數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能表現(xiàn)

時(shí)間：2020-01-05作者：武漢嘉倍德科技有限公司瀏覽：643

數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能表現(xiàn)

        開放式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起源于網(wǎng)絡(luò)代碼設(shè)計(jì)，具有較好的交互編譯接口，應(yīng)用于數(shù)控切割機(jī)設(shè)備開放式控制系統(tǒng)的研發(fā)成形于90年代末期，開放化數(shù)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)**需要選擇合適的操作系統(tǒng)和軟件開發(fā)工具，其中尤其以PLC開放式數(shù)控切割機(jī)系統(tǒng)為代表。本文由武漢嘉倍徳科技技術(shù)部編輯整理，詳細(xì)就數(shù)控切割機(jī)開放式PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能表現(xiàn)詳細(xì)說明。

一、數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理
        數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)按其控制方式劃分有點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。在機(jī)械加工時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)的點(diǎn)位控制一般用在孔加工機(jī)床上（例如鉆孔、鉸孔、鏜孔的數(shù)控機(jī)床），其特點(diǎn)是，機(jī)床移動(dòng)部件能實(shí)現(xiàn)由一個(gè)位置到另一個(gè)位置的**移動(dòng)，即準(zhǔn)確控制移動(dòng)部件的終點(diǎn)位置，但并不考慮其運(yùn)動(dòng)軌跡，在移動(dòng)過程中刀具不切削工件。
　　實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)點(diǎn)位控制的通常方法可以有兩種：一是采用全功能的數(shù)控裝置，這種裝置功能十分完善，但其價(jià)格卻很昂貴，而且許多功能對(duì)點(diǎn)位控制來說是多余的；二是采用單板機(jī)或單片機(jī)控制，這種方法除了要進(jìn)行軟件開發(fā)外，還要設(shè)計(jì)硬件電路、接口電路、驅(qū)動(dòng)電路，特別是要考慮工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的抗干擾問題。
　　由于可編程控制器（PLC）是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有抗干擾能力強(qiáng)、**性較高、體積小、是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制裝置等顯著優(yōu)點(diǎn)，因此通過實(shí)踐與深入研究，本文提出了利用PLC控制步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)點(diǎn)位控制功能的有關(guān)見解與方法，介紹了控制系統(tǒng)研制中需要認(rèn)識(shí)與解決的若干問題，給出了控制系統(tǒng)方案及軟硬件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，對(duì)于工礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)相關(guān)機(jī)床改造具有較高的應(yīng)用與參考**。

二、數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)分類
        目前常用的數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)如DOS、Windows 3.1、Windows 95、Windows NT等均被應(yīng)用到數(shù)控系統(tǒng)中。DOS本質(zhì)上是一種單任務(wù)操作系統(tǒng)，在DOS下的多任務(wù)只能通過中斷技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。數(shù)控系統(tǒng)各軟件功能模塊一般不能同時(shí)執(zhí)行，若要同時(shí)執(zhí)行，需自行解決模塊之間的調(diào)度問題。但DOS的規(guī)模很小，人們對(duì)DOS的了解比較多，在DOS上開發(fā)應(yīng)用程度相對(duì)容易。Windows 3.1是一種非搶先多任務(wù)操作系統(tǒng)，可同時(shí)完成多個(gè)任務(wù)。其缺點(diǎn)在于某個(gè)任務(wù)，如任務(wù)A得到CPU資源時(shí)，其它任務(wù)是否能順利執(zhí)行完成取決于A是否能及時(shí)處理完其本次事件，因此實(shí)時(shí)性沒有**。Windows 95和Windows NT都是性能優(yōu)異的搶先式32位多任務(wù)操作系統(tǒng)，操作介面良好，就功能而言，適合數(shù)控系統(tǒng)的需要。但在工業(yè)場(chǎng)合使用，其穩(wěn)定性有待證實(shí)。
　　軟件設(shè)計(jì)工作分為三個(gè)部分：主機(jī)軟件、通訊機(jī)軟件和位置控制卡軟件。制訂完善的通訊協(xié)議是其首要問題。為了****傳輸數(shù)據(jù)，通訊機(jī)構(gòu)件采用分時(shí)處理的方法分別完成與主機(jī)及位控卡的信息傳輸。其時(shí)間上的同步關(guān)系見圖3。時(shí)間片的劃分及三部分之間的同步關(guān)系由通訊機(jī)進(jìn)行控制。**時(shí)間片開始時(shí)，通訊機(jī)向主機(jī)及位控卡發(fā)出同步信號(hào)，通知主機(jī)向雙口RAM中寫入新的數(shù)據(jù)，同時(shí)使位控卡開始位置控制運(yùn)算。*二個(gè)時(shí)間片內(nèi)，通訊機(jī)從雙口RAM中取出位置指令，分發(fā)給各個(gè)位控卡，同時(shí)從各位控卡采集實(shí)際位置數(shù)據(jù)，寫入雙口RAM。

三、數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)性能表現(xiàn)
        不同于手工切割操作，數(shù)控切割機(jī)開放式PLC系統(tǒng)由于采用全電腦自動(dòng)化控制，對(duì)切割軌跡設(shè)計(jì)需要操作人員使用CAD等相關(guān)軟件繪制切割圖形，而在將切割軌跡導(dǎo)入數(shù)控切割機(jī)上使用之前，還需要添加一些相關(guān)工藝步驟，以完善切割質(zhì)量，如何設(shè)計(jì)切割軌跡利于數(shù)控切割機(jī)操作？相信這也是很多企業(yè)存在疑惑的地方，因此將就引入線設(shè)計(jì)問題為您講解相關(guān)技巧和注意事項(xiàng)。
　　為**工件質(zhì)量，一般不在工作輪廓上直接安排穿透點(diǎn)（即打火點(diǎn)），而是使其離開工件一段距離，經(jīng)過一段切割線后再進(jìn)入工件輪廓，這段線通常稱之為切割引線或引入線。引入線的長度由材料的厚度和所采用的切割方法來確定，一般來講，引線的長度隨厚度增加而加長。引入線在不影響穿孔和切割的情況下，應(yīng)盡可能的短，其引入方向應(yīng)與切割機(jī)運(yùn)行方向盡可能一致。在穿孔時(shí)飛濺的熔渣應(yīng)不飛向切割機(jī)，而是向切割機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行的反方向飛去。

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