基于PLC的水箱镗孔专机控制系统设计.pdf

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1、《电气自动化)2014年第36卷第5期—自动控制系统与装置AutomaticControISystems＆Equipmen基于PLC的水箱镗孔专机控制系统设计王鑫润。龚时华(华中科技大学机械科学与工程学院，湖北武汉430074)摘要：设计了基于PLC的水箱镗孔专机生产线控制系统，主要介绍了系统的硬件组成、软件实现，特别是可变工艺路径、大范围调速运动、恒线速度恒走刀量镗削孔端面、系统暂停功能的实现，极大地保证了系统的快速性、准确性、稳定性和灵活性，很好地满足了工艺精度要求及生产节拍要求。关键词：水箱镗孔专机；生产线；控制系统；PLC；工艺路

2、径DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．05．027[中图分类号]TP273[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)05—0074—03DesignofaControlSystemforPLC-basedSpecialBoringMachineforWaterTanksWANGXin—D3n．GONGShi-hua(SchoolofMechanicalScienceandEngineering，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，WuhanHub

3、ei430074，China)Abstract：AcontrolsystemoftheproductionlineofPLC-basedwatertankspecialboringmachineisdesigned．Thispaperpresentsitshardwarecompositionandsoftwareimplementation，andinparticulartheimplementationofavariableprocesspath，wide—rangespeedregulation，endfaceboringwithc

4、onstantlinearvelocityandconstantfeed，andsuspensionfunction，whichguaranteestherapidity。accuracy，stabilityandflexibilityofthecontrolsystemsatisfiestherequirementofprocessprecisionandproductiontact．Keywords：specialboringmachineforwatertanks；productionline；controlsystem；PLC；p

5、rocesspathO引言l‘U．b／——一对有多个不同孔的成批箱体类零件进行精密镗削，为满足加】J工工艺及生产节拍要求，保证其加工精度及生产进度，设计性能‘JlJll良好、稳定可靠的控制系统十分关键。1I针对为国内某大型企业设计水箱镗孔专机的控制系统，考虑到其多工位多工步、定位精度及系统稳定性可靠性要求高等特0盆E％1e0点，结合可编程逻辑控制器PLC可靠性高、操作方便、编程简单、∞1『维修容易，触摸屏图形界面丰富、人机交互控制容易以及与其配11『合使用的定位模块定位精度高、响应速度快、运动功能丰富等特—点，设计了基于PLC的控制系统，

6、通过对其软件、硬件、通讯一●_30以及特定功能的良好设计与实现来达到指定的工业生产要求。1系统工艺要求图1G水箱截面示意图单位：mill本水箱镗孔专机主要加工3种类型的水箱G水箱、E水箱和要求及测量补偿要求，设计如图2所示控制系统，该控制系统由C水箱，以G水箱为例，其截面示意图如图1所示，加工内容包粗、精加工控制部分，上位机PC及测量系统组成。括：①粗镗82、60、粗镗半精镗q~160的孔，孔外侧倒角②镗2．1粗加工控制部分24。锥面，箱体内侧倒角③半精镗82、q~260孔，倒R0．5圆角，镗粗加工生产线由工件滑台和4个动力头滑台构成：工

7、件滑台52端面④精镗82、qo260、q~160孔。月产能2000台，生产节负责机床液压、润滑启停，工件、滑台夹紧放松以及滑台各种模式拍为l2分钟／件。的运动，考虑到它要通过MPI网络管理控制各分动力头滑台以及通过PROFIBUS—DP网络与上位机PC通讯，控制部件选用2控制系统组成及硬件配置CPU313C一2DP，触摸屏、定位模块选用与其对应使用的TPI77B考虑到加工内容繁多，生产节拍要求较快，该专机分为粗、精和FM353；动力头滑台负责滑台及刀具各种模式的运动以及通过加工两条生产线，并行工作以提高生产效率。根据机床工艺加工变频器控制

8、主轴电机运转，选用CPU226作为其控制部件，触摸定稿13期：2013—10—29屏、定位模块选用SmartLine700ie和EM253。基金项目：高档数控机床与基础制造装备(国家科技重大专