基于PLC的切割机运动轨迹控制系统的设计.pdf

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第4O卷第2期MACHINET0OL&HYDRAULICSVo1．40No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．02．021基于PLC的切割机运动轨迹控制系统的设计王振超，刘广瑞，毕竟锴，黄真(郑州大学机械工程学院，河南郑州450001)摘要：在实际应用中，很多切割机不能满足加工精度要求，精度高的切割机又十分紧缺，因此发展高精度的切割机很有必要。另一方面，很多切割机自动化水平不高，尤其是手动操作的切割机在操作时很不方便。故采用可编程终端、PLC、运动控制单元、伺服驱动系统等成熟的控制部件构建切割机运动轨

2、迹控制系统。详细设计此系统的各个模块单元，介绍各个部件之间的数据通信和软件设计步骤，并以一个简单的例子说明了其操作过程。采用此运动系统能使加工工件的质量、机床的自动化程度、可操作性都得到大幅度的提高。关键词：切割机；运动轨迹控制系统；PLC；运动控制单元；触摸屏；交流伺服系统中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)2—059—3DesignofTrajectoryControlSystemforCuttingMachineBasedonPLCWANGZhenchao，LIUGuangrui，BIJingkai，HUANGZhen(Schoo

3、lofMechanicalEngineering，ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China)Abstract：Inpractice，manycuttingmachinecallnotmeettherequirementsofprecision，andhighprecisioncuttingmachinesareveryscarce，sothedevelopmentofhigh—precisioncuttingmachineisnecessary．Ontheotherhand，automationlevelsofmanycut

4、—tingmachinesarenotSOhigh，SOwheninoperation，theyarenotveryconvenient．Therefore，thetrajectorycontrolsystemwascon-structedbymaturedcontrolcomponents，suchasprogrammableterminal，PLC，motioncontrolunit，servodrivesystems．Thevariousmodulesweredesigned，anddatacommunicationamongthevariouscomponentsan

5、dsoftwaredesignstepswereintroduced．Asimpleexamplewasgiventoillustratetheprocedure．Usingthissystem，thequalityofworkpiece，degreeofautomationofthemachine，oper-ationalperformancearegreatlyimproved．Keywords：Cuttingmachine；Trajectorycontrolsystem；PLC；Motioncontrolunit；Touchscreen；ACservosystem切割机

6、的工作原理是用电机带动刀具运动，使工OMRONCSIG可编程序控制器件与刀具产生相对运动，由此运动形成一定的轨迹，使工件被切割成一定的形状。在实际应用中，无论是金属还是非金属都要根据实际需要切割成一定的形状，因此应用非常广泛。NT631C触摸屏在一些精度要求不高的地方，只需要简单的加工就可以满足实际的应用要求。但是在一些工件质量要求严格的地方，单靠着简单的加工器具难以达到所要求的高精度等要求。这时就需要引入运动控制系枷伺服驱动器JJJ，牟由伺服驱动器lJ位置检测统，因为运动控制系统性能的好坏直接影响到加工工11lIl。件质量的好坏。因此对运动控制系统进行研究或者改进，提高运动

7、控制系统的加工稳定性，从而提高枷l编鼋震l嚣．1鲁，轴l编翼接加工工件的质量，具有重要的意义。近开1系统结构和功能关切割机刀具该系统结构如图1所示。该系统由OMRONCS1G系列CUP45．V1可编程图1系统结构图控制器PLC、0MRON运动控制单元MC221模块、W60010H—s2驱动器、OMRONR88D—WT08H交流伺OMRONNT631C触屏、OMNUCW系列的R88M．服电机等五大部分组成。其中，触摸屏做操作员站，收稿日期：2010一l2—04作者简介：王振超(1984一)，男，在读研究生