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1、前言

我們都知道，使用傳統(tǒng)的普通平頭設(shè)備的進(jìn)行工件的平頭操作，平頭面的光滑度和平面度，會(huì)受到刀具的精確程度以及操作人員的熟練程度等諸多因素的影響。鑒于存在這種問(wèn)題，我們研制了數(shù)控平頭機(jī)，它可以按照輸入的進(jìn)刀曲線連續(xù)工作，始終保持高精度和高效率，從而充分保證平頭質(zhì)量。

2、控制要求

數(shù)控平頭機(jī)控制要求為：

（1）控制系統(tǒng)應(yīng)可調(diào)整刀頭加工程序；

（2）不同的加工階段可以選擇不同的加工速度和加工深度。空程的時(shí)候的進(jìn)刀曲線如圖1所示，加工時(shí)的進(jìn)刀曲線如圖2所示；

（3）主軸轉(zhuǎn)速應(yīng)可調(diào)節(jié)，且范圍應(yīng)寬廣；

（4）加工精確度高，加工材料平面的光滑度要求為Ra≤1.6μm；

（5）定尺尺寸精度：±0.5mm

圖1 空程時(shí)進(jìn)刀曲線

圖2 加工時(shí)進(jìn)刀曲線

3、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的控制要求配置硬件如下：

• 可編程控制器：1個(gè)西門(mén)子公司的S7-200系列CPU222PLC；
• 人機(jī)界面：1個(gè)DP210；
• 外設(shè)：2個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、2個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、2個(gè)三相電動(dòng)機(jī)、1臺(tái)變頻器、1個(gè)EM222、8個(gè)電磁開(kāi)關(guān)、4個(gè)光電傳感器和1個(gè)霍爾傳感器。

3.1 系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配

由硬件結(jié)構(gòu)圖可知,系統(tǒng)需要5個(gè)輸入點(diǎn)和14個(gè)輸出點(diǎn).CPU222PLC有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn),因此需要增加一個(gè)擴(kuò)展模塊,選用8點(diǎn)輸出的數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM222.輸入點(diǎn)是I0.0-I0.7;輸出點(diǎn)是Q0.0-Q0.5和Q1.0-Q1.7,分配情況見(jiàn)下表1和表2：

表1 輸入端子分配表

表2 輸出端子分配表