0 引言
廣州數(shù)控系統(tǒng)配置的車床是經(jīng)濟適用數(shù)控車床,應(yīng)用比較廣泛,而車床刀架使用頻率較多,故障出現(xiàn)次數(shù)較多,對數(shù)控車床刀架PLC編程理解有必要深入了解。有助于對參數(shù)設(shè)定理解,提高對刀架運行效率和穩(wěn)定運行具有重要作用。
1 換刀控制總的時序
控制換刀時序如圖1所示,進行換刀操作后,系統(tǒng)輸出刀架正轉(zhuǎn)信號TL+并開始檢測刀具到位信號,檢測到刀具到位信號后,關(guān)閉TL+輸出,延時數(shù)據(jù)參數(shù)NO.082設(shè)定的時間后,輸出刀架反轉(zhuǎn)信號TL-。然后檢查鎖緊信號TCP(CTCP,K0011.3設(shè)定為1),當(dāng)接收到此信號后,延時數(shù)據(jù)參數(shù)NO.085設(shè)置的時間,關(guān)閉刀架反轉(zhuǎn)信號(TL-);若CHET(K0011.5)設(shè)為1(換刀結(jié)束檢查刀位信號),刀架反轉(zhuǎn)時間結(jié)束后確認當(dāng)前的刀位輸入信號與當(dāng)前刀號是否一致,若不一致,系統(tǒng)將產(chǎn)生報警。
圖1換刀控制時序總圖
2 刀位信號處理
首先讀刀位信號,NO.084參數(shù)中設(shè)置了總刀位數(shù),不同的刀位數(shù)對應(yīng)于不同的輔助繼電器,總刀位數(shù)與輔助繼電器的對應(yīng)關(guān)系,如圖2梯形圖所示,當(dāng)總刀位數(shù)大于4,R0057.0為1,總刀位數(shù)等于4,R0057.1為1,當(dāng)總刀位數(shù)小于4,R0057.2為1,同樣道理,當(dāng)總刀位數(shù)大于6,1=10055.0為1,當(dāng)總刀位數(shù)等于6,110055.1為1,當(dāng)總刀位數(shù)小于4,R0057.2為1。當(dāng)?shù)段?le;4時,110057.1、R0057.2接通,驅(qū)動R0151.0;當(dāng)4<刀位≤6時,R0055.1、R0055.2、R0057.0接通,驅(qū)動R0151.1;當(dāng)?shù)段?gt;6時,R0055.0接通,驅(qū)動R0151.2。
圖1換刀控制時序總圖
當(dāng)前刀位檢測根據(jù)設(shè)定參數(shù)N011#1來選擇刀架到位信號電平。檢測到刀位信號后結(jié)果存到R0150中,110150.0~R0150.7分別對應(yīng)T01-T08號刀位。一號刀位梯形圖如圖3所示。其它刀位數(shù)讀取可類似編寫。
進行刀位信號二進制轉(zhuǎn)換,通過二進制轉(zhuǎn)換指令CODB,R140存儲當(dāng)前刀號信息,如圖4所示,如果當(dāng)前刀位大于N0084參數(shù)設(shè)定的最大刀位數(shù),則R0140變成0,如圖5所示。當(dāng)檢查刀位信號并上傳到NC,因R0111.0觸點是常1信號,讀到刀位信號一直與R0150進行比較,比較結(jié)果存到R0809中,如果R0809.2接通,表示當(dāng)前刀位大于0,即檢測到有刀位信號。如果刀位信號大于0且刀具功能選通信號F0007.3接通,則將當(dāng)前刀位上傳到NC中,即將檢測到的結(jié)果R0140,且上傳給G0201,同時將當(dāng)前刀位數(shù)據(jù)保存到D0300中,如圖6所示。
判斷是否需要換刀,如圖7所示。在刀具功能選通信號F0007.3接通、上次換刀已經(jīng)結(jié)束,R0220.4為0,比較指令對指令刀號170026與當(dāng)前刀號R0t40比較是否相等,不相等時說明要換刀,在沒有換刀報警和其它報警信號的情況下,置位R0220.0開始換刀,同時置位R0220.4,在換刀過程中不再接收換刀指令,置位換刀標(biāo)志K0002.0。
圖7判斷是否需要換刀程序
3 換刀過程
換刀第一步,如圖8所示。需要換刀時R0220.0已置位,這時執(zhí)行比較指令,將R0140中當(dāng)前讀到刀位和F0026指令刀位數(shù)進行比較。如果比較結(jié)果不相等,在沒有刀架反轉(zhuǎn)信號Y0001.7為0的情況下輸出刀架正轉(zhuǎn)信號5(0001.6為1,刀架開始正轉(zhuǎn)換刀。當(dāng)檢測到刀架到位信號,即當(dāng)前刀位與指令刀位相等時,停止正轉(zhuǎn)輸出,同時R0220.0復(fù)位,R0220.1置位,進入換刀下一步驟。
換刀第二步,如圖9所示。當(dāng)檢測到刀架刀位信號并停止輸出刀架正轉(zhuǎn)信號后,刀架還會由于慣性轉(zhuǎn)動一小段距離而離開傳感器的檢測位,因此,必須再次檢測刀位是否到位,如果沒有到位將R0220.1復(fù)位,R0220.2置位,進入換刀的下一步驟。
換刀第三步,如圖10所示。刀架開始反轉(zhuǎn)鎖緊,時問由N083參數(shù)設(shè)定,刀架反轉(zhuǎn)鎖緊時間到后停止反轉(zhuǎn),同時110220.3置位、R0220.2復(fù)位,進入換刀下一步驟。但如果反轉(zhuǎn)時間超過DT0008所設(shè)時間,TCP不為1,則產(chǎn)生換刀超時報警。
圖10換刀第三步編程
圖11換刀第四步編程
換刀第四步,如圖11所示。根據(jù)參數(shù)N0182#2的設(shè)置,如換刀結(jié)束時需檢測刀位信號,則在確定刀架到位后將換刀標(biāo)志K0002.0復(fù)位;如換刀結(jié)束時不需檢測刀位信號,則直接將K0002.0復(fù)位。刀具功能選通信號消失后,將R0220.3、R0220.4、R0244、R0241復(fù)位,為下次換刀做好準(zhǔn)備。
4 換刀故障報警處理
換刀超時檢測,如圖12所示。如果換刀裝置出現(xiàn)機械卡死,正轉(zhuǎn)換刀時電動機會處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài),電動機長時間處于堵轉(zhuǎn)狀態(tài)將會發(fā)熱燒毀,因此,需要設(shè)計一個換刀超時檢測程序。在輸出正轉(zhuǎn)信號的同時使用定時器T0024來進行定時,定時值由數(shù)據(jù)參數(shù)N0078設(shè)置,正常換刀不會超過這個時間,如果超過這個時問說明換刀部分出現(xiàn)了故障,R0011.0接通。
圖12換刀整個過程超時檢測編程
換刀結(jié)束信號及報警顯示。如圖13所示,在換刀前F0007.3是不接通的,所以R0211.0換刀結(jié)束信號不會被驅(qū)動;在換刀過程中,F(xiàn)0007.3、K0002.0是接通的,所以110211.0也不會被驅(qū)動;在換刀結(jié)束的時候,換刀標(biāo)志K0002.0復(fù)位,此時程序第一行中的R0211.0被驅(qū)動,當(dāng)把所有輔助功能的結(jié)束信號發(fā)送到G0004.3。如果在換刀過程中設(shè)定的最大換刀時間已到了,換刀還沒有完成,則A0000.1被驅(qū)動,屏幕顯示“換刀完成時,刀架未到位”信息。如果刀具功能選通信號已經(jīng)結(jié)束了而換刀標(biāo)志K0002.0還未復(fù)位,說明換刀未完成,顯示“換刀未完成”報警。換刀完成后K0002.0未接通,驅(qū)動K0002.1用于復(fù)位圖的計數(shù)器C0025,如圖14所示,復(fù)位換刀標(biāo)志。在出現(xiàn)“換刀未完成”報警時,K0002.0還處于接通狀態(tài),所以需要將K0002.0復(fù)位,復(fù)位成功后將會驅(qū)動K0002.1,使計數(shù)器C0025復(fù)位。按下復(fù)位按鈕后R0123.0接通,復(fù)位K0002.0。
報警處理。在有報警信號時調(diào)用報警處理子程序P0712,如圖15所示。急停、復(fù)位狀態(tài)檢測。在急;蛘邚(fù)位狀態(tài)時驅(qū)動R0039.1,如圖16所示。
報警處理。在換刀過程中一旦出現(xiàn)報警,則調(diào)用此程序,將刀架正轉(zhuǎn),反轉(zhuǎn)信號復(fù)位,將換刀過程中臨時數(shù)據(jù)清除,如圖17所示。
5 結(jié)束語
在編寫一個PLC程序之前,要詳細了解動作控制過程,才能設(shè)計合理的PLC程序,考慮要全面周到,防止誤操作及突發(fā)故障,采取相應(yīng)防護措施,程序中各種安全保護措施要到位,一個動作沒完成,下一個動作不得執(zhí)行,并且應(yīng)考慮系統(tǒng)執(zhí)行時間,做到步數(shù)少,處理時間就短,而且做到易于理解。
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