全功能数控双伺服动力刀架的PLC程序研究

2 伺服动力刀架PLC程序研究

　　本项目中刀架本体部分采用SFW系列卧式刀架驱动，动力头电动机为西门子1 FT7105电动机，采用西门子功率模块直接驱动。项目的关键点在于PLC程序的时序和动力头与刀盘旋转的信号处理。在此，将PLC程序分2部分介绍:一是在手动、回零方式下调用异步子程序;二是自动方式下M06调用宏程序。在介绍这2部分之前先对刀架本体转位的电气时序图加以说明。如图3所示为刀架从一工位转到二工位、从二工位转到六工位的时序图。

　　刀架本体运行说明:刀架控制器实时检测刀架运行状态，若有异常则报警;CNC系统执行选刀指令后，首先设置刀架选刀目标工位信号(PBITI , PBTI2 ,PBTT4和PBIT8 ) , T₁≥320ms后，PSTART(选刀开始)信号置“1”且T₂≥330ms;刀架控制器接到CNC系统的选刀指令后，刀架控制器定位输出信号INDEXD置“0”，刀架控制器自动进行选刀逻辑运算，自动确定转位方向和转动工位数;同时刀架控制器发出松开指令，松开阀启动，刀架松开;锁紧信号由有至无，刀架控制器锁紧输出信号LOCKED置“0”;刀架伺服电动机转动，刀架转动到目标工位;刀架控制器发出锁紧指令，锁紧阀闭合，刀架传感器锁紧信号来，刀架锁紧;刀架控制器发出选刀完成指令和锁紧指令即INDEXD置“1”和LOCKED置“1"，至此选刀结束。任何模式下刀架转位方式与此相同。

　　2.1手动、回零调用异步子程序

　　在执行机床操作之前，首先需要将伺服刀架回零。回零之前需要先将动力头刀套退回，以防止回零过程刀套与刀盘碰撞。程序如图4-9所示。

　　图4程序解析:在回参考点模式下按动回零按钮V10000001.7后等待刀盘转位完成信号M8.7 , M8.7信号为1时，置位刀盘回零信号M44. 4，在回零完成时将1赋值给当前工位VD14000084。

　　图5程序解析:当收到刀架回零信号M44.0 ,M8.1或M8.3后，置位刀架旋转指令M8.4 0程序接收到M8. 4信号先执行动力头刀套退回Q9.2，动力头退回到位信号I11.7触发后，置位M215. 0作为刀盘旋转PSTA RT的启动信号Q7.6，这样才能够保证刀盘的安全旋转。

　　图6程序解析:M215.0触发后置位PSTART信号Q7.6, INDEXD信号I11.1和LOCKED信号I11.0为0时代表刀盘松开并开始旋转。

　　图7程序解析:当INDEXD信号I11.1和LOCKED信号I11.0为1时代表刀盘转位完成并锁紧刀盘，此时置位刀架旋转完成信号M8.7，本次换刀动作完成。