1 前言

　　電解加工數(shù)控機床的PLC控制系統(tǒng)主要由參數(shù)控制、循環(huán)控制以及聯(lián)鎖和保護環(huán)節(jié)構成，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)進行控制。

2 電解加工數(shù)控機床控制系統(tǒng)的總體方案設計

　　2.1 PLC的選型

　　根據(jù)電解加工機床控制系統(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構等突出優(yōu)點。

　　2.2 控制系統(tǒng)的硬件設計

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

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

　?。?）參數(shù)的設定與顯示。將觸摸屏與CQMIH-CPU51的COM2進行連接后，不僅可以顯示出設備的運行狀態(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)送到陰極進給電機的驅動器中，從而實現(xiàn)了陰極運動的半閉環(huán)控制，

　?。?）輔助軸的運動控制。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)送到步進電機的驅動器中，從而實現(xiàn)了在加工中的分度控制。

　　（5）具有溫度自動補償?shù)碾娫纯刂?。選擇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償表，在零件加工中可對設定的控制電壓和補償電壓自行計算，計算的結果由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)的軟件設計

　?。?）加工準備階段。該階段需對系統(tǒng)初始化和參數(shù)設置，同時還需要用于確定機床原點位置的調(diào)整模塊和對刀模塊，其中對刀模塊用來確定加工零點、陰極快進減速點以及快進結束點的位置。

　　（2）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的加工方式，該階段應有準備模塊，用來起動電解液壓泵、風機等。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加工模塊四種。手工加工模塊中操作者易于控制主軸的運動，同時可修改主軸運動過程中的參數(shù)；自動加工模塊可實現(xiàn)對陰極運動的精確控制；變速加工模塊通過設定步長以實現(xiàn)陰極的變速加工；定時加工模塊可以設定陰極在某一位置的停留時間，之后能自動的返回機床的原點。

3 電解加工數(shù)控機床控制系統(tǒng)調(diào)試方案構成

　　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計的要求，作為電解加工機床調(diào)試的前期階段，主要負責對弱電部分和強電部分的接線檢測。對強電部分的檢測，可利用萬用表檢查各電氣觸點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)程序語法和邏輯運行的正確性，該階段主要完成對PLC應用程序和觸摸屏程序的調(diào)試。

（1）PLC應用程序調(diào)試。可分為程序的傳送、監(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與上機位的COM接口進行連接，上機位運行CX-Programmer，并在離線的狀態(tài)下設置PLC的接口，之后進入PLC的在線工作狀態(tài)，從而完成程序從上位機到PLC的傳送。程序的監(jiān)視階段用于檢查上位機的程序，以驗證程序的正確性。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計的要求。

　?。?）觸摸屏程序調(diào)試。該程序通常是在PC機上進行初步調(diào)試，根據(jù)觸摸屏廠家提供的編程軟件，進行離線模擬仿真，主要是在PC機上執(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與機床、電解電源等部件進行聯(lián)機調(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)機調(diào)試階段能及時的發(fā)現(xiàn)觸摸屏程序和PLC程序功能實現(xiàn)的問題。

4 調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決措施

　　⑴驅動器誤報警解決措施：安裝時間繼電器，使開機后延遲一段時間，繼電器因未得電而不會產(chǎn)生誤報警現(xiàn)象。

　?、埔簤洪_關信號干擾問題解決措施：安裝時間繼電器，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)。