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數(shù)控沖床PLC系統(tǒng)的設(shè)計與數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計是密不可分的。目前機床數(shù)控系統(tǒng)一般都自帶或提供PLC的功能,這其中既有內(nèi)裝型PLC,也有獨立型PLC,。因此,在設(shè)計數(shù)控沖床PLC時通常都選擇與數(shù)控系統(tǒng)相同品牌的PLC,。
由數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商提供的PLC在硬件上,,無論是接口類型還是I/O點的規(guī)模都為了適應(yīng)數(shù)控沖床的要求進行了專門設(shè)計或繪出了典型推薦配置;軟件上則一般根據(jù)數(shù)控沖床的控制要求固化了PLC程序或提供標準PLC程序供用戶參考選用,。用戶在使用中,只需要根據(jù)具體機床的特點設(shè)置少量的參數(shù)或?qū)藴食绦蜃鞑糠中薷募纯蓾M足一般的要求.對于復(fù)雜的控制要求,,也可以通過參照參考程序,,進行一些修改來完成.
PLC系統(tǒng)設(shè)計步驟
1.工藝分析
首先,對數(shù)控沖床設(shè)備的工藝過程、工作特點,、控制系統(tǒng)的控制過程,、功能和特性進行分析,估算I/O開關(guān)量的點數(shù),、I/O模擬量的接口數(shù)量和精度要求,,從而對PtC提出整體要求。
2.系統(tǒng)調(diào)研
根據(jù)設(shè)備的要求,,對初步選定的數(shù)控系統(tǒng)進行調(diào)研,,了解其所提供的PLC系統(tǒng)的功能和待點,包括PLC的類型,、接口種類和數(shù)量,、接口性能、擴展性,、PLC程序的編制方法,、售后服務(wù)等內(nèi)容,有必要可以和供應(yīng)商直接聯(lián)系,。
3.確定方案
根據(jù)前兩步的工作,,綜合考慮數(shù)控系統(tǒng)和PLC系統(tǒng)的功能、性能,、特點,、本單位的需要和使用習(xí)慣,以及整機性價比確定PLC系統(tǒng)的方案.
實際上,,這里主要是從PLC的角度對數(shù)控系統(tǒng)提出要求,,從而確定數(shù)控系統(tǒng)的方案。只有少數(shù)情況下才會選用獨立型PLC,。例如,,從經(jīng)濟的角度考慮,選用了簡易型數(shù)控系統(tǒng),,但設(shè)備需要錢多的模擬量接口或大量的開關(guān)量接口,,而數(shù)控系統(tǒng)提供的PI.C不能滿足要求,則常要選用獨立型PLC,。
在選擇獨立型PLC時主要考慮以下4個因素,。
(1)功能范圍。PLC功能有強弱之分,,價格差別很大,,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實際常要選用.功能方面主要考慮有無擴展能力,有無模擬量輸入,、輸出,,指令系統(tǒng)是否完善,有沒有中斷能力和聯(lián)網(wǎng)能力等。
(2) I/O點數(shù),。統(tǒng)計系統(tǒng)設(shè)計中所需要輸入/輸出的種類及數(shù)量,,以便確定選 用I/O模塊的種類及數(shù)量。一般都有一定效量的擴展單元供用戶配置,。選用時在滿足需要的前提下注意經(jīng)濟性,。
(3)在儲器容量.根據(jù)系統(tǒng)大小不同,選擇用戶存儲器容量不同的PLC,。一般廠商提供1 KB,,2 KB,、4 KB,、8 KB、16 KB程序步等容量的存儲器,。選擇方法主要憑經(jīng)驗仿算,,其估算法有下列兩種:
(a)PLC內(nèi)存容量(指令條數(shù))約等于I/O總點數(shù)的10-15倍。
(b)指令條數(shù)=6 * (I/O)+2*(Tm+Ctr),,式中,,Tm為定時器總數(shù),Clr為計數(shù)器總數(shù),。有時可在其基礎(chǔ)上地加20%的裕量,。
(4)處理時間。PLC從處理一個輸入信號到產(chǎn)生一個輸出信號所需的時間稱為處理時間,。處理時間的長短不僅決定于CPU的循環(huán)掃錨周期,,還與輸出繼電器的機械將后、輸入信號的到來時刻,,以及程序語句的安排有密切的關(guān)系,。當PLC的掃描周期為20ms時,一個交流輸入信號的處理時間可達60ms左右,。這對于一般工業(yè)控制系統(tǒng)來說已足夠靈敏,,對某些要求輸入/輸出作出快速響應(yīng)的設(shè)備,可采用快速響應(yīng)模塊,、離速計數(shù)模塊及中斷處理句措施來編短處理時間,。
4.電氣設(shè)計
PLC控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計包括這些內(nèi)容原理圖、元器件清單,、電柜布置圖,、後線圖與互連圖.如果是定型設(shè)備還應(yīng)包括工藝圖,這在其他章節(jié)有詳細介紹,,電氣設(shè)計時特別要注意以下幾點,。
(1) PLC輸出接口的類型,,是繼電器輸出還是光電隔離輸出等。
(2) PLC輸出接口的驅(qū)動能力,,一般繼電器輸出為2 A.光隔輸出為500mA。
(3)模擬量接口的類型和極性要求,,一般有電流型輸出(-20 mA-+20 mA) 和電壓型輸出(-10 V-+I0 V)兩種可選,。
(4)采用多直流電源時的共地要求.
(5)輸出端接不同負載類型時的保護電路。
執(zhí)行電吉普若為感性負載,,需接保護電路,,電源為直流可加續(xù)流二極管,電源為交流可加阻容吸收電路,。
(6)若電網(wǎng)電壓波動較大或附近有大的電磁干擾源,,應(yīng)在電源與PLC間加設(shè)隔離變壓器、穩(wěn)壓電源或電源濾波器.
(7)注意PLC的散熱條件,,當PLC的環(huán)挽溫度大于55C時,,要用風扇強制冷卻。
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