1 前言

　　電解加工數(shù)控機(jī)床的PLC控制系統(tǒng)主要由參數(shù)控制、循環(huán)控制以及聯(lián)鎖和保護(hù)環(huán)節(jié)構(gòu)成，根據(jù)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程可知，采用PLC程序可有效的對各種加工參數(shù)進(jìn)行控制。

2 電解加工數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)

　　2.1 PLC的選型

　　根據(jù)電解加工機(jī)床控制系統(tǒng)所需輸入、輸出信號的個數(shù)和種類，確定該控制系統(tǒng)選用歐姆龍公司的CQMIH系列的產(chǎn)品，該系統(tǒng)具有運(yùn)行速度快、內(nèi)插板可提升系統(tǒng)功能、編程軟件功能完善以及較完整的指令集和較完善的程序結(jié)構(gòu)等突出優(yōu)點(diǎn)。

　　2.2 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

　　控制系統(tǒng)的硬件主要是對以下部分進(jìn)行設(shè)計(jì)：控制器、參數(shù)的設(shè)定與顯示、陰極運(yùn)動的控制、輔助軸的運(yùn)動控制等。

　?。?）控制器主要由CQMIH-CPU51、開關(guān)量輸入/輸出單元、模擬量輸入/輸出單元以及脈沖輸入/輸出內(nèi)插板等構(gòu)成。

　　（2）參數(shù)的設(shè)定與顯示。將觸摸屏與CQMIH-CPU51的COM2進(jìn)行連接后，不僅可以顯示出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，還能修改系統(tǒng)的加工參數(shù)和控制加工的過程。

　?。?）陰極運(yùn)動的控制。通過脈沖輸入/輸出內(nèi)插板控制口1的脈沖輸入端讀取旋轉(zhuǎn)編碼器中的脈沖信號，把脈沖輸出端輸出的控制脈沖發(fā)送到陰極進(jìn)給電機(jī)的驅(qū)動器中，從而實(shí)現(xiàn)了陰極運(yùn)動的半閉環(huán)控制，

　　（4）輔助軸的運(yùn)動控制。把脈沖輸入/輸出內(nèi)插板控制口2的脈沖輸出端輸出的控制脈沖發(fā)送到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動器中，從而實(shí)現(xiàn)了在加工中的分度控制。

　?。?）具有溫度自動補(bǔ)償?shù)碾娫纯刂啤＿x擇CQMI-AD041模擬量輸入單元讀取溫度傳感器檢測到的電解液溫度信號，然而對于特殊的加工零件和電解液專用溫度變化電壓補(bǔ)償表，在零件加工中可對設(shè)定的控制電壓和補(bǔ)償電壓自行計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果由CQMI-AD021模擬量輸出單元輸出，用來控制KXMS-5000脈沖直流兩用電源。另外還可進(jìn)行手動調(diào)壓，操作者可自行選擇兩種狀態(tài)。

　　2.3 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

　　（1）加工準(zhǔn)備階段。該階段需對系統(tǒng)初始化和參數(shù)設(shè)置，同時(shí)還需要用于確定機(jī)床原點(diǎn)位置的調(diào)整模塊和對刀模塊，其中對刀模塊用來確定加工零點(diǎn)、陰極快進(jìn)減速點(diǎn)以及快進(jìn)結(jié)束點(diǎn)的位置。

　?。?）加工操作階段。零件加工中需根據(jù)不同的加工過程選擇相應(yīng)的加工方式，該階段應(yīng)有準(zhǔn)備模塊，用來起動電解液壓泵、風(fēng)機(jī)等。零件加工中分為手動加工模塊、自動加工模塊、變速加工模塊以及定時(shí)加工模塊四種。手工加工模塊中操作者易于控制主軸的運(yùn)動，同時(shí)可修改主軸運(yùn)動過程中的參數(shù)；自動加工模塊可實(shí)現(xiàn)對陰極運(yùn)動的精確控制；變速加工模塊通過設(shè)定步長以實(shí)現(xiàn)陰極的變速加工；定時(shí)加工模塊可以設(shè)定陰極在某一位置的停留時(shí)間，之后能自動的返回機(jī)床的原點(diǎn)。

3 電解加工數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)調(diào)試方案構(gòu)成

　　3.1 硬件調(diào)試

　　此階段主要是完成對硬件線路的檢查，保證線路的連接符合設(shè)計(jì)的要求，作為電解加工機(jī)床調(diào)試的前期階段，主要負(fù)責(zé)對弱電部分和強(qiáng)電部分的接線檢測。對強(qiáng)電部分的檢測，可利用萬用表檢查各電氣觸點(diǎn)是否接觸良好或連接正確；對弱電部分的檢測，利用萬用表完成對PLC所有的I/O以及與I/O相連接模塊的線路的檢測。

　　3.2 軟件調(diào)試

　　該階段的調(diào)試主要是糾正軟件中的算法錯誤和邏輯錯誤，保證系統(tǒng)程序語法和邏輯運(yùn)行的正確性，該階段主要完成對PLC應(yīng)用程序和觸摸屏程序的調(diào)試。

（1）PLC應(yīng)用程序調(diào)試?？煞譃槌绦虻膫魉汀⒈O(jiān)視和調(diào)試三個階段。程序傳送階段是使用專用的電纜將PLC與上機(jī)位的COM接口進(jìn)行連接，上機(jī)位運(yùn)行CX-Programmer，并在離線的狀態(tài)下設(shè)置PLC的接口，之后進(jìn)入PLC的在線工作狀態(tài)，從而完成程序從上位機(jī)到PLC的傳送。程序的監(jiān)視階段用于檢查上位機(jī)的程序，以驗(yàn)證程序的正確性。程序調(diào)試階段主要利用按鈕或其它方式產(chǎn)生的模擬信號來改變輸入信號的狀態(tài)，從而判斷出輸出的動作是否滿足設(shè)計(jì)的要求。

　?。?）觸摸屏程序調(diào)試。該程序通常是在PC機(jī)上進(jìn)行初步調(diào)試，根據(jù)觸摸屏廠家提供的編程軟件，進(jìn)行離線模擬仿真，主要是在PC機(jī)上執(zhí)行監(jiān)視畫面的程序，無需與PLC通訊。

　　3.3 現(xiàn)場調(diào)試

　　該階段是將PLC與機(jī)床、電解電源等部件進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試，以此找到最佳的控制參數(shù)和控制環(huán)境?，F(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試階段能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)觸摸屏程序和PLC程序功能實(shí)現(xiàn)的問題。

4 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決措施

　　⑴驅(qū)動器誤報(bào)警解決措施：安裝時(shí)間繼電器，使開機(jī)后延遲一段時(shí)間，繼電器因未得電而不會產(chǎn)生誤報(bào)警現(xiàn)象。

　　⑵液壓開關(guān)信號干擾問題解決措施：安裝時(shí)間繼電器，以隔離該信號，確保干擾信號不會改變繼電器的輸出狀態(tài)。