基于PLC的動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

景文捷 劉欣悅 郭石磊

摘 要：在新型科技的逐漸穩(wěn)步環(huán)境下，帶給機(jī)械工業(yè)的操控系統(tǒng)也越來越多，其中包括最新設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)等，PLC控制系統(tǒng)是以液壓傳動(dòng)作為系統(tǒng)工作動(dòng)力，進(jìn)一步穩(wěn)定自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過不斷調(diào)試和實(shí)驗(yàn)，新的裝置系統(tǒng)具有動(dòng)作順序控制方便，運(yùn)動(dòng)部件定位精確的特點(diǎn)，能降低勞動(dòng)強(qiáng)度，較好地滿足工業(yè)自動(dòng)化要求。本文通過對(duì)PLC滑臺(tái)液壓系統(tǒng)在機(jī)械自動(dòng)化中該如何設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。

關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng);動(dòng)力滑臺(tái);PLC控制程序

所謂動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床上一種保持機(jī)床能夠穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的其中之一，可以與床身、中間底座等其他通用部件組裝成各種可實(shí)用的組合型機(jī)床，同時(shí)，滑臺(tái)上也可以安裝各種專用切削主軸箱等相關(guān)工作零件，根據(jù)工藝要求完成鉆擴(kuò)絞鏜銑等工程順序。而所謂組合機(jī)床一般都是由多刀加工，在切削負(fù)荷變化大的情況下，運(yùn)動(dòng)速度快慢變化也會(huì)變大，由于零件表面粗糙度的會(huì)對(duì)一些制作工序昌盛影響，因此要求操刀人員要使刀面盡量保持平穩(wěn)，這對(duì)于工作人員來說無疑是一項(xiàng)相對(duì)困難的工作，而液壓系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)具有極其精準(zhǔn)的控制力，能在大范圍實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，進(jìn)一步推動(dòng)自動(dòng)化的目標(biāo)完成，加之PLC控制技術(shù)對(duì)自動(dòng)化整體系統(tǒng)的技術(shù)支持，在一定程度上，確保了自動(dòng)化系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，較少突發(fā)故障的發(fā)生和意外造成的系統(tǒng)損失，因此，PLC滑臺(tái)液壓系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)雞子兒工業(yè)來說至關(guān)重要[1]。

1 PLC的系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案

液壓系統(tǒng)的主要操作就是利用機(jī)床的串行通訊口，在合理科學(xué)的操作環(huán)境下，建立與上位計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信和傳輸，且參數(shù)的精準(zhǔn)度極高，上位計(jì)算機(jī)通過向下位計(jì)算機(jī)傳送根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來的操作指令，控制機(jī)械的輸出口，對(duì)液壓滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行一定的控制技術(shù);同時(shí)采集液壓滑臺(tái)上的壓力和位移數(shù)據(jù)，連同滑臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一并發(fā)送給主機(jī)，當(dāng)主機(jī)接收到顯示出來后，則整體工程中的所有數(shù)據(jù)清晰可見[2]。

2 動(dòng)力滑臺(tái)的控制過程

動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)具體操作步驟可詳細(xì)分解為以下幾個(gè)過程：第一，快進(jìn)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的頁面進(jìn)行快進(jìn)后，就會(huì)使數(shù)據(jù)全部集中在一處，方便操作人員查看實(shí)時(shí)進(jìn)展情況，確保工序流程中不會(huì)出現(xiàn)任何突發(fā)性問題，第二，工作歷程的快進(jìn)，由于自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控下的工作進(jìn)程都是幾乎都是一成不變的，因此在進(jìn)行相關(guān)查看作業(yè)是否規(guī)范時(shí)，可采取快進(jìn)方式，使得整體畫面在倍速情況下播放完成，在一定程度上，減少對(duì)時(shí)間的浪費(fèi)，又能使操作人員快速掌握實(shí)時(shí)問題，而后進(jìn)行及時(shí)有效的處理;第三，二工進(jìn)，所謂二工進(jìn)便是與一種產(chǎn)品同時(shí)加工制作出來的另一種產(chǎn)品的制作過程，由于PLC系統(tǒng)是在原有控制系統(tǒng)上進(jìn)行加強(qiáng)改造的先進(jìn)系統(tǒng)，因此可同時(shí)掌握兩個(gè)產(chǎn)品的真實(shí)狀況;第四，停留，當(dāng)操作人員需要對(duì)出現(xiàn)事故的工序流程進(jìn)行緊急處理時(shí)，就需要將畫面停留在發(fā)生問題的地方，好進(jìn)一步進(jìn)行仔細(xì)的觀看，確保到底是哪里出問題以后，做好相應(yīng)措施，進(jìn)行快速有效的整修;第五，快退是防止操作人員對(duì)計(jì)算機(jī)下達(dá)指定命令時(shí)出現(xiàn)操作誤差，導(dǎo)致畫面流失前進(jìn)，這時(shí)便能通過快退進(jìn)行折返，省時(shí)省力;第六，原位停止，由于系統(tǒng)是在液壓系統(tǒng)下進(jìn)行操作引導(dǎo)，因此PLC監(jiān)控系統(tǒng)起到了至關(guān)重要的建設(shè)性作用，它可以通過液壓系統(tǒng)的監(jiān)測繼而對(duì)整體施工過程進(jìn)行掌控，當(dāng)原位停留的操作下達(dá)后，則計(jì)算機(jī)可通過PLC監(jiān)視系統(tǒng)看清整體工業(yè)的操作進(jìn)程[3]。

3 PLC控制設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行PLC控制方案設(shè)計(jì)中，采用的是動(dòng)力PLC梯形設(shè)計(jì)，其中運(yùn)用的是PLC中最先進(jìn)的FX2N，主要通過系統(tǒng)內(nèi)PLC的步行觸點(diǎn)指令進(jìn)行的一項(xiàng)執(zhí)行程序更快，靈活性控制更強(qiáng)的一種STL梯形指令。在此期間的系統(tǒng)液壓缸須進(jìn)行的是順序指令動(dòng)作[5]。初始系統(tǒng)的操作元件是計(jì)算機(jī)核心系統(tǒng)中的條件碼寄存器。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，如果滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，這個(gè)時(shí)候就可以進(jìn)行下一步操作，即將條件碼寄存器通過STL進(jìn)行其他置位指令。反之，這個(gè)時(shí)候的條件碼寄存器會(huì)重新接收STL指令，自動(dòng)恢復(fù)到起始位置，等待下一項(xiàng)指令。選用動(dòng)力滑臺(tái)PLC梯形設(shè)計(jì)主要是因?yàn)镾TL梯形指令順序性動(dòng)作的指示相對(duì)明確，不會(huì)出現(xiàn)條理雜亂，圖示不清的情況，有利于直觀的進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，簡捷高效，不易出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤[4]。

4 總結(jié)語

總體而言，根據(jù)上述內(nèi)容得知，PLC監(jiān)測技術(shù)在一定意義上對(duì)現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)中的自動(dòng)化系統(tǒng)具有一定的重要意義，在PLC監(jiān)測技術(shù)的支持下，會(huì)讓整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的更加流暢，同時(shí)提高了工作效率，也讓監(jiān)測結(jié)果準(zhǔn)確性更高，進(jìn)一步推動(dòng)了自動(dòng)化信息科技程序發(fā)展，提升產(chǎn)品的總體質(zhì)量，將機(jī)械制造過程表現(xiàn)的更加清晰化和可視化，大幅度降低了操作人員的工作量，保證了工作流程的暢通性。

參考文獻(xiàn)

[1]屈圭.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].液壓與氣動(dòng)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2015.

[2]許為民.基于PLC的全自動(dòng)氣動(dòng)鉆床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].液壓與氣動(dòng)，2009，220（12）：7-9.

[3]許焰.基于PLC的液壓動(dòng)力滑臺(tái)控制系統(tǒng)改造[J].液壓與氣動(dòng)，2004，12：66-67.

[4]李建國.基于PLC的氣動(dòng)機(jī)械手的改裝設(shè)計(jì)[J].液壓與氣動(dòng)，2011，240（8）：21-23.

[5]張利平.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.