西門子模塊6ES7512-1CK01-0AB0技術參數

1 引言

   “PLC控制油壓車床”是專為表殼等小五金加工設計的，以其高剛性、高精度、高品質、高效率、高壽命、性能穩定、結構簡單、操作方便和成本低廉等優點廣泛用于表殼加工行業，亦可用于小型軸、套類加工。該機床采用性能穩定的臺達ES系列PLC和DOP－A57CSTD彩色人機界面構建系統，其核心部分在于控制系統，是控制中心。該系統操作簡單、直觀，以人性化的輸入方式設計人機界面，程序轉換簡單快捷，可使操作者自如發揮，自動化程度高，在大批量生產時節省人力物力，能夠實現產品生產的高效化、優質化。車床加工平臺如圖1所示。

    2 系統特點及工藝參數

    3 相關操作說明

    1）開機前檢查：供電線路是否正常；油箱油位是否符合標準；外部氣動是否連接完好。

    2）開機后，在人機界面初始界面（圖2）上點擊進入主畫面，在主畫面(圖3)上按加工工藝選擇手動單步（圖4）、全自動不同的加工方式，選擇手動單步情況下總共列有5種工藝程序流程，在選擇下一個加工工藝時，前一工藝過程自動運行完成后，才執行下程。

    3）單步運行情況下，當選擇完單步程序鎖定（圖3）設置后，此時程序只能運行鎖定的當前程序，其他4種程序不能運行，若要運行其他程序，可先解除程序鎖定功能。

 4）電機具有自動保護功能，機器在30分鐘內無任何動作，泵電機將停止工作，若要繼續使用則要先起動泵。主軸的高低速選擇在人機界面（圖5）上操作完成，除手動外，其他程序的運行都是以外部起動按鈕為給定信號的。

    5）當設備運行過程中，將人機界面如上（圖3）畫面上點擊運行監控畫面觸摸按鈕，將畫面切換到（圖6）進行運行監控。

    4 工藝流程

    該機種具有五種單步固定工藝流程，用于產品的加工。行程開關定義如下：SL1—X11下托板前進到位；

    SL2—X12下托板慢進；SL3—X13下托板回位；SL4—X14上托板前進到位；SL5—X15上托板慢進；SL6—X16上托板回位；

    閥件定義為：

    YV1—Y14下托板前進閥；

    YV2—Y15下托板慢進閥；

    YV3—Y16上托板前進閥；

    YV4—Y17上托板慢進閥。

    單步工藝流程1

    起動，恢復原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后開始慢進進行，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后執行下托板延時（圖7）的設定值，時間到后YV1，YV2斷電，下托板回原位。

圖7下托板延時的設定

    單步工藝流程2

    起動，恢復原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后執行下托板延時（圖7）的設定值，時間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號后上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板前進到位SL4限位后，下托板前進閥YV1再次得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后執行下托板延時（圖7）的設定值，時間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號后上托板前進閥YV3斷電，上托板回位。

單步工藝流程3

    起動，恢復原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后閥上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位后，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號后上托板前進閥YV3，YV4斷電，上托板回位。

    單步工藝流程4

    起動，恢復原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后閥上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位后，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4后執行上托板延時（圖6）的設定值，時間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號后下托板前進閥YV1，YV2斷電，下托板回位。

 單步工藝流程5

    起動，恢復原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后閥上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位后，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4后執行上托板延時（圖6）的設定值，時間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，下托板前進閥YV1，YV2保持前進位不動。

    全自動工藝流程：

    起動，恢復原點，閥YV1得電，下托板前進碰到下托板慢進限位SL2后閥YV2得電下托板開始慢進，下托板慢進碰到前進到位限位SL1后執行下托板延時（圖6）的設定值，時間到后閥YV1,YV2斷電下托板回退，碰到回退到位限位SL3信號后上托板前進閥YV3得電上托板前進，上托板前進碰到上托板慢進SL5限位后，上托板慢進閥YV4得電，上托板慢前進碰到前進到位限位SL4后執行上托板延時（圖6）的設定值，時間到后閥YV3,YV4斷電上托板回退，上托板回退碰到回退到位限位SL6信號后下托板前進閥YV1再次得電進入下一個循環。

    5 設備系統保護

    在人機界面內通過宏指令讀出系統時間，分別賦值給不同的數據寄存器，如圖8和圖9所示。通過自定義輸入時間年月日和系統本身時間進行比較，通過程序判斷當系統時間超過設定時間時，系統自動停止運行。

    圖8數據寄存器賦值

    圖9年月日時間賦值

    6 結束語

    控制系統經過設備調試，各項性能指標達到客戶要求并得到認可，說明臺達PLC、人機界面在表殼等小五金加工油壓車床設備當中的成功應用，已經得到客戶的好評。

    本機主軸軸承采用進口P4級主軸專用軸承，主軸自動油潤滑，可保證機床高精度和使用壽命更長；主軸電機選用雙速帶高性能剎車系統；程控液壓推動多刀刀架可保證加工尺寸準確、穩定；刀具中心高度可調節，操作方便，效率更高；精心設計的液壓系統，可使機床空運轉時，液壓卸荷，節約電力，降低液壓系統溫度上升，延長油泵壽命；安裝的溫度、壓力補償裝置，可保證在重復加工時的性能穩定可靠；電器箱、液壓箱、冷卻液箱均置于機箱內，減少了占地面積，機床外觀整體性強

4．2 PLC程序設計

  （1）I/O與變量表設計參見表2。

表2  I/O與變量表

  （2）梯形圖設計

5調試過程

系統相對比較簡單，主要難點是定長控制。因為考慮成本問題,選用變頻器+編碼器結構，所以在變頻器停止運行不象伺服系統會瞬間停轉，因此當長度高速計數到達后，將離合器動作，使得電機雖然一直在運行，而送膜輥會在離合器動作的瞬間停止運轉，這樣在很大程度上減小了誤差，精度能夠滿足客戶的要求。