資源描述：
《基于數(shù)控切割機控制系統(tǒng)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于數(shù)控切割機控制系統(tǒng)研究 摘要：數(shù)控切割機床應(yīng)用于裝備制造業(yè)、工程機械制造業(yè)、船舶制造業(yè)等多種機械制造行業(yè)，在機械制造規(guī)模生產(chǎn)中，原來的切割設(shè)備存在著加工效率低、操作調(diào)整麻煩等問題，應(yīng)用可編程控制器來進行綜合控制，在實際中較好得解決數(shù)控切割機在控制操作上存在的問題。該文就是基于數(shù)控切割機的控制系統(tǒng)進行了探討。關(guān)鍵詞：PLC數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控切割機梯形圖伺服系統(tǒng)隨著整個社會生產(chǎn)力的發(fā)展，數(shù)控切割機在船舶、汽車、石油化工和電子行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，自動化水平也越來越高”其中，控制系統(tǒng)無疑是切割機的核心，因此日益受到用戶和
2、切割機廠商的重視，從目前的數(shù)控切割機用戶那兒得知，國外知名品牌仍占據(jù)大部分市場，但國內(nèi)一些優(yōu)秀的數(shù)控切割機生產(chǎn)商也開始使用自主生產(chǎn)的控制系統(tǒng)”眾所周知，核心技術(shù)掌握的越多，把握市場的能力就會越大。一、系統(tǒng)組成（一）工作原理5數(shù)控切割機是一種機械加工業(yè)必須的生產(chǎn)設(shè)備，在裝備和設(shè)備制造中，其主要承擔(dān)的是原材料前期的加工。工業(yè)切割一般有兩種方式，一種是使用乙炔氣割，另一種是等離子切割，本切割機設(shè)備所采用的是含有以上兩種切割方式，針對不同厚度的板材，操作者可選用氣割或等離子，以滿足不同的切割工藝要求。在工作中，可進行手、
3、自動方式進行切換。從圖形庫中選好所要求切割工件的圖形后，標定尺寸等相關(guān)參數(shù)后，按下啟動，設(shè)備開始按照設(shè)定好的切割線路進行圖形切割，其中抬槍、落槍、切割、小火等控制由系統(tǒng)和PLC之間的信號傳遞來控制，自動完成所要求切割的圖形。（二）系統(tǒng)組成為了完成切割工藝提出的要求，選用了臺達ES系列的可編程控制器，上海交大的SJTU-CNC數(shù)控切割系統(tǒng)，臺達AB系列的伺服系統(tǒng)，割距控制采用常州海斯的升降頭及弧壓控制器、電容高度控制器。二、系統(tǒng)軟件5系統(tǒng)軟件包括工件管理程序、管理軟件及系統(tǒng)控制軟件兩部分，其中工件程序的管理軟件實際
4、上是一個小的文件管理系統(tǒng)，它能實現(xiàn)包括屏幕編輯、工件程序的存貯及調(diào)度管理以及外界的信息交換等各種功能。系統(tǒng)的控制軟件是一種前后臺結(jié)構(gòu)式的軟件。前臺程序（即實時中斷服務(wù)程序）承擔(dān)了全部實時功能，而準備工作及協(xié)調(diào)處理則在后臺程序（背景程序）中完成。背景程序是一個循環(huán)運行的程序，在其運行過程中實時中斷，服務(wù)程序不斷插入，共同完成工件加工（即切割）功能。在正常加工狀態(tài)下，一個工件加工程序數(shù)據(jù)段經(jīng)過輸入由EPROM或手動數(shù)據(jù)輸入（MDI）譯碼及數(shù)據(jù)處理后，插補所需的各種參數(shù)均已準備好，如數(shù)據(jù)段起點、終點，按編程速度計算出的
5、各檔速度下的步長，以及編程的輔助功能編輯等均已送到了相應(yīng)的工件寄存區(qū)，當數(shù)據(jù)處理結(jié)果、緩沖區(qū)中的插補信息及輔助功能送到相應(yīng)的工作區(qū)后，實時中斷服務(wù)程序即開始工作，進行插補運算及輔助功能處理，同時背景程序預(yù)譯下一段工件加工程序，并運行新數(shù)據(jù)處理和傳送，由實時中斷服務(wù)程序中的插補程序產(chǎn)生相應(yīng)的軌跡信息送給伺服單元，分別指揮兩坐標實現(xiàn)位置控制，通過這個過程的多次迭代，從而實現(xiàn)了工件加工的自動控制。三、復(fù)合控制隨動系統(tǒng)的構(gòu)成盡管理想模型在工程上是不能實現(xiàn)的，但畢竟能給出一個設(shè)計目標。現(xiàn)根據(jù)前面所討論過的理想模型，閉環(huán)控制
6、基礎(chǔ)上，引進一個按擾動進行調(diào)節(jié)的前饋補償通道，于是就組成一個復(fù)合控制的隨動系統(tǒng)。通常被控對象至少包含著一個積分環(huán)節(jié)，按式（1～4）知，前饋補償通道至少要具有一階以上的微分作用。為便于工程上的實現(xiàn)，通常是采用測速發(fā)電機之類的純微分環(huán)節(jié)來充當，或者是在測速發(fā)電機的基礎(chǔ)上引入適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)，以獲得二次微分的作用。四、調(diào)試要點5（1）檢查電器柜的地線是否接地可靠；（2）檢查電器柜內(nèi)提供的電源是否穩(wěn)壓；（3）檢查反饋微動開關(guān)的位置是否適當；（4）檢查聯(lián)接器的各接線點間是否短路；（5）電源聯(lián)接，檢查電柜反應(yīng)是否正確。在控制模態(tài)時
7、，如出現(xiàn)故障，CNC報出故障代碼，根據(jù)代碼判斷故障并及時排除。五、同步調(diào)試（一）首先把參數(shù)設(shè)置為非門架方式調(diào)試之前，必須先將三軸的電機輸出齒輪與執(zhí)行齒條脫開，進行模擬試驗。電機的轉(zhuǎn)動方向和控制板上的開關(guān)操作方向要一致，若方向不正確，可以改變參數(shù)進行調(diào)整。接通伺服模塊電源，設(shè)定各軸參數(shù)。CNC通電，對各軸的運行進行調(diào)整（此時X、Y、W各軸均為獨立軸顯示，可以分別進行調(diào)整）。（二）修改CNC參數(shù)為同步方式（設(shè)參數(shù)為雙邊驅(qū)動）可用手動操作各軸運行，檢查運行方向，看其是否符合要求。檢查X、W二軸的電機轉(zhuǎn)動方向是否符合同步
8、軸要求。一切正常后才能將齒輪與執(zhí)行齒條嚙合。六、控制技術(shù)研發(fā)部門必不可少5既然上面說到控制技術(shù)如此重要，那么作為一個成熟的切割企業(yè)的話，控制技術(shù)研發(fā)自然要放到十分突出的位置，不僅有利于控制技術(shù)的研究！開發(fā)，同時也可以對公司技術(shù)研發(fā)做一個相對合理的總結(jié)和管理”對此，我所在的企業(yè)就設(shè)立了數(shù)控技術(shù)研發(fā)部門，開發(fā)有用于平板數(shù)控切割的FastCAM自動編程套料軟件和FastCNC數(shù)
