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詳細(xì)介紹
西門子模塊CPUST20是整個控制系統(tǒng)的核心，它著hmi和底層現(xiàn)場設(shè)備伺服驅(qū)動系統(tǒng)的運行，要求性能可靠，功能上要能夠方便的實現(xiàn)與hmi和伺服驅(qū)動系統(tǒng)的連接。本系統(tǒng)選用omron的cj1m系列小型plc。cpu內(nèi)置2路100khz高速脈沖輸出，實現(xiàn)x軸，y軸的運動控制，此外配置一個nc133位置控制模塊，實現(xiàn)z軸的運動控制。開關(guān)量輸入/輸出各選用一個16路輸入/輸出模塊。設(shè)備的整個工藝流程的控制主要采用ld（梯形圖）語言編寫程序來實現(xiàn)。為了實現(xiàn)運動控制的要求，某些地方需要較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，為了實現(xiàn)這部分功能，筆者自己用st語言編寫并把這部分封裝在功能塊（fb）里面，供ld調(diào)用。
伺服驅(qū)動系統(tǒng)
伺服驅(qū)動器和交流伺服電機(jī)，x軸、y、z軸各一套。伺服驅(qū)動系統(tǒng)選用安川的伺服驅(qū)動系統(tǒng)，這里采用“脈沖＋方向”控制模式，接線從plc或者nc位置控制模塊的高速脈沖輸出口引出，接入伺服驅(qū)動器的脈沖輸入口，以及方向信號。
傳感器
為了保證各個軸的正常和安全的運行，需要在每個軸的兩端分別安裝一個接近開關(guān)，作為軸的極限位置傳感器，防止運行范圍超出，造成設(shè)備損壞。本設(shè)備所有的伺服控制系統(tǒng)均采用坐標(biāo)，在每個軸上還要單獨設(shè)置一個零點開關(guān)，作為坐標(biāo)軸的零點位置。
hmi&plc軟件系統(tǒng)
在人機(jī)界面上開發(fā)出以下畫面：
主頁面。展示生產(chǎn)廠家及機(jī)床的信息，力求簡潔明了，美觀大方；
手動頁面。手動模式下的數(shù)據(jù)設(shè)定，管理，控制，監(jiān)視等信息；
自動頁面。自動模式下的數(shù)據(jù)設(shè)定，管理，控制，監(jiān)視等信息；
確認(rèn)頁面。參數(shù)的修改或調(diào)用時需要彈出確認(rèn)提示頁面，以保證對工件參數(shù)的操作的正確性。主要用在一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的讀取和寫入前的確認(rèn)提醒，防止操作人員對數(shù)據(jù)的錯誤讀寫。
軟件采用ld語言編寫，并且按照功能做出以下分段，以便于以后的程序維護(hù)：
信號輸入段。負(fù)責(zé)輸入信號的采集和管理，邏輯的簡單轉(zhuǎn)換；
模式轉(zhuǎn)換段。負(fù)責(zé)管理手動/自動模式的切換，保證系統(tǒng)在兩種模式下正常的運行；
數(shù)據(jù)管理段。負(fù)責(zé)hmi與plc之間的數(shù)據(jù)傳輸，存儲和調(diào)用管理，還包括傳遞從hmi上發(fā)出的操作指令；
脈沖輸出段。負(fù)責(zé)plc對伺服系統(tǒng)發(fā)出正確的脈沖指令，確保交流伺服電機(jī)按照規(guī)定的方向和位置進(jìn)行運動；
邏輯控制段西門子模塊CPUST20
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