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几种常见电气控制设备在机床上的应用

爱游戏体育登录2018-04-12


机床是电气控制设备根据电气线路和功能要求配置而成的。本文将重点介绍达人多轴钻床上常见的几种电气控制设备。


PLC-可编程控制器

1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求;1969 年一代PLC在通用汽车公司的生产线上试用成功,这是首次采用程序化的手段应用于电气控制,随着计算机技术的发展PLC在处理模拟量、数字运算、网络通信、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的重要地位。

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(一)可靠性高,抗干扰能力强

PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。

PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。


(二)硬件配套齐全,功能完善,适用性强

PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品,并且已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力,可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。


(三)易学易用,深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。


(四)容易改造

系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律,很容易掌握。对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。

PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。


(五)体积小,重量轻,能耗低

以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,仅相当于几个继电器的大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2~1/10。它的重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制器。




HMI-人机界面

人机界面是指人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或称界面所说人机结合面,嵌入式人机界面信息交换,功能接触或互相影响,指人和机器的硬接触和软触,此结合面不仅包括点线面的直接接触,还包括远距离的信息传递与控制的作用空间。

人机界面.jpg

人机结合面是人机系统中的中心一环节,主要由安全工程学的分支学科安全人机工程学去研究和提出解决的依据,并过安全工程设备工程学,安全管理工程学以及安全系统工程学去研究具体的解决方法手段措施安全人机学。它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。

凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。大量运用在工业与商业上,简单的区分为“输入”(Input)与“输出”(Output)两种,输入指的是由人来进行机械或设备的操作,如把手、开关、门、指令(命令)的下达或保养维护等,而输出指的是由机械或设备发出来的通知,如故障、警告、操作说明提示等,好的人机接口会帮助使用者更简单、更正确、更迅速的操作机械,也能使机械发挥最大的效能并延长使用寿命,而市面上所指的人机接口则多界狭义的指在软件人性化的操作接口上。


Serov-伺服系统

伺服系统是指利用某一部件(如控制杆)的作用能使系统所处的状态到达或接近某一预定值,并能将所需状态(所需值)和实际状态加以比较,依照它们的差别(有时是这一差别的变化率)来调节控制部件的自动控制系统。

主要作用

1、以小功率指令信号去控制大功率负载;

2、在没有机械连接的情况下,由输入轴控制位于远处的输出轴,实现远距同步传动;

3、使输出机械位移精确地跟踪电信号,如记录和指示仪表等。


对伺服系统的基本要求有稳定性、精度和快速响应性。

稳定性好 :作用在系统上的扰动消失后,系统能够恢复到原来的稳定状态下运行或者在输入指令信号作用下,系统能够达到新的稳定运行状态的能力,在给定输入或外界干扰作用下,能在短暂的调节过程后到达新的或者回复到原有平衡状态;

精度高:伺服系统的精度是指输出量能跟随输入量的精确程度。作为精密加工的数控机床,要求的定位精度或轮廓加工精度通常都比较高,允许的偏差一般都在 0.01~0.00lmm之间;

快速响应性好: 有两方面含义。一、是指动态响应过程中,输出量随输入指令信号变化的迅速程度;二、是指动态响应过程结束的迅速程度。快速响应性是伺服系统动态品质的标志之一,即要求跟踪指令信号的响应要快,一方面要求过渡过程时间短,一般在200ms以内,甚至小于几十毫秒;另一方面,为满足超调要求,要求过渡过程的前沿陡,即上升率要大。

节能高: 由于伺服系统的快速相应,机床能够根据自身的需要对供给进行快速的调整,能够有效提高注塑机的电能的利用率,从而达到高效节能。

伺服系统.jpg

举例电气控制设备应用

多轴钻攻一体机.jpg

多轴钻攻一体机



达人多轴钻床常用的电气控制设备有人机界面、液压系统、电机、电气控制箱等。

触摸屏控制界面1.jpg

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触摸屏控制界面


触摸屏控制界面,它是人与钻攻一体机之间搭起一座沟通的桥梁,直观的按钮与数值输入元件让使用者操作变的容易,而在它的背后用0和1传递着它们自己的语言。

伺服系统应用.gif

伺服系统应用


日常维护

1.触摸屏的日常维护,触摸屏的表面是一层薄膜,请务用锋利的硬物来点击屏幕,工作后用柔软的布清洁触屏。

2.触摸屏校正:开机时触控屏幕两秒钟以上,即进入触控校正模式。跟随十字光标点击,完成后,将弹出确认窗口让用户确认触控校正结果,点击OK触控校正被存入系统内,校正结束。

3.电气箱日常维护,PLC,伺服驱动器等电气元件安装在电气箱的内部,视工作环境应定期清理电气箱内的粉尘,在高温或比较潮湿的环境中要保持电气箱良好的通风。

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