您现在的位置:中国机床商务网>新闻首页>科技动态

西门子S7-300 PLC在双轴平面磨床的应用

2012年10月25日 10:37中国机床商务网点击:7590

       jc35导读:双轴平面磨床用于齿轮上下两个端面进行磨削加工,第一轴用来完成一个面的磨削,第二轴用来完成另一个面的磨削,工件输送、装卸均为自动完成。s7-300plc是一种功能强大、性能可靠、抗干扰能力强、高度集成的可编程控制器,它被广泛应用于多种工业场合。

    双端面磨床:利用两个磨头的砂轮端面同时磨削工件的两个平行平面,有卧轴和立轴两种型式。工件由直线式或旋转式等送料装置引导通过砂轮。这种磨床效率很高,适用于大批量生产轴承环和活塞环等零件。此外,还有专用于磨削机床导轨面的导轨磨床、磨削透平叶片型面的专用磨床等。
  
  2电控硬件系统
  
  2.1机床本体解构
  
  机械部分包括进料输送带、上下料机械手、两根砂轮上下轴、两根砂轮旋转轴、两根工件旋转轴、出料输送带、床身、液压系统、冷却系统以及其他辅助装置,如图1所示。
  


图1机床解构组成
  
  2.2机床电控解构
  
  电气部分包括s7-300plc、movomatic在线检测系统、plc定位模块、交流伺服电机、伺服电机放大驱动电路、西门子的mp370人机接口、各种监控检测开关以及其他辅助电气元件。两根砂轮上下轴、两根砂轮旋转轴、两根工件旋转轴均由交流伺服电机驱动,其中两根砂轮上下轴电机(数字的)由plc定位模块和伺服电机放大驱动电路控制,其他伺服电机(模拟的)由plc模拟输出模块和伺服电机放大驱动电路控制,电控解构如图2所示,plc控制系统硬件配置如表1所示。
  

图2机床电控框图
  
  表1plc硬件配置
  
  3电控系统分析
  
  机床的工艺流程:本机床是用来对齿轮两个端面进行自动磨削加工的机器。它的整个工艺流程可以分为以下几个部分:进料输送带送料、上下料机械手装卸工件、磨削加工、下料输送带送料。下面详细说明每个部分的工艺流程。
  
  3.1进料输送带工艺
  
  手工把工件放到进料输送带上→进料输送带把工件送到进料口→进料阻挡器动作,保证上料口最多只有一个工件→工件到达上料口。
  
  3.2上下料机械手工艺
  
  工件到达上料口→机械手前进→机械手手指抓住工件→机械手上升抓起工件→机械手后退→下一个工件到达上料口→机械手转到上料位置→机械手前进→机械手下降,放下工件→机械手手指松开→机械手后退→机械手回位,准备下次上料。
  
  3.3磨削加工工艺
  
  工件轴上有工件→压紧装置抬起→压紧装置前进→压紧装置下降,确认工件放到位→工件夹紧→压紧装置抬起→压紧装置后退→测头抬起→测头前进→测头下降在线检测工件加工余量→砂轮旋转,切削液打开→工件与砂轮逆向旋转→砂轮下降到粗磨点→粗磨工件→精磨工件→抛光工件→砂轮上升,关切削液→工件停止旋转→测头抬起→测头后退→机械手装卸工件。
  
  3.4下料输送带工艺
  
  工件到达下料输送带入口→下料输送带带着工件前进→工件到达下料阻挡器→下料阻挡器动作(保证下料气缸推杆前最多只有一个工件)→工件到达下料气缸推杆前→下料气缸动作,把工件送到下一道工序。
  
  4plc软件设计
  
  详细了解机床加工工艺之后,接下来介绍机床的软件系统。软件系统分为plc程序和人机接口组态画面数据两部分,如图3所示。
  

图3plc软件解构
  
  4.1plc程序
  
  plc程序用来实现机床的所有功能控制要求,包括上面所描述的所有工艺流程,还包括plc定位模块的组态数据。程序都利用step7v5.4编程软件实现,件磨削加工的控制程序流程如图4所示。
  

图4控制程序流程
  
  (1)利用定位模块的组态数据和丝杠上端编码器,结合伺服电机控制放大驱动电路,实现对两根砂轮上下轴的精确定位控制。该定位模块内部集成有类似840d数控系统的功能,进给轴的控制采用设定相关数控参数,再结合数控加工编程实现。
  
  (2)利用在线检测测头反馈的数据计算磨削量,该反馈数据通过movomatic控制器的数字输出口输出到plc的数字输入模块,plc从而实现对该数据的实时采样,并且利用该数据和设定的加工工艺数据进行比较,从而实现机床的粗磨、精磨和抛光功能。
  
  (3)根据设定的加工工艺数据,plc通过模拟量输出模块,计算输出模拟量到伺服电机放大驱动电路,控制砂轮旋转电机和工件旋转电机的转速。
  
  (4)利用数据块(db)保存机床设定的加工工艺数据,保证机床断电重启时不丢失加工工艺数据。
  
  (5)利用mpi通讯,实现mp370和plc之间的数据交换。
  
  4.2人机接口程序
  
  人机接口程序主要是画面组态数据,结合功能键和操作盘的按键、开关,实现各个画面之间快速切换,还有相关工艺参数的设定与调整。这些画面主要有:功能键说明,第一个工件轴、砂轮轴和砂轮上下轴控制动作画面,第二个工件轴、砂轮轴和砂轮上下轴控制动作画面,进料输送带控制动作画面,出料输送带控制动作画面,上下料机械手控制动作画面,诊断画面,加工监控画面,第一轴加工工艺参数设定画面,第二轴加工工艺参数设定画面,定位模块控制功能画面等。人机接口程序利用protoolv6.0编程软件完成。
  
  5结束语
  
  通过以上叙述,我们可以看出:s7-300plc的应用须注意以下几点:
  
  要对所用设备功能非常清楚;深刻理解所用设备的系统构成;熟悉所用设备的工艺流程;
  
  根据工艺要求和系统构成组态s7-300plc硬件;根据工艺流程和功能需求详细编写控制程序;精通step7编程软件的应用以及相关的软硬件模块功能;根据需要编写相关人机接口画面和控制程序。

  (作者:王昌永)
(本文由中国机床商务网原创提供,转载请注明来源链接。)

机床网官方微信
@中国机床商务网
已推荐
0
  • 凡本网注明"来源:中国机床商务网"的所有作品,版权均属于中国机床商务网,转载请必须注明中国机床商务网,http://www.jc35.com/。违反者本网将追究相关法律责任。
  • 本网转载并注明自其它来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
  • 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

  • 广告位
  • 浙江震环数控机床有限公司



图说机床

更多>>

旗下子站

玉环机床网温岭机床网泰州机床网滕州机床网宁波机床网沧州机床网温州机床网工量刃具网加工中心网电加工机床网锻压机床网机床附件配件网
车床网铣床网钻床网雕刻机网锯床网磨床网数控车床平面磨床数控铣床摇臂钻床数控冲床立式锯床剪板机折弯机


咨询中心

编辑部QQ交谈

展会部QQ交谈

市场部QQ交谈

返回首页
CME中国机床展
关闭