摘要

本文介紹了永宏P(guān)LC、HU觸摸屏在折臂攻絲機(jī)上的應(yīng)用。永宏P(guān)LC單機(jī)多達(dá)四軸的高速脈沖輸入，方便易用的高速計(jì)數(shù)指令，與HU系列觸摸屏通過Port0口通訊并可實(shí)時(shí)顯示PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)的變化。

關(guān)鍵詞：B1系列PLC；HU系列觸摸屏；高速脈沖數(shù)入

Abstract

ThispaperintroducesthattheapplicationofFATEKPLC,HUseriestouchscreeninarticulatingboomlifttappingmachine.Theperformanceof4Channelhighspeedpulseinput,andhighspeedcounterinstructionseasytouse，HUseriestouchscreenthroughthePort0communicationportandcandisplaythechangewithinthePLCdateinrealtime。

KeyWords:B1seriesPLC;HUseriestouchscreen;highspeedpulseinput

一項(xiàng)目簡介

1.1行業(yè)介紹

攻絲機(jī)就是用絲錐加工內(nèi)螺紋的一種機(jī)床，它是應(yīng)用最廣泛的一種內(nèi)螺紋加工機(jī)床。按國家機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，攻絲機(jī)系列構(gòu)成分為：臺(tái)式攻絲機(jī)--半自動(dòng)臺(tái)式攻絲機(jī)、立式攻絲機(jī)、臥式攻絲機(jī)。因某種原因一種重要的應(yīng)用最為廣泛的分類未列入其中，即折臂攻絲機(jī)。折臂攻絲機(jī)是一種可對(duì)各種小型及大型鋼件的粗牙、細(xì)牙、非標(biāo)牙距的正轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)緊固連接螺紋、傳動(dòng)連接螺紋及管螺紋進(jìn)行內(nèi)螺紋攻絲機(jī)床，該類機(jī)床可折臂操作，可一次性進(jìn)給完成絲錐直徑5倍以上超大扭矩超深孔攻絲。

圖1-1折臂攻絲機(jī)樣圖

1.2客戶需求

客戶原生產(chǎn)的攻絲機(jī)自動(dòng)化程度低，尤其是在攻盲孔或非全程攻絲時(shí)，攻絲深度很難掌握，且操作很不方便，生產(chǎn)效率低下，在當(dāng)今人力資源日趨緊張、行業(yè)競爭壓力越來越大的情況下，原先的生產(chǎn)模式很難滿足市場(chǎng)的需求。全自攻絲機(jī)不僅能夠提高工作效率、還可以節(jié)省人力，是日后發(fā)展的趨勢(shì)。

1.3解決方案

全自動(dòng)折臂攻絲機(jī)完全通過PLC計(jì)數(shù)功能及其相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成攻絲深度及攻絲圈數(shù)的計(jì)算，從而驅(qū)動(dòng)鉆頭的旋轉(zhuǎn)、以及改變旋轉(zhuǎn)方向等動(dòng)作。通過人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，提高了設(shè)備的人性化，更容易被用戶所接受。

1.4方案背景

永宏B1系列主機(jī)提供多達(dá)4軸50KHz的高速脈沖輸入，通過永宏UniCon系列人機(jī)，修改相應(yīng)的工藝參數(shù)，響應(yīng)快、通訊速度快。

二控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．1硬件配置

設(shè)備的控制核心采用永宏B1-14MR主機(jī)，人機(jī)界面采用了永宏HU043系列觸摸屏，硬件配置圖如下所示:

圖2-1硬件配置圖

2．2控制工藝流程設(shè)計(jì)

折臂攻絲機(jī)的動(dòng)作并不復(fù)雜，只有鉆頭的正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，程序控制的難點(diǎn)在于控制模式的復(fù)雜，由于材料的材料不同、及攻絲深度的不同，針對(duì)多種情況，設(shè)計(jì)了三種模式，模式一是簡單的點(diǎn)動(dòng)動(dòng)作，適用于一般場(chǎng)合，攻絲或鉆孔均為通孔的情況下；模式二是自動(dòng)模式，設(shè)置好絲錐的螺矩、攻絲深度后，啟動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作，模式三是針對(duì)特殊材質(zhì)、及較深的孔，而設(shè)計(jì)的，增加了正轉(zhuǎn)A圈、反轉(zhuǎn)B圈的參數(shù)（手動(dòng)設(shè)置）防止孔被屑堵塞，各個(gè)模式均有左、右絲選擇。

以下是控制工藝流程圖。

圖2-2控制工藝流程

2.3軟件設(shè)計(jì)

2.3.1PLC控制程序的設(shè)計(jì)

考慮到設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度并不高，為簡化程序沒有使用高速計(jì)數(shù)指令，而是直接采取外部光電開關(guān)傳送來的脈沖信號(hào)，通過設(shè)置螺矩、及攻絲深度以此計(jì)算鉆頭的旋轉(zhuǎn)位置，并選擇是正轉(zhuǎn)、還是反轉(zhuǎn)，三種模式均可選擇左、右絲，且為安全考慮，當(dāng)選擇其中一種模式后，若轉(zhuǎn)換其它模式，必須先停止鉆頭的運(yùn)轉(zhuǎn)、并停用當(dāng)前模式才可更換控制模式。

圖2-3部分程序畫面

2.3.2人機(jī)界面的設(shè)計(jì)

人機(jī)界面共設(shè)計(jì)了“主頁”，“模式一界面”，“模式二界面”，“模式三界面”，“說明面面”4個(gè)頁面。以下是部分畫面：

圖2-4模式三畫面

三設(shè)備調(diào)試

3.1U型光電開關(guān)的調(diào)試

由于設(shè)備的驅(qū)動(dòng)（即鉆頭的旋轉(zhuǎn)）是靠液壓實(shí)現(xiàn)的，無法使用編碼器計(jì)數(shù)，只能考慮其它方式計(jì)數(shù)，解決方案是在固定鉆頭的軸上安裝一齒輪，外圍割成鋸齒形狀態(tài)，來模擬脈沖信號(hào)，在程序開發(fā)的初期，先是考慮光纖計(jì)數(shù)（由于設(shè)備的特殊性，鉆頭部位空間太小），但是由于光纖管的特殊無法隨意彎曲，導(dǎo)致實(shí)際工作起來，極不方便，后來改為U型光電開關(guān)，當(dāng)時(shí)詢問公司并沒有備貨，客戶時(shí)間要求較緊張，在市場(chǎng)上選擇了一款體積小巧的槽型光電開關(guān)，但是安裝時(shí)還是體積較大，客戶對(duì)設(shè)備作了部分改動(dòng)，終于安裝成功；調(diào)試過程相對(duì)順利，完全達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，滿足客戶對(duì)攻絲精度的要求；

圖3-1設(shè)備使用圖

四總結(jié)

4.1實(shí)施效果

經(jīng)過了一段時(shí)間的技術(shù)改進(jìn)，機(jī)械、電氣、以及兩者之間的配合得到了很大的提升。包括后期觸摸屏畫面的改進(jìn)，使設(shè)備的行業(yè)適應(yīng)程度得到了進(jìn)一步的提高。與手動(dòng)設(shè)備相對(duì)比，全自動(dòng)攻絲機(jī)的效率提高0.5~1.0倍，而且降低了對(duì)人員素質(zhì)的要求。

4.2應(yīng)用體會(huì)

通過此案例，我們了解到了永宏B1系列PLC在保證功能穩(wěn)定的同時(shí)，做到了價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，以及UniCon觸摸屏系列尺寸較為全面，在不同場(chǎng)合均有合適的尺寸可供選擇，并且性價(jià)比更高，與永宏系列PLC的通訊實(shí)時(shí)、高效，完全滿足客戶要求；在小型PLC應(yīng)用領(lǐng)域凸顯出了卓越的性價(jià)比。

五參考文獻(xiàn)

[1]范堤商貿(mào)（上海）有限公司.永宏可編程控制器使用手冊(cè)I【硬件篇&指令篇】.2010

[2]范堤商貿(mào)（上海）有限公司.永宏可編程控制器使用手冊(cè)II【進(jìn)階應(yīng)用篇】.2010

[3]永宏電機(jī)股份有限公司.UniCon觸摸屏使用手冊(cè).2012