[发明专利]一种基于PLC数控铣床气动控制系统

说明书

一种基于PLC数控铣床气动控制系统，控制系统的构成部分有：PLC、变频率器、电抗器、压缩机、电机、压力变送器、接触器、空气开关、中间继电器、电压表、电流表、电缆等。该控制系统利用PLC控制完成对铣刀的装夹操作，可以提高控制的自动化程度，提高数控铣床的性能。该控制系统可以节约能源、减低振动、延长系统的寿命，减少维修成本。

技术领域

本发明涉及一种基于PLC数控铣床气动控制系统，适用于机械领域。

背景技术

气动控制技术是数控铣床控制的主要手段。目前很多的数控铣床都安全有气动控制系统。在我国数控铣床的气动控制系统刚刚发展，很多情况下气动控制利用的是继电接触器，该气动控制手段具有以下缺陷：机械的接触点比较多，控制系统占地面积大，控制稳定性差，接线相对繁琐，故障处理比较困难。数控机床的压缩机控制利用了开环控制的方法，该方法具有以下缺陷：气动控制系统中的风压值会出现振荡现象，因此供气压力无法保持恒定，从而使数控铣床的性能和寿命缩短。另外，主压缩机运转的过程中，为其传输动力的电机仍然运转，因此会严重地浪费电能。主压缩机持续工作而备用压缩机却不工作，没有进行轮流工作状态，容易导致主压缩机出现故障，从而使用寿命大大缩短。为了能够弥补以上缺陷，利用PLC和变频控制技术设计数控铣床气动控制系统是切实可行的，从而使数控铣床气动控制系统更加安全可靠，控制简单，节能高效。

PLC是一种能够提供众多功能的控制系统，在数控铣床气动控制系统中起着至关重要的作用，PLC具有以下优点：抗干扰能力强、可靠性高、安装方便、维修简单等，已经逐渐地取代了继电控制器，在数控铣床气动控制系统中得到了广泛的推广。

发明内容

本发明提出了一种基于PLC数控铣床气动控制系统，利用PLC控制完成对铣刀的装夹操作，可以提高控制的自动化程度，提高数控铣床的性能。

本发明所采用的技术方案是：

所述数控铣床气动控制系统的构成部分有：PLC、变频率器、电抗器、压缩机、电机、压力变送器、接触器、空气开关、中间继电器、电压表、电流表、电缆等。

所述数控铣床气动控制系统选用了DLG-101型的单螺杆压缩机，选用了功率为80kW的电机，再数控铣床加工工件的过程中，使用两台压缩机，一台正常运转，一台备用，选用由某公司生产的S6-200的PLC，PLC可以有效地对数控铣床气动控制系统进行控制，可以实现以下几个功能：开启，运转，停止，切换，故障诊断和报警等。

所述数控铣床气动控制系统选用了由某公司研发的MM430型节能型变频器，进而能够减少电机的振动和噪声，减少压缩机电机的温升以及对电网的污染。

所述控制系统为了能够提高数控铣床气动控制系统的自动化程度，利用变频调速技术使压缩机能够以恒定的压力提供压缩控制。

所述压缩机恒压控制系统能够实现全自动操作，可以进行现场控制，实时地进行状态监视以及进行故障自诊断和报警。系统的控制对象是储气罐，储气罐内的气体压力信号可以通过压力传感器进行检测，现场的压力信号可以通过变送器转换为标准的电信号，输入A/D转换器进行相应的转换，接着利用PLC检测气体压力的大小和预先设定的压力大小进行对比，根据两者的差异PID控制。

所述数控铣床气动控制系统的软件是利用组态王作为上位机的软件平台，通过所设计的组态应用程序代替系统硬件完成气动控制任务，利用电脑的显示来观察PLC控制的状态。

本发明的有益效果是：该控制系统可以节约能源、减低振动、延长系统的寿命，减少维修成本。

附图说明

图1是本发明的数控铣床气动换刀系统示意图。

图2是本发明的压缩机变恒压控制系统原理图。

图3是本发明的数控铣床气动控制系统的软件设计流程图。