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1、概述
電熔磨削復合機床是專門用于加工有色金屬，以及其它超粘、超硬、超脆、熱敏感高等特殊材質材料，解決了一些采用傳統(tǒng)的車、銑、刨等加工方法不能滿足加工要求的問題，是一種新型復合多用途磨削機床。
由于機床在電熔放電加工時，電流可達幾百甚至幾千個安培，產生的強烈電磁輻射嚴重干擾著控制系統(tǒng)。為此，采用了抗干擾能力強的HOLLiAS-LEC G3系列PLC做為機床的控制核心，保證電熔磨削復合機床能正常工作并達到有關國家標準。
本文介紹和利時公司小型一體化PLC HOLLiAS-LEC G3系列產品用于電熔磨削復合機床的應用實例。
2、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)由1塊24點的高性能CPU處理器LM3106(14點開關量輸入和10點晶體管輸出)、1塊2通道的模擬量輸出模塊LM3320、1塊8點開關量輸入模塊LM3210，實現對電熔磨削復合機床的控制。
主控單元PLC配置圖如下：
和利時公司小型一體化PLC HOLLiAS-LEC G3系列產品
LM3106＋LM3320＋LM3210
3、系統(tǒng)控制原理
機床運動控制系統(tǒng)由四大部組成：機床主軸運動控制、砂輪主軸運動控制、頭架主軸運動控制、工作臺運動控制。
1、 機床主軸運動控制
機床主軸是由一臺5.5KW的電機驅動，轉速的變化由5.5KW變頻器調節(jié)，變頻器的控制信號來源于模擬量輸出模塊LM3320的第一通道。由于在電熔放電加工過程中，主軸放電盤與工件頭架是處于非接觸狀態(tài)，且兩者間需保持一定的相對運動（線）速度才能保證正常加工，因此，主軸轉速隨工件頭架轉速的變化由PLC系統(tǒng)作相應調整。PLC是根據旋轉編碼器測量反饋的當前工件頭架速度信號適時調整變頻器的輸出驅動頻率值，從面保證機床主軸變頻電機能以要求的速度平穩(wěn)運行。
控制原理如圖：
2、 砂輪主軸運動控制
砂輪主軸只須獲得恒定轉速，控制7.5KW交流異步電動機。
3、 頭架主軸運動控制
為保證加工精度，Φ32∽Φ320mm的工件需以恒定的線速度轉動，因此頭架主軸的轉速是根據被加工工件的直徑由PLC系統(tǒng)自動控制，由編碼器自動調整。控制信號是模擬量輸出模塊LM3320的第二通道控制頭架電機的驅動變頻器調節(jié)頭架電機轉速。
控制原理如圖：
4、 工作臺運動控制
工作臺的縱向運動控制（Y軸）系統(tǒng)要求快移速度Vmax=4M/min，由和利時電機公司的直流伺服電動機驅動。選用1024線脈沖編碼器，配5倍速倍頻器。
5、 系統(tǒng)實現及調試過程
機床系統(tǒng)操作界面采用觸摸屏直接與LM3106的RS232通訊口相接，用于對加工工件的參數設定、控制操作以及顯示機床的運行狀態(tài)。
部分程序梯形圖如下：
在系統(tǒng)調試方面：
由于該系統(tǒng)是運行在安全系數特別高的工作現場，必須經過嚴格測試、嚴密調試。應用和利時G3系列小型一體化PLC的編程軟件PowerPro特有的仿真調試功能（如圖），將程序系統(tǒng)調試，保證了到設備應用的可靠性，確保了安全生產的穩(wěn)定可靠。
5、結束語
經過一段時間的調試和試運行，由HOLLiAS-LEC G3系列小型一體化PLC組成的控制系統(tǒng)已成功應用于該機床。實踐證明，該設備功能完善、性能穩(wěn)定、質量可靠，具有很好的性價比。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號