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淺析S7-200PLC在數(shù)控(kòng)車床控製係統中的(de)運用
2016-12-20  來源:劉 微 於(yú)佩鑫  作者: 齊(qí)齊哈爾工程學院機電工程係

        摘(zhāi) 要:PLC在數控車床(chuáng)控製係統中的應用,直接影響著數控車床的(de)工作(zuò)效(xiào)率、加工(gōng)精度和智能化水(shuǐ)平。本文針對S7-200PLC設(shè)備在數控車床(chuáng)控製係統中的運用進行分析,為數控車床控製係統中S7-200PLC的應用提供資料參考。
 
       關鍵詞:S7-200PLC;數控車床;控製係統(tǒng);運用
 

       信息時代的來臨(lín),給人們(men)的生產和生活帶(dài)來了極大的變革。數控車床作為設備生產製造領域的信息技術應用,更是極大的促進了設備製造業的現代化發展。數控車床是一種高精度、高效率的自動化(huà)車床,具有(yǒu)廣泛的加工工藝性能和應用(yòng)價值,隨著設備製(zhì)造(zào)業對零件製造精度的要(yào)求逐漸提高,數控(kòng)車床已經成為設備製造領域的必備設備,在複雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。PLC是數控車床實現數字控製的重要(yào)設(shè)備,S7-200PLC作為PLC大家(jiā)族中(zhōng)的(de)優秀產品,其在數控(kòng)車床中有(yǒu)比較廣泛的應用,並推動了數控車床的智能化發展。
 
       一、S7-200PLC概述
   
       S7-200PLC是一種(zhǒng)具有通訊功能和較高生產(chǎn)能力的可編程控(kòng)製器(qì),該控製器特別緊湊,但卻具有較快的運行速度,硬件和軟件操(cāo)作簡單,能(néng)夠為自動化設備提供有效和經濟的解決方(fāng)案。S7-200PLC被廣泛應用於單機、網絡以及分布配置中(zhōng)更複雜的自動(dòng)化任務,具有較高的應用價(jià)值。S7-200PLC可(kě)編程控製器由CPU、擴(kuò)展單元、編程器、程序存儲卡、寫入器、文本顯示器構成。在S7-200PLC的(de)文本顯示器不僅可以用(yòng)於顯示(shì)設備(bèi)運行信息,還能夠作為(wéi)控(kòng)製單元對某個量的數值進行修改(gǎi),或直接設置輸入和輸(shū)出量。
 
      該可編程控製(zhì)器作為PLC中(zhōng)傑出的作品,其強(qiáng)大(dà)的(de)性能能夠實現(xiàn)模塊(kuài)化的最優化和(hé)開放式通訊,由於S7-200PLC結構(gòu)緊(jǐn)湊小橋,因此能夠安裝應用於很多狹小的空間中。S7-200PLC功能強大(dà),不僅具有可編程控製器的基(jī)本功能(néng),還具有很多有應用價值的高級拓展功能。另外,S7-200PLC可編程控製器的程序和數據(jù)存儲器(qì)容量較大,這(zhè)也為S7-200PLC較快的程序(xù)響應速度打下了基礎。S7-200PLC在數控(kòng)車床中的應用,能夠極大的提升控製質量、效率和安全性。S7-200PLC最突出的特點就是具有即時響應性能(néng),該可編程控製器集合了R-S 485接口,並作為係統總線使用,其極為快速和精確(què)的操作順序和過程控製,更是提升了其應(yīng)用價值。這種可編程(chéng)控製器還能夠通過時間中斷完整控製對時間要求嚴格的(de)流(liú)程,這一功能使其在某(mǒu)些領域的應用價值倍增。
   
      二、數控(kòng)車床的發展方向
   
      設(shè)備製造業的發展和進步,是現代社會發展(zhǎn)的基礎。數控車床作為現代製造業現代化發展的重要設備,對其發展方向進行探索,對我們更好的應用S7-200 PLC具有重要意義。筆者針對數控車床的發(fā)展進行分析,現代數控車床的發展有以下幾點特點。
 
      1 、高(gāo)速度、高精度。速度和精度一直是數控車床的兩大重要指標,關係著數控車床的商品生產質量和生產效率。隨著現代設備(bèi)製造業(yè)對(duì)零部件質量和精度要求(qiú)的不斷提高,數(shù)控車床的加(jiā)工精度一直是其發(fā)展的重要方向。數控車床的加工效率(lǜ)是提升數控車床使(shǐ)用(yòng)經濟價值(zhí)的重要因素,因此數控車床(chuáng)在發展(zhǎn)中對(duì)運轉速度也一直在提升和進步。
 
      2 、多功能化。多功能(néng)化是數控車床發展的另外一大(dà)方向,多功能化的數控車(chē)床能夠在同一台車床上完成諸如銑、鏜、鑽、削等(děng)多種功能,為(wéi)了以有限的體積實現數控車床的多功能(néng),就要求數控車床中每個部件的單體體(tǐ)積(jī)都(dōu)較小。S7-200PLC體積小的優(yōu)勢正迎合了數控車床發展的這一要求,因此在數控車床中具有極高的應用潛力。
 
      3 、智能化。智(zhì)能化生產是設備製造領域追求的終極目標,PLC設備在數控車床中的應用,極大的提升了數控車床的智能化水平。現代的數控車(chē)床,普遍帶有自診斷、自修(xiū)複功能,在整(zhěng)個工作狀態中,係統隨時對CNC係統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。
   
      三、S7-200PLC在數控車床控製係統(tǒng)中的運用
   
     1 、基本係統。S7-200PLC在數控車床中(zhōng)是作為上位機裝置應用的(de),並通(tōng)過高速脈衝輸出PRO或EM253模塊進(jìn)行控製。在數控車床的伺服係統中,上位機裝(zhuāng)置是(shì)控製伺服係(xì)統和電動機運(yùn)動的重要機構。S7-200PLC在數控車床控製係統應用時,首先由S7-200PLC控製伺服驅動裝置,伺服驅動裝置受可編程控製器(qì)的控製發出指令,引導伺服電機運動並由編碼(mǎ)設(shè)備運算(suàn)伺服電動機(jī)的目標位置,實現對伺服電動機的(de)有效控製,最終實現利用S7-200PLC實現對伺服係統自動控製的目的。
   
     2 、高速脈衝輸出。高速脈衝輸出是可編程(chéng)控製器發(fā)展的一大方(fāng)向,可編程控製器在(zài)應(yīng)用中,每個高速脈衝發生器(qì)都對應一定數量的標誌寄存器。在數控車床的控(kòng)製係統中,一(yī)般會有兩組內置脈衝發生裝置供用戶選擇(zé),係統運行時會脈衝正方向模式(shì)驅動(dòng)莊子工作運行。另外一種PTO輸出模式可以利用軟(ruǎn)件編程(chéng)實現控製(zhì)過程,並且不需要設計位(wèi)置控製指令。
 
     3 、EM253位置控製模塊(kuài)。EM253位置控製模塊是S7-200係統中具有特殊功能的位置控製(zhì)模塊,該模塊能夠以開環控製的方式實現對步進電機和伺服電機的運轉速度和位置調(diào)整,並以(yǐ)脈衝正方向模式激發伺服驅動裝置(zhì)。該模塊利用Step7-Micro/WIN進行相應的(de)向導設置,完成向導設置該係統將(jiāng)自行生產對應的子係統。EM253模塊(kuài)屬於開環控製,由伺服驅動裝置自身的差分輸(shū)出指令,由伺服驅動裝置進行軟件設置(zhì),然後反饋至PLC,從而實現整個閉環位置的(de)運(yùn)動控製。
 
     4 、對比分析。S7-200PLC運用於數控車床控製係統中,采用EM253模塊,能夠有效的提升(shēng)可編程控製器(qì)的脈衝(chōng)輸出頻次,提升自動車(chē)床的工作效率,能夠實現對(duì)數控車(chē)床的(de)高速運動或高(gāo)精度的伺服驅動。而利用PTO輸出(chū)模式,則無法根據實況(kuàng)改變伺服電機的運動狀況,具有(yǒu)一定的應(yīng)用限製,因S7-200PLC在數控(kòng)車床控(kòng)製係統中一般應用(yòng)EM253模塊進行輸出控製,這種控製(zhì)方式滿足現代自動車床對零件加工精度和速度的要求。
 
    結語
   
    綜(zōng)上所述,S7-200PLC在數控車床中的應用,符合數控車床的(de)發展趨勢。該可編(biān)程控製器在數控車床(chuáng)控製係統(tǒng)中的應用,極大的提(tí)升了數控車床的工作效率、功能多樣性和智能化,因此,S7-200PLC在數控車床控製(zhì)係統中具有極高的應用價值的應用潛能。

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