利用PLC與步進電機對縱向切片機設計改造
1 引言
MZQ-200型縱向切片機作為生產裝修板的主要機械，其基本工作原理是:機頭通過特殊輸送帶按一定的壓力壓住木料，正向刨切成一定規格的薄片，每次刨切后并返回，接著機頭下降，周而復始。
早期的切片機每次刨切后進給量是通過時間繼電器控制普通的三相異步電動機來實現的，靠電磁剎車停止進給,但由于三相異步電動機的轉速因負載的不同而變化，所以每次進給量是不相同的，最終造成壓力不均，致使切片厚度不同，甚至無法刨切。也有通過調整微動開關的位置來控制進給電機的停止，來實現壓力控制，但由于微動開關調整要憑借經驗，所以也不利于調整。
隨著工控技術的不斷發展,可編程序控制器的性能價格比越來越高,步進電機受脈沖控制,位移量取決于脈沖數,而PLC又具有脈沖輸出、脈沖控制功能，PLC與步進電機很容易實現位置控制功能。本系統將機頭進給改為PLC控制步進電機,構成開環控制來實現精確進給。
2 系統構成
采用LG公司的PLC集中控制(內置2軸位置控制功能、高速計數功能等，編程軟件采用梯形圖)，采用KINCO公司的步進電機及步進電機控制器，另外用Easy view觸摸屏與PLC通訊，顯示、設定有關參數。其系統流程如圖1所示。
圖1 系統流程圖
(1) 系統設計
因為本系統只有一臺步進電機，所以只有1軸位置控制，其中P40為PLC位置通道1的脈沖輸出端子，P42為方向控制端子。PLC與步進電機控制器及步進電機接線如圖2所示。
圖2 PLC與步進電機控制器及步進電機接線圖
圖3 參數設定界面
利用位置絕對啟動指令POSDST S(通道指定)、N1(絕對/相對坐標)、SV1(位置地址)、SV2(位置速度)可以實現定量控制，利用POSJOG指令實現點動控制，點動速度及方向可以通過梯形圖設定。在位置控制界面可以設定加速時間(Accel)、減速時間(Decel)、電子齒輪間隙(Backlash comp)、基本速度(Bias Speed)及上限速度(Speed limit) 設定點動的上限(High speed)及下限速度(Low speed)(單位為PPS)等參數，如圖3所示。
(2) PLC通過RS232端口與觸摸屏實現數據通訊
PLC通過RS232端口與觸摸屏實現數據通訊，通過觸摸屏顯示有關數據以及幫助信息，設定有關數據。例如機頭每次進給的距離，實際最終轉換為PLC輸出的脈沖數，最終控制步進電機進給步數。例如當傳動比為1:30，絲杠螺距為6mm，步進電機200步/轉時，步進電機設定步數(n)與機頭實際進給量的關系為:n/200×1/30×6=0.1mm，即步進電機每走100步機頭進給量為0.1mm。其中n就是PLC的位置地址，可以通過觸摸屏設定，適當設定觸摸屏的數值輸入參數的小數點位置，即可以改變數值的10n或101/n倍。設定在觸摸屏上輸入0.1mm，對應PLC的輸入數值即為100，PLC將通過指定通道輸出100個脈沖，從而控制步進電機運行100步。以上設定是為了使操作者更加方便、直觀地設定參數。
如果忽略機械傳動間隙，不難得出本機機頭自動下降精度為1/200×1/30×0.6mm=0.001mm。
有關PLC的位置控制參數設定及梯形圖請參照圖4。
圖4 PLC的位置控制參數設定及梯形圖
另外利用PLC的減計數器指令，可以預先設定刨切數量，以方便定量包裝。
3 結束語
綜上所述，利用PLC控制步進電機實現進給，簡化了電路的設計，提高了系統的穩定性、設備的進給精度，通過編程軟件可以方便的編制梯形圖以及設定有關參數，利用觸摸屏可以準確、直觀的顯示、設定有關參數，有效的提高了產品質量以及設備檔次。
文章版權歸西部工控xbgk所有，未經許可不得轉載。
服務咨詢