阀门机床电气控制系统硬件设计同电气控制系统

发布时间:2020-05-24  发布者:禹创重工机械
  一、阀门机床电气控制系统硬件设计
  以硬件与软件的角度,对机床控制系统进行剖析。
  上位机:在这个系统中工控机就是上位机,工作人员在人机交互界面进行操作,操作内容就是将数据输入到系统的加工流程之中,并使其进行读取,界面的人性化设计支持人工修改加工参数,这此改动将快速被处理系统识别,然后根据相关行业协议,把这部分参数数据输入运动控制器,继而实现原定的操作动作。
  SIMOTION运动控制器:如果说控制系统是阀门机床的大脑,有鉴于此,SIMOTION具有良好的稳定性,整个系统也就能够平稳的运行对于研究对象所配置的SIMOTION来源于德国西门子公司,它的组成部分为PLC5300和运动控制器。在控制方面它具有PLC一贯具有的稳定性,不仅如此,其还兼具运动控制方面的灵活性。
  电源模块:电源模块运用变换频率的形式,实现常用交流电向直流电的转换,之后使用一种称之为逆变器的元件,再将直流电变成工程所需的特定频率的交流电。借助电源模块SIMOTION控制系统将工业供电变成直流,再输送至各个电机模块。电源模块进行细分还有两类,其一是可调电源模块,之所以称之为可调,是因为其可以按要求将转换过的直流电控制在特定范围,并能够进行调节使其在该范围内线性变化;与之对应的是一种不可调电源块,其只可控制固定电压的直流电,不过这种电源块有其独特的应用领域。
  电机模块:这部分实现的作用就是将六百伏的直流电,通过转换变成特定频率的三相交流电,然后将能源供给电机使用。
  光栅尺:电机自身装配有编泽工具,然而这种编码器有一定的精度限制,基本上控制在十微米,不过这还是不能满足我们五微米的要求。基于此种考虑,需要使用光栅尺定位工作台,之后把测得的位置传递给控制器。
  主轴:阀门机床的主轴由于要求较多,主轴不但精度极高,而且十分稳定,同时能够工作很长时间具有较高的寿命。它的冷却系统性能优良,循环的工质为干净的水,在装夹上使用启动夹紧道具,这种方法稳定,效果优良。
  变频器:众所周知,作为主轴经常需要进行高速运转,故而要保证精密性,这就必然要使用到一种高速变频器。就功能上来看,常用的V系列变频器是可以实现的。然而,由于不能匹配串行接口,将导致信息流通不顺畅,为厂解决这个问题,研究人员尝试使用模拟量进行控制,成效斐然。
  阀门专机是衡量国家制造装配业水平的重要标志。目前,我国已成为世界机床消费、进口与制造大国,但机床加工精度等技术指标仍处于中等水平,制约了我国制造加工业的发展。3轴、5轴阀门专机可以快速加工复杂工件、提高加工效率,成为目前机床的主要发展方向之一。
  二、阀门专用机床电气控制系统组成
  PLC阀门专用机床中有一系统处在全封闭状态的闭环系统中,那就是电气控制系统,组成部分由电动机、电频器和光栅尺,电气控制系统在应用过程中能够好的体现高精度的控制。
  电气控制系统由几大重要部分组成:工控机、SIMOTION、电动机模块、电源模块、变频器、光栅尺以及传感器等。
  1、电源模块
  电源模块在使用过程中要对直流电进行使用,因此,在使用过程中,变频器是将交流电转变直流电,而逆变器则是把直流电转变成预定频率的交流电。这就产生了两大模块,分别为可调电源模块和不可调电源模块。可调电源模块在使用过程中能够实现直流电稳定的供应,在这个过程中,可以对电按照一定的参数进行预订的变化,并且在这个过程中能够和SIMOTION通信的功能进行结合。相反,在不可调电源模块使用时,由于只能提供固定直流电压值,就无法与SIMOTION功能相结合。
  2、电动机模块
  电动机模块作为电气控制系统中的重要模块,其重要性就是能够将直流电逆变为预定频率的交流电,可供电动机进行适应。电动机模块在分类方面主要也是分为两类,分别是装柜型和书本型。
  3、SIMOTION运动控制器
  电气控制系统的核心部分在于SIMOTION,其在应用过程中能够对整个控制系统的运行速度和可靠性进行影响,因此,在电气系统运行过程中对这部分要给予充分的重视。SIMOTION主要的功能就是实现运动控制、逻辑控制以及工艺控制,能够在生产过程中对产品质量产生很大的影响,因此,一定要对该部分进行重视。
 
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