1746-NIO4I
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PLC系統組成及位控單元的工作原理 本研究所利用的PLC系統的組成包括如下七大模塊:電源,CPU,位控單元,I/O單元,A/D,D/A單元,如圖1所示。其中位控單元的主功能是當步進電機(或伺服電機)與電機驅動器聯結時,輸出脈沖序列控制電機的轉速與轉角。進給機構可以是2軸型,也可以是4軸型。本文采用的是前者,即滾珠絲杠的橫向進給與縱向進給,如圖2所示。具體地說,位控單元實現速度以及位置的控制方法有多種,如E點控制(單速度控制),如圖3(a)所示;P點控制(多級速度控制);線性加/減速和S型加/減速,(a),(b)為線性加/減速,S型如。除此之外還有位置控制和相對位置控制等。表1給出了E點控制不同模式的控制碼(P點與其相同)。
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磨削加工PLC控制原理 如圖4所示,PLC可以控制變頻器、傳感器、步進電機。總控制程序流程圖如圖5所示。其中兩個步進電機是利用PLC的位控單元控制的。在進行精密磨削過程中,橫向進給將是十分重要的,PLC的位控單元能較精確地控制步進電機的轉角,從而使滾珠絲杠獲得精確定位。由于PLC位控單元的控制方法有多種,對于磨削加工來講,橫向進給量不能大于215μm,通過實驗的方法可以找出最佳方案。這里只通過一種控制方法來說明位控單元的具體應用。首先,設置原點,利用光柵尺粗對刀,測量出對刀位置距原點的距離。為防滾珠絲杠出現爬行現象,工作臺從原點出發,經過一段距離以后開始自動加/減速。此時,只要給定起始速度,目標速度,加速/減速時間以及位置要求值,并設 定控制碼即可實現上述功能,相關程序如圖6所示。如果假設滾珠絲杠的螺距為d,步進電機的步距角為α°;進給速度為v(mm/s);行程為s(mm);則要求的脈沖頻率(即程度中的目標速度)為f=360v/αd(Hz);
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