澳大利亞淬火機閉環定位控制系統設計(下)
3.2.2OMRON......
3.2.2 OMRON C60 PLC 的置“0”方式
高速計數器有兩種置“0”方式,一種是硬件置“0”,另一種是軟件置“0”。 硬件置“0”:把DIP 開關的第七位,第八位置為ON,則硬件置“0”有效,這時輸入點0001 是計數器的置“0”輸入端,0001 為ON,把CPU 內部的高速計數器餓計數緩沖區置為0000,此時計數器輸入信號無效。軟件置“0”:內部輔助繼電器1807 是高速計數器的軟件置“0”,當1807 為ON 時把高速計數器的當前值置為0000。
3.2.3 上、下限值的設置
上下限設置是建立在DM31 到DM63 中,下表中的“S”表示CNT47 中的當前值,“D”表示使用的輸出通道。上下限設置必須是4 位BCD 碼,從0000 到9999,在設置上下限值時,下限值一定小于上限值,另外在設置上下限值時,要使用MOV 指令。注意如果從上限到下限所用的時間很短,小于CPU 的掃描時間,高速計數雖然計數了,但響應的輸出點可能沒有反應。
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3.2.4 PLC 程序
軟件程序包括:總控制程序、零點確認程序、位置傳送程序、位置判斷程序、變頻控制程序、置位清零程序、淬火噴淋控制程序、淬火線圈控制程序。以第一凸輪桃子位置傳送程序為例如下圖:
3.3 零點設計
設計中最關鍵的就是零點位置的確定,零點的準確與否關系到8 個凸輪桃子的定位精度。在數控機床找零點的控制啟發下,設計中采用了用零點開關限定大體位置,移動時經過零點開關并不是真正的零點,因為普通開關的閉合時間每次都不同,那么取過零點開關后脈沖編碼器的一轉信號即Z 脈沖信號當作真正的零點信號。脈沖編碼器安裝在電機軸上,它檢測的行程位置是固定的,因此取它的一轉信號,是與工件驅動保持一致的,這樣保證了位置控制的準確性。將每個淬火位置存入存儲區,可以進行位置的調整修改。
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3.4 信號干擾的處理
由于有變頻設備,對開關信號尤其是接近開關的信號產生干擾,使得PLC 輸入假信號,怎樣對干擾進行濾波,得到真正的控制信號呢?只能在軟件程序中處理,設計軟件濾波程序,將干擾信號過濾掉。用此種方法處理干擾信號也是PLC 編程應用的一個小技巧。
從上面這條程序可以看出,開關信號通過一延時時間繼電器,由于干擾是瞬間發生的,干擾信號消失時,延時未到,時間繼電器無輸出,但當真正開關信號接通時,通過延時后,確切檢測到開關信號,通過延時對干擾信號進行了過濾。
4 改造后效果
(1) 提高定位精度
由于采用了脈沖編碼器進行位置反饋,用變頻器控制及自剎車交流電機,克服了直流調速和直流電機難維護的缺點,使凸輪軸的定位非常準確,徹底杜絕了凸輪定位不準的問題。同時為同類或近似機床的維修及改造積累了寶貴的經驗。
(2) 減小累計誤差
由于零點設計思路的改變,每個凸輪桃子位置的計算都是從零點位置算起,而不是第一個位置的計算從零點開關位置算起,第二個位置又從第一個位置算起,可以看出大大減小了累計誤差,提高了定位精度,確保淬火位置的準確。
(3) 有效降低成本
改造前,控制行程經常出現位置偏差,淬火不均勻,造成廢品,一個凸輪軸就損失二百八十九元,每個月廢品數平均將近三十多根。改造后,降低了廢品率,平均每月節約廢品費8.67 千元,減少維修工時16 小時。
(4) 解決備件問題
改造取代了進口特殊專利電器元件,采用的都是通用電器產品,可靠性高,采購方便,解決了長期無法解決的備件問題,節約備件費用11.6 萬元。
(5) 方便維修
由于采用了PLC 機作為控制器,故障率低,使機床的操作簡單靈活、參數輸入方便、動作可靠。CRT顯示方便了維修,更重要的是極大地降低了機床的廢品率和故障率。