澳大利亚淬火机闭环定位控制系统设计（下）

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3.2.2OMRON......




3.2.2 OMRON C60 PLC 的置“0”方式
高速计数器有两种置“0”方式，一种是硬件置“0”，另一种是软件置“0”。 硬件置“0”：把DIP 开关的第七位，第八位置为ON，则硬件置“0”有效，这时输入点0001 是计数器的置“0”输入端，0001 为ON，把CPU 内部的高速计数器饿计数缓冲区置为0000，此时计数器输入信号无效。软件置“0”：内部辅助继电器1807 是高速计数器的软件置“0”，当1807 为ON 时把高速计数器的当前值置为0000。
3.2.3 上、下限值的设置
上下限设置是建立在DM31 到DM63 中，下表中的“S”表示CNT47 中的当前值，“D”表示使用的输出通道。上下限设置必须是4 位BCD 码，从0000 到9999，在设置上下限值时，下限值一定小于上限值，另外在设置上下限值时，要使用MOV 指令。注意如果从上限到下限所用的时间很短，小于CPU 的扫描时间，高速计数虽然计数了，但响应的输出点可能没有反应。
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3.2.4 PLC 程序
软件程序包括：总控制程序、零点确认程序、位置传送程序、位置判断程序、变频控制程序、置位清零程序、淬火喷淋控制程序、淬火线圈控制程序。以第一凸轮桃子位置传送程序为例如下图：
3.3 零点设计
设计中最关键的就是零点位置的确定，零点的准确与否关系到8 个凸轮桃子的定位精度。在数控机床找零点的控制启发下，设计中采用了用零点开关限定大体位置，移动时经过零点开关并不是真正的零点，因为普通开关的闭合时间每次都不同，那么取过零点开关后脉冲编码器的一转信号即Z 脉冲信号当作真正的零点信号。脉冲编码器安装在电机轴上，它检测的行程位置是固定的，因此取它的一转信号，是与工件驱动保持一致的，这样保证了位置控制的准确性。将每个淬火位置存入存储区，可以进行位置的调整修改。
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3.4 信号干扰的处理
由于有变频设备，对开关信号尤其是接近开关的信号产生干扰，使得PLC 输入假信号，怎样对干扰进行滤波，得到真正的控制信号呢？只能在软件程序中处理，设计软件滤波程序，将干扰信号过滤掉。用此种方法处理干扰信号也是PLC 编程应用的一个小技巧。
从上面这条程序可以看出，开关信号通过一延时时间继电器，由于干扰是瞬间发生的，干扰信号消失时，延时未到，时间继电器无输出，但当真正开关信号接通时，通过延时后，确切检测到开关信号，通过延时对干扰信号进行了过滤。
4 改造后效果
(1) 提高定位精度
由于采用了脉冲编码器进行位置反馈，用变频器控制及自刹车交流电机，克服了直流调速和直流电机难维护的缺点，使凸轮轴的定位非常准确，彻底杜绝了凸轮定位不准的问题。同时为同类或近似机床的维修及改造积累了宝贵的经验。
(2) 减小累计误差
由于零点设计思路的改变，每个凸轮桃子位置的计算都是从零点位置算起，而不是第一个位置的计算从零点开关位置算起，第二个位置又从第一个位置算起，可以看出大大减小了累计误差，提高了定位精度，确保淬火位置的准确。
(3) 有效降低成本
改造前，控制行程经常出现位置偏差，淬火不均匀，造成废品，一个凸轮轴就损失二百八十九元，每个月废品数平均将近三十多根。改造后，降低了废品率，平均每月节约废品费8.67 千元，减少维修工时16 小时。
(4) 解决备件问题
改造取代了进口特殊专利电器元件，采用的都是通用电器产品，可靠性高，采购方便，解决了长期无法解决的备件问题，节约备件费用11.6 万元。
(5) 方便维修
由于采用了PLC 机作为控制器，故障率低，使机床的操作简单灵活、参数输入方便、动作可靠。CRT显示方便了维修，更重要的是极大地降低了机床的废品率和故障率。