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主题:磨削论文写作 时间:2023-12-25

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目前嵌入式精密内圆磨削数控系统已经在生产中得到广泛应用,为了提高系统运行效率,需要对其展开深入研究.文章针对嵌入式精密内圆磨削数控系统,以西门子PLCS7-200为例,从硬件结构以及软件设计两个方面阐述了集成PLC控制这一目标的实现,目的在于提高系统运行稳定性.

PLC技术本身对外封闭,不同生产厂家所成产的PLC硬件平台存在一定的差异性,这种差异性也体现在PLC语言上,价格较高.展开嵌入式精密内圆磨削数控系统集成PLC控制设计,主要目的是基于传统硬件PLC结构、基本功能,研发软PLC程序,进而实现在嵌入式硬件平台中以软件控制机床I/O量.应用plc技术后,功能更加全面,工作效率更高,这与应用plc技术之前性鲜明对比,真正提高了设计先进性与科学性.

1硬件结构

1.1结构组成

嵌入式精密内圆磨床数控系统的硬件结构包括如下内容:工业级触摸屏;嵌入式数控装置;进给伺服系统;主轴控制系统;PLC控制接口电路.触摸屏、嵌入式ARM处理器主要通过RS-232来实现彼此之间的通信,将变频器驱动电主轴作为砂轮的主轴,以ARM对变频器频率输出进行精准控制,使用三菱伺服电机,将其当做XZ轴进给驱动装置,随之开发接口电路,连接ARM处理器和伺服驱动器.

1.2 PLC控制接口电路

利用口轉换电路,将机床开关量和ARM处理器通用I/O口进行连接,以PLC软件程序控制逻辑运算.按照控制信号的具体流向,将PLC控制接口电路划分不同的模块,具体包括信号输入模块、信号输出模块、公共模块三种.

2软件设计

嵌入式精密内圆磨削集成PLC软件主要包括三个部分,即人机交互界面软件、MODBUS协议软件、PLC控制软件.其中,人机交互界面软件独立存在,主要是对加工过程进行控制,针对嵌入式数控系统发出指令,并且接收数控系统传送的反馈命令,实时监督加工状态;MODBUS协议则负责人机交互界面、嵌入式数控系统之间的连接,负责制定通信规则以及访问机制.

2.1人机交互界面软件

针对人机交互界面软件,设计阶段主要应用组态软件ADP6.0,按照不同的功能,划分开发流程:机床状态调整,其中包括电主轴、气压、静压、冷却泵、按钮、指示灯等;砂轮修整,包括位置、量、速度的修整以及数值输入与显示;加工参数设置,包括快速推进速度、形成软件极限、主轴转速设置数值输入与显示;自动加工,包括加工启停、位置坐标、加工代码以及文数字显示、按钮指示灯等.

第一步,分解精密内圆磨床加工功能模块,使功能模块与触摸屏加工页面相对应;第二步,分析每一个功能模块页面控制需求,明确实际控制量;第三步,将实际控制量转变成为触摸屏控制元件实体,针对控制元件地址编码,设置空间布局;第四步,已经完成设计的界面软件需要对其进行整体编译、离线模拟以及在线联机调试.

2.2 MODBUS协议软件

MODBUS协议可以传输ASCII码、二进制格式数据,在该系统中建议使用ASCII码传输.设计过程中,将触摸屏当做协议主站,ARM是从站,由主站向从站定时传递请求信息帧,其中包含请求数据录入与读取,从站接收了主站发送的请求信息帧之后,便可以对数据帧译码解释,校正其中是否存在错误,随即进行处理.ARM处理触摸屏发送信息主要以中断接收这一形式为主,可以降低ARM处理器工作压力,使加工更加稳定.基于FIFO工作模式进行UA RT的编程设置,为了避免中断影响加工操作,建议将串口中断触发水平设置成16个字节.

2.3 PLC软件

嵌入式精密内圆磨削数控系统中的PLC程序设计,负责人机交互界面、机床开关量所有信息交互与计算.可以在数控系统内存内设置6个寄存器缓冲区,其中B是寄存器,负责PLC系统和人机交互界面通信所有开关量信号的储存;W为寄存器,负责PLC系统、人机交互界面通信所有字符型数据的储存;G是寄存器,负责人机交互界面向数控系统加工传送G代码的储存;R是寄存器,负责保存PLC系统、数控系统交互信息的储存;0为寄存器,负责PLC系统输出至机床所有开关量信号的储存;I为寄存器,负责机床向PLC系统传输开关量信号的储存.

人机交互界面中所有元件主要有两种形式,即位地址元件、字节地址元件,其中位地址元件的编址范围是1~1024,而字节地址的编址范围则是40001~41024,这2种元件主要应用顺序编址,注意不能出现重复的现象,若字节地址元件应用双字节,需要隔位编址.位地址、字节地址对应的是数控系统中B、W两个寄存器.按照开关量信号控制提出的不同实时性需求,PLC控制软件通道可以有2个,即plcl、plc2.其中plcl循环执行周期是16ms,即为快速通道,负责处理一些实时性要求比较严格的开关量信号,而plc2循环执行周期是32ms,即为慢速通道,负责处理实时性要求比较低的开关量信号.

综上所述,应用plc技术后,数控机床PLC能够连接NC与机床,全面提高可性价比、运行稳定性,这对于嵌入式精密内圆磨削数控系统的研究与开发而言有重要作用,使设计更为先进与科学.

结论:适合不知如何写磨削方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于激光磨削疤痕论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

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