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1、 多工位组合机床PLC控制系统设计摘要：随着生产力的发展和科学技术的进步，人们对所用控制设备不断地提出新的要，要求设备更加通用、灵活、易变、经济、可靠。plc可编程控制器是当前先进科学技术的产物，作为新一代的工业控制装置具有开发柔性好接线简单安装方便抗干扰性强等特点，用它来进行多工位组合机床的控制系统设计成为时代发展下的技术新突破。关键词：多工位组合机床；控制系统设计可编程序逻辑控制器 plc是计算机在工业发展中的应用而产生的一种通过智能化和程序控制工业生产技术的设备。是通过采用计算机可编程序中的各种运用对工业生产中继电器进行逻辑控制。在plc的使用过程中它不但采用了中央处理器cpu更是继承了
2、可编程序控制器的原有功能，形成了一个顺序控制，算术运算和通信等各种功能的结合体，其在使用的过程中指令系统丰富，程序结构灵活，不但可以完成开关量及顺序控制，而且可以用来实现模拟量等复杂的控制。它是集中工业计算机和通用计算机双重优势而开发出的，是通过两种计算机的优点，既有着运行可靠、通用性强和适应性强，发展非常迅速，既可以用来单独构成控制系统，是目前工业自动化应用最广的控制设备。一、plc可编程序控制器的特点1.可靠性高。可编程序控制器专门为工业环境而设计，具有很高的可靠性。功能强大。可编程序控制器及相关产品几乎可以实现所有的控制任务，是目前工厂中应用最广的自动化设备。简单方便。2.plc 产品应
3、用的简单方便体现在以下几个方面： 接线简单，一般直接接线，不需要用户再进行电路板的设计；2语言方面，所有厂家的 plc 都支持梯形图，编程简单直观；模块化设计或扩展模块的使用，简化了控制系统的形成；系统设计容易，开发周期短，程序易调试和修改； 利用可编程序控制器网络和通信技术易于实现复杂的或分散的控制任务。二、plc 的应用领域1.数字量逻辑控制plc 具有“与”、“或”、“非”等逻辑指令，可实现触点和电路的串并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。在工业生产的过程中，可靠性是工业生产中的主要方式，是电气控制设备的关键性能。可编程序控制器使用专门的运动控制模块，通过配用 pl
4、c 生产厂家提供的单轴或多轴等位置控制模块、高速计数模块等来控制步进电机和伺服电机，从而使运动部件能以适当的速度或加速度实现平滑的直线运动或圆周运动。过程控制是通过对周围环境中各种因素的控制，其中包括温度，压力等各个连续变化的模式，是通模拟量的闭环控制。可编程序控制器通过配用 a/d、d/a 转换模块及智能 pid 模块实现对生产过程中的连续变化的模拟量进行闭环 pid 调节控制，使这些物理参数保持在设定值上。现代可编程序控制器具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析和处理。数据处理一般用于大型控制系统。可编程序控制器的通信包括主机与远程 i/o 之间的
5、通信、多台可编程序控制器之间的通信、可编程序控制器和其它智能设备的通信。可编程序控制器与其他智能控制设备一起，可以组成“集中管理、分散控制”的分布式系统。随着计算机控制技术的发展，现代的可编程序控制器可以进一步地实现工厂自动化通信网络系统。三、多工位机床接受多工位机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用部件和夹具，组成的半自动或自动专用机床。多工位机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。由于通用部件已经标准化和系列化，可根据需要灵活配置，能缩短设计和制造周期。因此，多工位机床兼有低成本和高效率的优点。1.多工位机床的发
6、展最早的组合机床是 1911 年在美国制成的，用于加工汽车零件。初期，各机床制造厂都有各自的通用部件标准。为了提高不同制造厂的通用部件的互换性，便于用户使用和维修，1953 年美国福特汽车公司和通用汽车公司与美国机床制造厂协商，确定了组合机床通用部件标准化的原则，即严格规定各部件间的联系尺寸，但对部件结构未作规定。组合机床和组合机床自动线是一种专用高效自动化技术装备，目前，由于它仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产的关键装备，因而被广泛应用于汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域。2.四工位机床控制系统概述 多工位机床是以通用部件为基础，配以按工件特定形状和加工工艺设计的专用
7、部件和夹具，组成的半自动和全自动专用机床。多工位机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方式，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。3.加工工艺及控制要求控制要求具体如下：传送：用来传送未加工的零件，以待上料推杆上料，传送已加工的零件；夹具：夹具装置能紧紧的夹住送来的未加工的零件，加工完后松开零件；上料：上料推杆将未加工的零件推到夹具处；并且其来回的运动有其一定的行程；进料：进料装置对放在夹具处的零件进油；便于加工.滑动：四个滑台可以向夹具处滑动，并且在快挨近夹具的时候停止，退回到一 定的程度时也能停止；加工：四个加工工位对零件从四个方向加工。4.控制系统选型和设计的基本原则最大限度
8、的满足被控设备或生产过程的控制要求；在满足控制要求的前提下，力求系统简单、经济、操作方便；采用先进、可靠、成熟的控制技术以提高系统可靠性；采用模块化设计，提高通用性及设备效率，易于维护；适应今后的技术发展、要求，系统有较高的可扩展性；对于现代控制系统，控制方案根据控制器的种类而异，常用的有三种类型：继电器顺序控制、微机控制和可编程序控制器控制。5.继电器顺序控制的特点控制系统内部触点多、接线多。因此控制系统的可靠性低。当控制系统要求或控制参数变化时，往往要通过控制系统内部接线或更改控制元件才能实现新的控制，这种方法在实际应用中很不方便。继电器顺序控制一般只适合用于控制过程和参数固定不变的简单场
9、合。6.微机控制系统是利用软件实现系统的自动控制。在该系统中，当工作过程或控制参数变化时，只要更改程序就可实现新的控制。但是，微机控制系统与机械系统的输入、输出之间，一般要采用专用的 i/o 接口电路，将使得控制系统变得复杂，需要专门的技术才能进行设计、调试和维修，使微机控制的应用受到了一定的限制。7.可编程序逻辑控制器（plc）采用微处理器作为控制系统的核心，内含存储器、运算器、控制器，根据工业控制过程的特点，进行专门的电路设计，是一种通用的标准的工业控制计算机。plc 的输入、输出模块与主模块组装在一起，不需要另外的接口，可以直接与行程开关、传感器及驱动执行机构的电磁线圈等连接在一起，使控制系统比较简单。plc 根据类似于继电器控制系统的梯形图进行程序设计，简单明了。与继电器控制、微机控制相比较，plc 性能价格低，功率价格适中。四、小结plc是一种专门为现代化工业环境中为了提高生产效率和降低人工成本而设计的数字运算操作电子装置，在工业生产的古城中plc是控制机床的主要方式。plc用于工业生产机床的控制之中提高了设备的自动化水平，增加了生产效率同时还简化了机床在运行的过程中的多种易发星的故障问题，使其在运行的过程中变得更加灵活和方便。系统具有控制实时性好、可靠性高、扩充性强、操作方便的优点受到用户的欢迎。
