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      摘要：文中對(duì)西門子可編程控制器（S7-200PLC）和組態(tài)軟件應(yīng)用于BX2320 型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的改造做了介紹，對(duì)系統(tǒng)硬件組成和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。技術(shù)改造后，該系統(tǒng)的硬件電路得到了簡(jiǎn)化，使工作臺(tái)的進(jìn)給速度
和刨刀的進(jìn)刀量直觀的顯示。

     龍門刨床是機(jī)械制造業(yè)中的主要工作機(jī)床。常用它來加工大型機(jī)械零件，如導(dǎo)軌、立柱、箱體和機(jī)床的床身等部件。BX2320 型龍門刨床，是通過操作站按鈕控制機(jī)械動(dòng)作，以達(dá)到機(jī)電緊密配合完成預(yù)定的操作，是機(jī)械與電氣結(jié)構(gòu)聯(lián)合動(dòng)作的典型控制，是自動(dòng)化程度較高的機(jī)床。但在實(shí)際操作中，能夠準(zhǔn)確顯示工作臺(tái)的進(jìn)給速度是非常困難的，特別是在精加工中，刨刀的進(jìn)給量能夠準(zhǔn)確地輸入與顯示也是無法實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)而嚴(yán)重地影響加工精度。以往進(jìn)刀量的調(diào)整只能用波段開關(guān)，階梯式的輸入，隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)工業(yè)智能化程度的要求越來越高，這就需要使用智能化程度高的控制系統(tǒng)來取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，使電氣控制系統(tǒng)的工作更加靈活、可靠，更容易維修，更能適應(yīng)經(jīng)常變動(dòng)的工藝條件。基于這些問題，筆者提出了利用西門子S7-200 和觸摸屏對(duì)BX2320 刨床電控系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造的方案。

      1、 觸摸屏與交流伺服的接口定義

      觸摸屏廣泛應(yīng)用在工業(yè)中，方便，易于遠(yuǎn)程控制。采用MT6100iV3 觸摸屏和EeayBuilder8000 組態(tài)軟件配合PLC 來替代電氣控制柜上的按鈕和選擇開關(guān)等物理元器件，并且還可以通過觸摸屏來監(jiān)視銑床工作臺(tái)的進(jìn)給速度，進(jìn)刀量以及運(yùn)行動(dòng)作情況等。BX2320 刨床的工作臺(tái)控制器工作原理圖見圖1。

        
                                     圖1 工作原理
 

      電路中采用的IMS-A 系列伺服控制器，功率為75 kW，可編程控制器的輸入為I，輸出到PLC的信號(hào)為Y[1-2]， 觸摸屏采用威綸生產(chǎn)的10 吋TFTLCD 觸控式屏幕人機(jī)界面，型號(hào)MT6100iV3，該觸摸屏的特點(diǎn)，一是10"800×480 TFT LCD；二是無風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)；三是內(nèi)建儲(chǔ)存內(nèi)存及萬(wàn)年歷；四是NEMA4/IP65 面板防護(hù)等級(jí)；五是LED 背光；六是USB Host 及USB Client 下載；七是內(nèi)建電源隔離防護(hù)器；八是COM1 及COM3 的[RS485] 2W 支MPI 187.5K，但同時(shí)間只能擇一使用。觸摸屏與伺服控制器的連線電路簡(jiǎn)單，外接DC24 電源，通信協(xié)議為Modbus，接口[RS485]，連線簡(jiǎn)單通訊可靠。

      2 、觸摸屏的組態(tài)及仿真

      2.1 EeayBuilder8000 組態(tài)編輯

      EeayBuilder8000 組態(tài)編輯EasyBuilder8000 （簡(jiǎn)稱EB8000） 是臺(tái)灣威綸科技公司開發(fā)的新一代人機(jī)界面軟件，適用于該公司MT8000 和MT6000 系列所有型號(hào)的產(chǎn)品。通過對(duì)系統(tǒng)的分析，在該系統(tǒng)中，依靠EB8000 系統(tǒng)設(shè)計(jì)組態(tài)畫面，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)操作和監(jiān)控。
 

      點(diǎn)擊工具條上的“數(shù)值顯示”按鈕，打開“數(shù)值顯示元件屬性”對(duì)話框。在“一般屬性”選項(xiàng)卡中，設(shè)置“讀取地址”為1#fe7a，二進(jìn)制數(shù)，讀取字?jǐn)?shù)為l 。PLC 名稱為IMS SERVO。數(shù)值顯示的格式與圖2 中的相同。在數(shù)值顯示元件的左邊和右邊，分別生成文本“快速移動(dòng)速度”和“mm/min”。
   

                            圖2 數(shù)值顯示元件的組態(tài)圖
 

     2.2 觸摸屏的運(yùn)行與仿真

     設(shè)計(jì)好觸摸屏的畫面后，如果沒有觸摸屏，但是有PLC，可以用PLC 的下載電纜連接計(jì)算機(jī)RS-232C 串口和PLC 的通信接口，進(jìn)行在線仿真，用計(jì)算機(jī)上出現(xiàn)的仿真觸摸屏實(shí)現(xiàn)真實(shí)觸摸屏的功能。這樣方便了工程的調(diào)試，節(jié)省調(diào)試時(shí)間。仿真也是完善觸摸屏的畫面組態(tài)和調(diào)試的重要途徑。如果要在線仿真，需先保存組態(tài)文件，再執(zhí)行“工具”→ “編譯”，然后把軟件管理器調(diào)出來，方法是“開始” → “程序” → “EasyBuilder” →“EasyManager”，軟件管理器EasyManager，集中管理上載，下載，在線仿真，見圖3。

                         圖3 垂直刨削仿真界面圖
 

     該界面中能夠清楚顯示工作臺(tái)的速度，垂直、左側(cè)和右側(cè)的速度，設(shè)置工件的長(zhǎng)度，工作臺(tái)當(dāng)前的位置，步進(jìn)速度的設(shè)定，檔位選擇都能夠直觀表示出來[3-4]。

     3、 結(jié)束語(yǔ)

    文章所述方案是對(duì)原先加工過程中無法準(zhǔn)確顯示進(jìn)給速度和控制進(jìn)刀量，系統(tǒng)進(jìn)行伺服與觸摸屏改造而成，該套方案已在6M 重型龍門刨床上成功應(yīng)用，運(yùn)行可靠，用戶反饋使用效果良好。并有新的用戶簽購(gòu)該控制方案的重型龍門刨床，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。