·应用研究·富春海可编程控制器在伺服控制系统中的应用83龙可编程控制器，最大可输出频率为100kHz的DC24V方波脉冲输入接收时，最大接收频率是DC24V带方向脉冲。200kHz，大于可编程控制器最大输出脉冲频率(2)PLC脉冲输出控制方式。选用左方向和100kHz，可以使用。右方向脉冲串输出。当使滚珠丝杠向左移动则左(4)原点回归方式相关因素。向右方向搜索原方向发脉冲，同时右方向

7、不发脉冲；当滚珠丝杠反位，至原点附近时发现输人信号(图3中O．01)，利方向移动，则相反。用原点附近信号上升延进行减速动作。当碰到极(3)伺服驱动器频率响应速度。选用台达伺服限信号(图3中0．04，0．05)时，进行反向操作。如驱动器，当脉冲接收输入采用开集极方式即图4所示。近输入信号0厂I]I近输入信号0『I_]lnIl门lI『l_]I『l-]IIInII原点搜索高速速度4000脉冲／s第1种回原点，当滑动台在原点附近开关左方时，开始找原点时