基于PLC的带锯床控制系统设计

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金属带锯床作为金切类机床，被广泛地使用在机械加工行业中。作为下料工序的主要设备 ，主要适用于切割普通碳钢、高速工具钢、轴承钢、低合金钢、不锈钢、铝材、铜材等各种棒材和管材。

该带锯床采用 PLC控制，可 自动控制送料长度 、自动计数；采用专用调速阀，使带锯床的工进速度、进给压力随切削阻力的变化而变化，保证带锯床达到最佳的锯切状态，满足其使用要求 。

2 系统设计2.1 系统设计的主要技术指标根据实际需求分析，该控制系统具有以下特点。

(1)系统操作灵活 整个系统要求能够实现人机对话”，即可以通过系统的中文界面和实时的图形状态显示，了解系统的工作状态如速度、位置和报警信息等，并能实时修改系统预先设置的参数。

(2)锯架工进速度动态调整 在锯切的过程中，工件的材质或截面面积的变化直接影响锯切精度及锯条的使用寿命，因此，选用带锯床专用的调速阀，使带锯床的工进给速度的进行自适应调整，使带锯床始终处于最佳工作状态。

(3)送料定位精度高 传统的带锯床直线进料位移的测量使用的是标尺，误差较大，且难以提高下料精度，因此，选用 WTB5位移传感器，提高了下料精度，便于实现自动送料。

2.2 系统主电路设计该控制系统有 3个电机，分别为锯轮电机、冷却电机和油泵 电机。锯轮电机和冷却电机由接触器KM1控制，油泵电机接入 KM2∝制系统的主电路图如图 1所示 。

图1 系统主电路图2.3 控制系统设计2.3.1 可编程控制器选型该控制采用 DVP32EC型 PLC作为核心控制单元。其外接线如图2所示。

该型产品设计紧凑，价格低廉，指令功能强大，且有 1个 RS-232通信口，用以连接触摸屏，因此在解决用户的工业自动化问题时，具有很强的适应性2 J。

2.3.2 系统软件设计控制系统的软件由两部分组成，分别为 PLC控收稿日期：2013-06-1 8基金项目：2012年辅侍育厅 B类项目(JB12345)作者简介：孔艳艳(1983-)，女，河南济源人，硕士，助教，主要从事 CAD/CAM及油缸设计与制造方面的教学工作。

· 173·检测与控制 2013年第4期(第26卷，总第126期)·机械研究与应用 ·制程序和触摸屏界面显示程序。触摸屏选用 WQT-T8048-070型触摸屏。PLC控制程序由系统初始化子程序 、实时参数显示子程序、触摸屏通信程序，异常中断程序，工作模式转换等组成。

图 2 系统控制回路初始化程序的作用在于设置触摸屏的显示方式，设置通信参数，系统复位，为后面的程序做准备。实时显示子程序作用在于显示切割速度、进给速度及下料长度等。通信程序作用在于实现触摸屏与 PLC的通信。中断程序作用在于检测下料长度，对 PLC的输入输出进行数据处理，与预先设定数据比较。工作模式转换作用在于实现手动和自动的灵活转换∝制系统软件结构如图3所示。

r- 1 初菇化予 至再 1 l L。。。 。。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -H 童墼垦至王堡壁 lI - - H墨堂 堑堡壁 l L-二 亟巫困 图3 控制系统软件结构图3 液压系统设计液压系统主要由升降油缸、钳口夹紧油缸、送料l - 。。Ihl I 。 . I 。 l-。 1 III 。IIl-- ·。 ll th 0I 。 l -III 。h 。”hI··II 。 ”nil ” - Ih1. ” (上接第172页)配置程序、STM32F103ZET6A/D转换程序、温度和液位的控制程序等。实现了供油单元自动检测温度、液位，并能够加热、自动补油和报警等功能，降低了供油单元的制造成本与运行功耗，提高了系统集成度。

(2)采用 Multisiml0对温度信号采集电路进行了模拟仿真，验证了控制电路设计与元器件参数的正确性· 174·夹紧油缸和送料油缸组成。升降油缸主要是实现锯架的快速上升和工作进给动作，在无杆腔接人的锯床专用调速阀实现锯床进给速度的自适应调整。钳 口夹紧油缸主要是实现在锯切过程中工件的夹紧动作。

送料夹紧油缸主要是配合送料油缸，实现松开与夹紧动作。送料油缸主要是配合光栅尺，实现送料长度的精确定位；完成送料夹紧油缸的前进、后退动作3 J。

升降油缶I 钳口夹紧油缶工 送料夹紧油靛 送料浊缸图4 液压系统4 结 语以PLC作为带锯床控制系统的核心部件，结合触摸屏的应用，使系统工作可靠、噪音孝操作方便，满足了带锯床控制系统的要求。实践证明，该控制系统的设计是可行的。