摘要：本文介绍了和利时公司新一代小型一体化PLC在电熔磨削复合机床上的应用。

关键词：电熔机床 小型一体化PLC 控制系统

THE APPLICATION OF LM PLC IN ELECTROFUSION MACHINE CONTROL SYSTEM

Abstract: The application of hollysys’ new micro PLC in Electrofusion Machine control system is presented in this paper.

Keywords: Electrofusion Machine Micro PLC Control system
 

1 . 概述

电熔磨削复合机床是专门用于加工有色金属，以及其它超粘、超硬、超脆、热敏感高等特殊材质材料，解决了一些采用传统的车、铣、刨等加工方法不能满足加工要求的问题，是一种新型复合多用途磨削机床。

由于机床在电熔放电加工时，电流可达几百甚至几千个安培，产生的强烈电磁辐射严重干扰着控制系统。为此，采用了抗干扰能力强的 LM系列PLC做为机床的控制核心，保证电熔磨削复合机床能正常工作并达到有关国家标准。

本文介绍和利时公司小型一体化PLC LM系列产品用于电熔磨削复合机床的应用实例。

2 . 系统组成

系统由1块24点的高性能CPU处理器LM3106(14点开关量输入和10点晶体管输出)、1块2通道的模拟量输出模块LM3320、1块8点开关量输入模块LM3210，实现对电熔磨削复合机床的控制。

主控单元PLC配置图如下：

和利时公司小型一体化PLC  LM系列产品

LM3106＋LM3320＋LM3210

3 . 系统控制原理

机床运动控制系统由四大部组成：机床主轴运动控制、砂轮主轴运动控制、头架主轴运动控制、工作台运动控制。

1）机床主轴运动控制

机床主轴是由一台5.5KW的电机驱动，转速的变化由5.5KW变频器调节，变频器的控制信号来源于模拟量输出模块LM3320的第一通道。由于在电熔放电加工过程中，主轴放电盘与工件头架是处于非接触状态，且两者间需保持一定的相对运动（线）速度才能保证正常加工，因此，主轴转速随工件头架转速的变化由PLC系统作相应调整。PLC是根据旋转编码器测量反馈的当前工件头架速度信号适时调整变频器的输出驱动频率值，从面保证机床主轴变频电机能以要求的速度平稳运行。

控制原理如图：

2）砂轮主轴运动控制

砂轮主轴只须获得恒定转速，控制7.5KW交流异步电动机。

3）头架主轴运动控制

为保证加工精度，Φ32∽Φ320mm的工件需以恒定的线速度转动，因此头架主轴的转速是根据被加工工件的直径由PLC系统自动控制，由编码器自动调整。控制信号是模拟量输出模块LM3320的第二通道控制头架电机的驱动变频器调节头架电机转速。

控制原理如图：

4）工作台运动控制

工作台的纵向运动控制（Y轴）系统要求快移速度Vmax=4M/min，由和利时电机公司的直流伺服电动机驱动。选用1024线脉冲编码器，配5倍速倍频器。　　

5）系统实现及调试过程

机床系统操作界面采用触摸屏直接与LM3106的RS232通讯口相接，用于对加工工件的参数设定、控制操作以及显示机床的运行状态。

部分程序梯形图如下：　　

在系统调试方面：

由于该系统是运行在安全系数特别高的工作现场，必须经过严格测试、严密调试。应用和利时LM系列小型一体化PLC的编程软件PowerPro特有的仿真调试功能（如图），将程序系统调试，保证了到设备应用的可靠性，确保了安全生产的稳定可靠。

5 . 结束语

经过一段时间的调试和试运行，由LM系列小型一体化PLC组成的控制系统已成功应用于该机床。实践证明，该设计方案下的机床设备性能稳定、质量可靠、功能完善，为设备商提供了高性价比的产品，在市场中具备强有力的竞争能力。
 

参考文献 

[1]杭州和利时自动化有限公司.  LM系列PLC硬件手册，2006

[2]杭州和利时自动化有限公司.  LM系列PLC软件手册，2006

[3]杭州和利时自动化有限公司.  LM系列PLC指令手册，2006