數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的PLC控制

1、沈陽(yáng)城市學(xué)院數(shù)控機(jī)床電氣控制與PLC技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)：機(jī)自二班姓名：xxxxx學(xué)號(hào)：111001204指導(dǎo)教師：xxxxxxx2013年12月10日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)院機(jī)電學(xué)院班級(jí)機(jī)自二班姓名xx設(shè)計(jì)起止日期2013年12月16日-2013年12月27日設(shè)計(jì)題目：數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的PLC控制設(shè)計(jì)任務(wù):應(yīng)用S7-200SPLCS成數(shù)控機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的 PLC控制要求完成以下工作:1 .課題相關(guān)任務(wù)及PLC的描述;2 .PLC的型號(hào)選擇3 .完成主電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)電器元件的選擇4 .設(shè)計(jì)PLC的I/O接線圖5 .完成梯形圖的設(shè)計(jì)6 .編寫(xiě)、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。指導(dǎo)教師評(píng)分:項(xiàng)目分值

2、出勤情況10一次缺席扣2分，兩次缺席扣 4 分，三次缺席扣10分，出勤情 況連帶影響學(xué)習(xí)態(tài)度和質(zhì)疑答 辯成績(jī)。學(xué)習(xí)態(tài)度10學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律質(zhì)疑答辯第一次10PLC硬件選型第二次10主電路（5分）和I/O接線圖（5分）設(shè)計(jì)第三次10梯形圖設(shè)計(jì)答辯301、程序仿真：正確打開(kāi)仿真軟件（5分），成功導(dǎo)入程序（5分），正確操作并仿真（10分）2、回答問(wèn)題：老師根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容提問(wèn) 2-3個(gè)問(wèn)題，答又一個(gè)5分說(shuō)明書(shū)質(zhì)量20內(nèi)容完整（5分），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理（5分），撰寫(xiě)規(guī)范工整（5分），排版準(zhǔn)確（5分）總分教師簽字:摘要機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修保養(yǎng)，對(duì)于提高機(jī)床加工精度、延長(zhǎng)機(jī)床使用壽命等 都有著十分

3、重要的作用。 但是在潤(rùn)滑系統(tǒng)的電氣控制方面，仍存在以下問(wèn)題：一是潤(rùn)滑系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)控。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中一般僅設(shè)油箱油面監(jiān)控，以防供油不足，而對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)易出現(xiàn)的漏油、油路堵塞等現(xiàn)象，不能及時(shí)做出反應(yīng)。 二是設(shè)置的潤(rùn)滑循環(huán)和給油時(shí)間單 一，容易造成浪費(fèi)。數(shù)控機(jī)床在不同的工作狀態(tài)下，需要的潤(rùn)滑劑量是不一樣的，如在機(jī)床暫停階段就比加工階段所需要的潤(rùn)滑油量要少。針對(duì)上述情況，在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，對(duì)潤(rùn)滑控制部分進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)，時(shí)刻監(jiān)控潤(rùn)滑系統(tǒng)的工作狀況，以保證機(jī)床機(jī)械部件得到良好潤(rùn)滑，并且還可以根據(jù)機(jī)床的工作狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)整供油、循環(huán)時(shí)間，以節(jié)約潤(rùn)滑油。關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床，潤(rùn)滑系統(tǒng)，PLC,故障分析

4、引言眾所周知，要使運(yùn)動(dòng)副的磨損減小， 必須在運(yùn)動(dòng)副表面保持適當(dāng)?shù)那鍧嵉臐?rùn)滑油膜，即維持磨擦副表面之間恒量供油以形成油膜。這通常是連續(xù)供油的最佳特性（恒流量），然而，有些小型軸承需油量?jī)H為每小時(shí)1-2滴，一般潤(rùn)滑設(shè)備按此要求連續(xù)供油是非常困難的。此外，很多事實(shí)表明，過(guò)量供油與供油不足是同樣有害的。例如：對(duì)一些軸承在過(guò)量供油時(shí)會(huì)產(chǎn)生附加熱量、污染和浪費(fèi)。大量實(shí)驗(yàn)證明， 周期定量供油，既可使油膜不被損壞又不會(huì)產(chǎn) 生污染和浪費(fèi)，是一種非常好的潤(rùn)滑方式。因此當(dāng)連續(xù)供油成為不合適時(shí)可采用經(jīng)濟(jì)的周期 供油系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)使定量的潤(rùn)滑油按預(yù)定的周期時(shí)間對(duì)各潤(rùn)滑點(diǎn)供油，使運(yùn)動(dòng)副均適合采用周期潤(rùn)滑系統(tǒng)來(lái)潤(rùn)滑機(jī)床

5、潤(rùn)滑系統(tǒng)在機(jī)床整機(jī)中占有十分重要的位置，其設(shè)計(jì)、調(diào)試和維修保養(yǎng)，對(duì)于提高機(jī)床加工精度、延長(zhǎng)機(jī)床使用壽命等都有著十分重要的作用。現(xiàn)代機(jī)床導(dǎo)軌、絲桿等滑動(dòng)副的潤(rùn)滑，基本上都是采用集中潤(rùn)滑系統(tǒng)。集中潤(rùn)滑系統(tǒng)是由一個(gè)液壓泵提供一定排量、一定壓力的潤(rùn)滑油，為系統(tǒng)中所有的主、 次油路上的分流器供油， 而由分流器將油按所需油量分配到 各潤(rùn)滑點(diǎn)：同時(shí)，由控制器完成潤(rùn)滑時(shí)間、次數(shù)的監(jiān)控和故障報(bào)警以及停機(jī)等功能，以實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)潤(rùn)滑的目的。集中潤(rùn)滑系統(tǒng)的特點(diǎn)是定時(shí)、定量、準(zhǔn)確、效率高，使用方便可靠，有利 于提高機(jī)器壽命，保障使用性能。目錄1、潤(rùn)滑系統(tǒng)的分類(lèi)41.1 單線阻尼式潤(rùn)滑系統(tǒng) 41.2 遞進(jìn)式潤(rùn)滑系02、任務(wù)

6、分析12.1 PLC 簡(jiǎn)介22.2 具體任務(wù)原解釋 24、主電路、I/O接線圖的設(shè)計(jì)以及對(duì)應(yīng)元器件的選擇 55、梯形圖的設(shè)計(jì)66、程序仿真97、潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析 107.1 潤(rùn)滑系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)控 107.2 潤(rùn)滑時(shí)間及潤(rùn)滑次數(shù)的控制 107.3 潤(rùn)滑報(bào)警信號(hào)的處理 12結(jié)語(yǔ)128、致謝139、參考文獻(xiàn)：131、潤(rùn)滑系統(tǒng)的分類(lèi)集中潤(rùn)滑系統(tǒng)按使用的潤(rùn)滑元件可分為阻尼式潤(rùn)滑系統(tǒng)、遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)和容積式潤(rùn)滑系統(tǒng)。1.1 單線阻尼式潤(rùn)滑系統(tǒng)此系統(tǒng)適合于機(jī)床潤(rùn)滑點(diǎn)需油量相對(duì)較少，并需周期供油的場(chǎng)合。 它是利用阻尼式分配器，把泵打出的油按一定比例分配到潤(rùn)滑點(diǎn)。一般用于循環(huán)系統(tǒng)， 也可以用于開(kāi)放系統(tǒng)，可通過(guò)

7、時(shí)間的控制，以控制潤(rùn)滑點(diǎn)的油量。 該潤(rùn)滑系統(tǒng)非常靈活， 多一個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)或少一個(gè)都可以，并可由用戶(hù)安裝，且當(dāng)某一點(diǎn)發(fā)生阻塞時(shí)，不影響其他點(diǎn)的使用，故應(yīng)用十分廣泛。圖1-1所示為單線阻尼式潤(rùn)滑系統(tǒng)。圖1-1單線阻尼式潤(rùn)滑系統(tǒng)1.2 遞進(jìn)式潤(rùn)滑系遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由泵站、遞進(jìn)片式分流器組成，并可附有控制裝置加以監(jiān)控。其特 點(diǎn)是能對(duì)任一潤(rùn)滑點(diǎn)的堵塞進(jìn)行報(bào)警并終止運(yùn)行，以保護(hù)設(shè)備；定量準(zhǔn)確、壓力高，不但可以使用稀油，而且還適用于使用油脂潤(rùn)滑的情況。潤(rùn)滑點(diǎn)可達(dá)100個(gè)，壓力可達(dá)21MPa圖1-2遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)遞進(jìn)式分流器由一塊底板、一塊端板及最少三塊中間板組成。一組閥最多可有8塊中間板，可潤(rùn)滑18個(gè)點(diǎn)。其工

8、作原理是由中間板中的柱塞從一定位置起依次動(dòng)作供油，若某一 點(diǎn)產(chǎn)生堵塞，則下一個(gè)出油口就不會(huì)動(dòng)作，因而整個(gè)分流器停止供油。 堵塞指示器可以指示堵塞位置，便于維修。圖 1-2所示為遞進(jìn)式潤(rùn)滑系統(tǒng)。1.3 容積式潤(rùn)滑系統(tǒng)該系統(tǒng)以定量閥為分配器向潤(rùn)滑點(diǎn)供油，在系統(tǒng)中配有壓力繼電器，使得系統(tǒng)油壓達(dá)到預(yù)定值后發(fā)訊，使電動(dòng)機(jī)延時(shí)停止， 潤(rùn)滑油從定量分配器供給，系統(tǒng)通過(guò)換向閥卸荷，并保持一個(gè)最低壓力，使定量閥分配器補(bǔ)充潤(rùn)滑油，電動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)，重復(fù)這一過(guò)程，直至達(dá)到規(guī)定潤(rùn)滑時(shí)間。該系統(tǒng)壓力一般在 50MPa以下，潤(rùn)滑點(diǎn)可達(dá)幾百個(gè)，其應(yīng)用范圍廣、性能可 靠，但不能作為連續(xù)潤(rùn)滑系統(tǒng)?！爸评浔脠D1-3容積式潤(rùn)滑系統(tǒng)定

9、量閥的結(jié)構(gòu)原理是：由上下兩個(gè)油腔組成，在系統(tǒng)的高壓下將油打到潤(rùn)滑點(diǎn)， 在低壓 時(shí)，靠自身彈簧復(fù)位和碗形密封將存于下腔的油壓入位于上腔的排油腔，排量為0.11.6mL ,并可按實(shí)際需要進(jìn)行組合。圖 1-3所示為容積式潤(rùn)滑系統(tǒng)。2、任務(wù)分析當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備好之后，CNCt出信號(hào)，使得潤(rùn)滑系統(tǒng)開(kāi)始工作，首次潤(rùn)滑15s后，電機(jī)停止工作。當(dāng)壓力開(kāi)關(guān) SP2因壓力降低而接通時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)25min,計(jì)時(shí)完成后，當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)SP2斷開(kāi)，潤(rùn)滑電機(jī)再次工作 15s,并循環(huán)工作。QF4為潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)，SL為潤(rùn)滑油檢測(cè)開(kāi)關(guān)，SP3為油路泄露開(kāi)關(guān)，SP4為油路堵塞開(kāi)關(guān)，當(dāng)電機(jī)過(guò)載或潤(rùn)滑油不足時(shí)則 使系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

10、2.1 PLC 簡(jiǎn)介 PLC的概念可編程序控制器，英文稱(chēng) Programmable Controller ,簡(jiǎn)稱(chēng)PQ但由于PC容易和個(gè)人 計(jì)算機(jī)(Personal Computer )混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫(xiě)。它是一個(gè)以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專(zhuān)為在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用以在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)/ 計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機(jī)械觸點(diǎn)的接線復(fù)雜、可靠性低、功耗

11、高、通用性和靈活性差的缺點(diǎn)，充分利用了微處理器的優(yōu)點(diǎn)，又照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維修人員的技能與習(xí)慣，特別是PLC的程序編制，不需要專(zhuān)門(mén)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單指令形式，使用戶(hù)程序編制形象、直觀、方便易學(xué)；調(diào)試與查錯(cuò)也都很方便。用戶(hù)在購(gòu)到所需的PLC后，只需按說(shuō)明書(shū)的提示，做少量的接線和簡(jiǎn)易的用戶(hù)程序編制工作，就可靈活方便地將PLC應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。 PLC的組成PLC 的構(gòu)成：PLC 的類(lèi)型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異， 通常由主機(jī)、輸入 / 輸出接口、電源擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1所示

12、：2.2 具體任務(wù)原解釋如圖2-2 ,為潤(rùn)滑系統(tǒng)自動(dòng)控制流程圖。當(dāng)系統(tǒng)準(zhǔn)備好之后，CNCt出信號(hào)，使得潤(rùn)滑系統(tǒng)開(kāi)始工作，首次潤(rùn)滑15s后，電機(jī)停止工作。當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)SP2因壓力降低而接通時(shí)， 開(kāi)始計(jì)時(shí)25min,計(jì)時(shí)完成后，當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)SP2斷開(kāi)，潤(rùn)滑電機(jī)再次工作15s,并循環(huán)工作。QF4為潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)，SL為潤(rùn)滑油檢測(cè)開(kāi)關(guān)，SP3為油路泄露開(kāi)關(guān)，SP4為油路堵塞開(kāi)關(guān)，當(dāng)電機(jī)過(guò)載或潤(rùn)滑油不足時(shí)則使系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。圖2-2潤(rùn)滑系統(tǒng)自動(dòng)控制流程圖3、PLC型號(hào)的選擇輸入輸出名稱(chēng)地址編碼符號(hào)名稱(chēng)地址編碼符號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)M1Q0.0油路堵塞開(kāi)關(guān)SP4I0.1油路堵塞L1Q0

13、.1潤(rùn)滑油不足開(kāi)關(guān)SLI0.2潤(rùn)滑油不足L2Q0.2油路漏油開(kāi)關(guān)SP3I0.3油路漏油L3Q0.3潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載開(kāi)關(guān)QF4I0.4潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)過(guò)載L4Q0.4壓力開(kāi)關(guān)SP2I0.5壓力開(kāi)關(guān)未接通L5Q0.5壓力開(kāi)關(guān)SP2I0.6壓力開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)L6Q0.6S7-200系列可編程控制器有 CPU21X系歹U和CPU22X系列，其中CPU22X系列可編程控制器提供了 CPU221 CPU222 CPU224和CPU226 4種基本型號(hào)。CPU222 集成8輸入/6輸出，I/ O點(diǎn)數(shù)為14點(diǎn)，有兩個(gè)模塊的擴(kuò)展,6 KB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，可進(jìn)行一定模擬量的控制，是S7-200系列中低成本的單元-200系

14、列是一類(lèi)可編程邏輯控制器（ Micro PLC）。這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要，下圖展示一臺(tái)S7-200 Micro PLC 的CPU222系歹U PLC的CPU外型圖，具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得 S7-200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU1型和電壓等級(jí)使其在解決用戶(hù)的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)， 具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。S7-200 CPU 模塊包括一個(gè)中央處理器單元（ CPU、電源以及數(shù)字量I/O點(diǎn)，這些都被 集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。I/0LED狀態(tài)LED存儲(chǔ)罌卡通訊口S7外型圖S7-200 CPUcpu負(fù)責(zé)執(zhí)行程序和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)

15、，以便對(duì)工業(yè)自動(dòng)控制任務(wù)或過(guò)程進(jìn)行控制。輸入和輸出是系統(tǒng)的控制點(diǎn)：輸入部分從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（例如傳感器或開(kāi)關(guān)）中采集信號(hào)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、以及工業(yè)過(guò)程中的其他設(shè)備。電源向CPU及其所連接的任何模塊提供電力。通訊端口允許將 S7-200CPU同編程器或一些設(shè)備連接起來(lái)。狀態(tài)信號(hào)燈顯示了 CPU的工作模式（運(yùn)行或停止），本機(jī)的I/O的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出來(lái)的系統(tǒng)錯(cuò)誤。通過(guò)擴(kuò)展模塊可以增加 CPU的I/O點(diǎn)數(shù)。通過(guò)擴(kuò)展模塊可以提供其通訊功能。EEPRO解可以存儲(chǔ) CPU§序，也可以將一個(gè) CPU中的程序傳送到另一個(gè) CPU中。4、主電路、I/O接線圖的設(shè)計(jì)以及對(duì)應(yīng)元器件的選擇在數(shù)控系統(tǒng)中

16、，大部分的自動(dòng)控制都是通過(guò) PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)的，潤(rùn)滑系統(tǒng)的控制也一樣，通過(guò)PLC程序控制電機(jī)的工作。本節(jié)以FX-24M為例，講述一下潤(rùn)滑系統(tǒng) PLC的控制。4.1 主電路的設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)電器控制圖如圖 4-1 ,通過(guò)控制交流接觸器 KM1來(lái)控制潤(rùn)滑電機(jī)主電源。經(jīng)過(guò) PLC 的自動(dòng)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。圖4-1潤(rùn)滑系統(tǒng)電器控制原理圖4.2 I/O接線圖的設(shè)計(jì)KMllFR110 0 miio J凱jJO 410 5CW80QG.lOOl2 CO J 00.4 8.5 86COMW力升HE附MIHM性切Ma科用網(wǎng)5、梯形圖的設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)1 磁標(biāo)題I國(guó)站主春步工啟動(dòng)搜珥mi使電冷機(jī)迸入工舊力總R® 2I

17、電機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)牌寸間堆血器開(kāi)招工彌1唁-(30. DT371|in TnN15 - PT 100 msT37網(wǎng)絡(luò)3I15S后行程開(kāi)關(guān)S呦通10.5MOOIIX后啟云J中間g期需T37M0.1刖7出也壓力并美未接通知博10.5Q0.5)I出現(xiàn)壓力開(kāi)關(guān)未斷開(kāi)故障T3810.5Q0.6)翩5115s之后何時(shí)白動(dòng)時(shí)間繼電器|M0.1QO.OT3815000-1 PT100 ms骸9I出現(xiàn)油路堵塞故西喀9I出現(xiàn)獨(dú)路堵塞故障10.1Q0.1I I()骸10I出現(xiàn)翻油不足蝌10.2Q0.2II()骸11I廿現(xiàn)油路局汨故障Q0.3< )3雙蹦電動(dòng)機(jī)溺甌Q0.4( )6、程序仿真SIEMENS0 12

18、35 G 7SIEMENSSI MATICS7.2007、潤(rùn)滑系統(tǒng)故障分析7.1 潤(rùn)滑系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)控潤(rùn)滑系統(tǒng)中除了因油料消耗，油箱油過(guò)少而使?jié)櫥到y(tǒng)供油不足外，常見(jiàn)的故障還有油泵失效、供油管路堵塞、分流器工作不正常、漏油嚴(yán)重等。因此，在潤(rùn)滑系統(tǒng)中設(shè)置了下述檢測(cè)裝置，用于對(duì)潤(rùn)滑泵的工作狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控，避免機(jī)床在缺油狀態(tài)下工作，影響機(jī)床性能和使用壽命。過(guò)載檢測(cè)在潤(rùn)滑泵的供電回路中使用過(guò)載保護(hù)元件，并將其熱過(guò)載觸點(diǎn)作為PLC系統(tǒng)的輸入信號(hào)，一旦潤(rùn)滑泵出現(xiàn)過(guò)載，PLC系統(tǒng)即可檢測(cè)到并加以處理，使機(jī)床立即停止運(yùn)行。油面檢測(cè)潤(rùn)滑油為消耗品，因此機(jī)床工作一段時(shí)間后，潤(rùn)滑泵油箱內(nèi)潤(rùn)滑油會(huì)逐漸減少。 如果操作

19、人員沒(méi)有及時(shí)添加，當(dāng)油箱內(nèi)潤(rùn)滑油到達(dá)最低油位，油面檢測(cè)開(kāi)關(guān)隨即動(dòng)作，并將此信號(hào)傳送給 PLC系統(tǒng)進(jìn)行處理。壓力檢測(cè)機(jī)床采用遞進(jìn)式集中潤(rùn)滑系統(tǒng)，只要系統(tǒng)工作正常，每個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)都能保證得到預(yù)定的潤(rùn)滑劑。一旦潤(rùn)滑泵本身工作不正常、失效， 或者是供油回路中有一處出現(xiàn)供油管路堵塞、漏油等情況，系統(tǒng)中的壓力就會(huì)顯現(xiàn)異常。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)在潤(rùn)滑泵出口處安裝壓力檢測(cè)開(kāi)關(guān)，并將此開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入 PLC系統(tǒng)，在每次潤(rùn)滑泵工作后， 檢查系統(tǒng)內(nèi)的壓力，一旦發(fā)現(xiàn)異常則立即停止機(jī)床工作，并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。7.2 潤(rùn)滑時(shí)間及潤(rùn)滑次數(shù)的控制為了要使機(jī)床運(yùn)動(dòng)副的磨損減小，必須在運(yùn)動(dòng)副表面保持適當(dāng)?shù)那鍧嵉臐?rùn)滑油膜，即維持摩擦表面之

20、間恒量供油以形成油膜。但是數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)副需要的潤(rùn)滑油量不是太多時(shí)，采用連續(xù)供油方式既不經(jīng)濟(jì)也不合理。因?yàn)檫^(guò)量供油與供油不足同樣是有害的、會(huì)產(chǎn)生附加熱量、污染和浪費(fèi)。因此，潤(rùn)滑系統(tǒng)均采用定期、定量的周期工作方式。集中潤(rùn)滑系統(tǒng)本身可以配置微處理器，專(zhuān)門(mén)用于設(shè)定潤(rùn)滑泵停止的時(shí)間和每次供油時(shí)間，以控制潤(rùn)滑泵間隙工作，設(shè)計(jì)人員往往也借此來(lái)簡(jiǎn)化自己的PLC程序。但機(jī)床在不同的工作狀態(tài)下，如剛剛通電初始工作階段、加工運(yùn)行和因調(diào)整、檢測(cè)工件而使機(jī)床暫停運(yùn)行時(shí)，機(jī)床對(duì)潤(rùn)滑油的需求量各不相同。在配置FANU做控系統(tǒng)的機(jī)床中,通常通過(guò)控制潤(rùn)滑泵工作的時(shí)間來(lái)調(diào)節(jié)提供的潤(rùn)滑油量，但是， 習(xí)慣考慮的是潤(rùn)滑系統(tǒng)在機(jī)床加工運(yùn)

21、行狀態(tài)下的供油方式，而沒(méi)有顧及其它工作狀態(tài)，這樣， 當(dāng)機(jī)床處于其它工作狀態(tài)時(shí)，潤(rùn)滑系統(tǒng)所提供的潤(rùn)滑油量要么不夠，要么過(guò)多。機(jī)床導(dǎo)軌需要的潤(rùn)滑油量近似可用下面公式計(jì)算：(長(zhǎng)度+移動(dòng)彳T程)x寬度x Ko從公式中可以看出，機(jī)床導(dǎo)軌需要的潤(rùn)滑油量與該導(dǎo)軌上的軸的移動(dòng)距離有關(guān)。歐美生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)大多以行程量作為依據(jù)，來(lái)控制潤(rùn)滑泵工作，間隙供油，并在系統(tǒng)中提供了相應(yīng)的參數(shù)，便于機(jī)床制造商通過(guò) PLC程序?qū)?rùn)滑泵進(jìn)行電氣控制。而在 FANUC 0i系統(tǒng)中沒(méi)有類(lèi)似的控制方法，為了能在配置FANUC 0i 的數(shù)控機(jī)床上，采用近似的供油方式控制潤(rùn)滑泵工作，我們改進(jìn)了潤(rùn)滑控制部分的電氣設(shè)計(jì)，讓控制系統(tǒng)能根據(jù)機(jī)床的

22、具體工作情況自動(dòng)調(diào)整潤(rùn)滑泵工作頻率和每次的工作時(shí)間，在機(jī)床暫停時(shí)適當(dāng)減少供油量，而機(jī)床初始工作時(shí)適當(dāng)增加?，F(xiàn)將潤(rùn)滑泵的工作狀態(tài)分成三類(lèi)，分別設(shè)置潤(rùn)滑泵工作時(shí)間和頻率。開(kāi)機(jī)初始階段機(jī)床開(kāi)機(jī)，潤(rùn)滑泵即刻開(kāi)始工作，連續(xù)供油一段時(shí)間，此時(shí)潤(rùn)滑泵工作的時(shí)間 T1 比正常狀態(tài)下的要長(zhǎng)，以便在短時(shí)間內(nèi)提供足夠潤(rùn)滑油，使機(jī)床導(dǎo)軌上迅速形成一層油膜。潤(rùn)滑泵運(yùn)行時(shí)間由PLC程序中的TMRB旨令設(shè)定。與TMR旨令不同，由TMR毆定的時(shí)間，用戶(hù)不能隨意修改調(diào)整。加工運(yùn)行階段機(jī)床開(kāi)機(jī)以后，經(jīng)過(guò)空載運(yùn)行預(yù)熱后，進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。此后，控制系統(tǒng)控制潤(rùn)滑泵間歇工作，以保證機(jī)床導(dǎo)軌能夠得到定期、定量的潤(rùn)滑。潤(rùn)滑泵每次工作的時(shí)間

23、和其停止的時(shí)間由PLC程序中的TMR旨令設(shè)定。TM淞定的時(shí)間參數(shù)，用戶(hù)可以在PLC數(shù)據(jù)窗口中根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整。暫停階段工件待加工或加工完畢時(shí)，機(jī)床往往處于暫停工作狀態(tài)，潤(rùn)滑油的需求量相應(yīng)減少，因此，需要及時(shí)調(diào)整控制方式，適當(dāng)延長(zhǎng)潤(rùn)滑泵停止工作的時(shí)間，以減少其工作頻率， 從而減少油品消耗。實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是機(jī)床處于暫停狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)如何獲知。FANUC0i 數(shù)控系統(tǒng)中提供了信號(hào)MVX(F102.0)、 MVY(F102.1)、 MVZ(F102.3) ， 用于反映機(jī)床各軸的移動(dòng)狀態(tài)。如果該信號(hào)狀態(tài)為“0”， 表明相應(yīng)機(jī)床軸靜止不動(dòng)，如果所有移動(dòng)軸均靜止不動(dòng)，則表明機(jī)床此時(shí)處于暫停工作狀態(tài)。所以， 只要上

24、述所有信號(hào)狀態(tài)都為“ 0”，通過(guò)設(shè)計(jì)，PLC程序自動(dòng)改變潤(rùn)滑泵工作及停止時(shí)間。此時(shí)，潤(rùn)滑泵工作的時(shí)間T2和停止的時(shí)間T3均使用TMRB旨令設(shè)定，同樣，用戶(hù)不可以隨意修改這兩個(gè)時(shí)間參數(shù)。7.3 潤(rùn)滑報(bào)警信號(hào)的處理壓力異常數(shù)控機(jī)床中潤(rùn)滑系統(tǒng)為間歇供油工作方式。因此， 潤(rùn)滑系統(tǒng)中的壓力采用定期檢查方式，即在潤(rùn)滑泵每次工作以后檢查。如果出現(xiàn)故障，如漏油、油泵失效、油路堵塞， 潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的壓力就會(huì)突然下降或升高，此時(shí)應(yīng)立即強(qiáng)制機(jī)床停止運(yùn)行，進(jìn)行檢查，以免事態(tài)擴(kuò)大。油面過(guò)低以往習(xí)慣的處理方法是將“ 油面過(guò)低”信號(hào)與 “ 壓力異?！眻?bào)警信號(hào)歸為一類(lèi)，作為緊急停止信號(hào)。一旦PLC系統(tǒng)接收到上述信號(hào)，機(jī)床立即進(jìn)入緊急停止?fàn)顟B(tài)，同時(shí)讓伺服系統(tǒng)斷電。但是，與潤(rùn)滑系統(tǒng)因油路堵塞或漏油現(xiàn)象而造成“壓力異?！钡那闆r不同，如果潤(rùn)滑泵油箱內(nèi)油不夠，短時(shí)間不至于影響機(jī)床的性能，無(wú)需立即使機(jī)床停止工作。