詳細(xì)介紹
西門子模塊CPUST20是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心,它著hmi和底層現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行,要求性能可靠,功能上要能夠方便的實(shí)現(xiàn)與hmi和伺服驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)x軸,y軸的運(yùn)動(dòng)控制,此外配置一個(gè)nc133位置控制模塊,實(shí)現(xiàn)z軸的運(yùn)動(dòng)控制。開關(guān)量輸入/輸出各選用一個(gè)16路輸入/輸出模塊。設(shè)備的整個(gè)工藝流程的控制主要采用ld(梯形圖)語(yǔ)言編寫程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的要求,某些地方需要較為復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算,為了實(shí)現(xiàn)這部分功能,筆者自己用st語(yǔ)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(dòng)系統(tǒng)
伺服驅(qū)動(dòng)器和交流伺服電機(jī),x軸、y、z軸各一套。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)選用安川的伺服驅(qū)動(dòng)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(dòng)器的脈沖輸入口,以及方向信號(hào)。
傳感器
為了保證各個(gè)軸的正常和安全的運(yùn)行,需要在每個(gè)軸的兩端分別安裝一個(gè)接近開關(guān),作為軸的極限位置傳感器,防止運(yùn)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(gè)軸上還要單獨(dú)設(shè)置一個(gè)零點(diǎn)開關(guān),作為坐標(biāo)軸的零點(diǎn)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(yè)面。展示生產(chǎn)廠家及機(jī)床的信息,力求簡(jiǎn)潔明了,美觀大方;
手動(dòng)頁(yè)面。手動(dòng)模式下的數(shù)據(jù)設(shè)定,管理,控制,監(jiān)視等信息;
自動(dòng)頁(yè)面。自動(dòng)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(yè)面。參數(shù)的修改或調(diào)用時(shí)需要彈出確認(rèn)提示頁(yè)面,以保證對(duì)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(duì)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤讀寫。
軟件采用ld語(yǔ)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(hào)輸入段。負(fù)責(zé)輸入信號(hào)的采集和管理,邏輯的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換;
模式轉(zhuǎn)換段。負(fù)責(zé)管理手動(dòng)/自動(dòng)模式的切換,保證系統(tǒng)在兩種模式下正常的運(yùn)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(chǔ)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(duì)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(yùn)動(dòng);
邏輯控制段西門子模塊CPUST20