{一}、閥門(mén)車(chē)床電氣控制系統組成
PLC閥門(mén)車(chē)床中有一系統處在全封閉狀態(tài)的閉環(huán)系統中,那就是電氣控制系統,組成部分由電動(dòng)機、電頻器和光柵尺,電氣控制系統在應用過(guò)程中能夠好的體現高精度的控制。
電氣控制系統由幾大重要部分組成:工控機、SIMOTION、電動(dòng)機模塊、電源模塊、變頻器、光柵尺以及傳感器等。
1、電源模塊
電源模塊在使用過(guò)程中要對直流電進(jìn)行使用,因此,在使用過(guò)程中,變頻器是將交流電轉變直流電,而逆變器則是把直流電轉變成預定頻率的交流電。這就產(chǎn)生了兩大模塊,分別為可調電源模塊和不可調電源模塊??烧{電源模塊在使用過(guò)程中能夠實(shí)現直流電穩定的供應,在這個(gè)過(guò)程中,可以對電按照一定的參數進(jìn)行預訂的變化,并且在這個(gè)過(guò)程中能夠和SIMOTION通信的功能進(jìn)行結合。相反,在不可調電源模塊使用時(shí),由于只能提供固定直流電壓值,就無(wú)法與SIMOTION功能相結合。
2、電動(dòng)機模塊
電動(dòng)機模塊作為電氣控制系統中的重要模塊,其重要性就是能夠將直流電逆變?yōu)轭A定頻率的交流電,可供電動(dòng)機進(jìn)行適應。電動(dòng)機模塊在分類(lèi)方面主要也是分為兩類(lèi),分別是裝柜型和書(shū)本型。
3、SIMOTION運動(dòng)控制器
電氣控制系統的核心部分在于SIMOTION,其在應用過(guò)程中能夠對整個(gè)控制系統的運行速度和可靠性進(jìn)行影響,因此,在電氣系統運行過(guò)程中對這部分要給予充分的重視。SIMOTION主要的功能就是實(shí)現運動(dòng)控制、邏輯控制以及工藝控制,能夠在生產(chǎn)過(guò)程中對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響,因此,一定要對該部分進(jìn)行重視。
復雜參數曲面的高精度數控加工技術(shù)是機械加工領(lǐng)域的重要研究方向,高性能精密閥門(mén)鉆床扮演著(zhù)重要的角色。由于機床熱變形導致加工精度衰減,因此對多軸閥門(mén)鉆床進(jìn)行綜合誤差檢測和熱誤差補償一直是一個(gè)重要研究方向。
{二}、閥門(mén)專(zhuān)用機床向高可靠性方向發(fā)展
閥門(mén)專(zhuān)用機床的可靠性一直是用戶(hù)較關(guān)注的主要指標,主要取決于數控系統和伺服驅動(dòng)控制系統的可靠性。
1、閥門(mén)專(zhuān)用機床可靠性的含義及現狀
隨著(zhù)閥門(mén)專(zhuān)用機床網(wǎng)絡(luò )化應用的日趨廣泛,數控系統的高可靠性已經(jīng)成為數控系統制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無(wú)人工廠(chǎng)而言,如果要求在16小時(shí)內連續正常工作,無(wú)故障率在P(t)=99%以上,則閥門(mén)專(zhuān)用機床的平均無(wú)故障運行時(shí)間MTBF就大于3000小時(shí)。
我們只對某一臺閥門(mén)專(zhuān)用機床而言,如主機與數控系統的失效率之比為10:1(數控系統的可靠性比主機要高一個(gè)數量級)。此時(shí)數控系統的MTBF就要大于33333.3小時(shí),而其中的數控裝置、主軸及驅動(dòng)等功能部件的MTBF就大于10萬(wàn)小時(shí)。如果對整條生產(chǎn)線(xiàn)而言,可靠性的要求就高。當前數控裝置的MTBF值已達6000小時(shí)以上,驅動(dòng)裝置達30000小時(shí)以上,但是,可以看到距理想的目標還有差距。
2、系統軟、硬件的高可靠性是閥門(mén)專(zhuān)用機床向高可靠性方向發(fā)展的基礎
數控系統是閥門(mén)專(zhuān)用機床的控制指揮中心,主要完成系統管理、人機交互、動(dòng)態(tài)呈現、預處理和插補計算等任務(wù)。選用高速的5B6或性能高的CPU作為系統的運算和控制核心,是保證閥門(mén)專(zhuān)用機床高可靠性的關(guān)鍵一環(huán)。同時(shí),采用、高集成度的電路芯片。另外,在軟件設計、電源設計、接插件設計、接地與屏蔽設計等方面采用強抗干擾、高可靠性設計,盡量采用模塊化、標準化和通用化的設計,從而提高系統的可靠性。
3、增強故障自診斷、自恢復和保護功能是閥門(mén)專(zhuān)用機床向高可靠性方向發(fā)展的強化
通過(guò)自動(dòng)運行啟動(dòng)診斷、在線(xiàn)診斷、離線(xiàn)診斷等多種自診斷程序,實(shí)現對系統內硬件、軟件和各外部設備進(jìn)行故障診斷和警報。利用警報提示,及時(shí)排除故障,利用容錯技術(shù),對重要部件采用“冗余”設計,以實(shí)現故障自恢復,利用各種測試、監控技術(shù),當產(chǎn)生超程、刀損、干擾、斷電等各種意外事件時(shí),自動(dòng)進(jìn)行相應的保護。