??? 控制系統(tǒng)硬件設計

　　基于PLC控制的自動焊機不僅能夠滿足工件的焊接質量，而且要求能夠完全實現(xiàn)全自動化，由于該控制系統(tǒng)所要控制的動作步驟復雜、控制精度要求高，采用PLC工業(yè)處理器、光電耦合、電子感應傳感器等元器件來實現(xiàn)焊接過程的自動化控制。工件的夾緊與松開，焊槍的前進與退出，門的開起與關閉等均采用氣動控制裝置來完成。控制系統(tǒng)主要分為以下幾個部分：

　　主控部分、驅動部分、操作系統(tǒng)部分、輔助控制部分。

　　主控部分采用臺達PLC為主控單元，焊接長度、速度可預先設定，可實現(xiàn)任意分度焊接。驅動部分采用步進電機以保證旋轉定位準確。

　　由工藝要求和控制技術的特點，在控制中所有的控制量、開關量和模擬量使用較多，針對焊接車間生產(chǎn)環(huán)境較為惡劣的特點，在選用器件時選用了抗干擾性強、可靠性高、適用性廣的PLC作為控制核心。選用臺達公司的可編程控制器，其輸入點為16點、輸出點為8點，輸出類型為繼電器輸出，可滿足通斷交流或直流負載?？刂撇糠值脑O計為手動、自動工作等操作方式。控制系統(tǒng)如圖1所示。

　　手動操作方式主要供系統(tǒng)調試和設備維修時使用，通過控制臺臺板上的手動控制按鈕可分別操作各工序單獨進行，并設計有指示信號燈。整個系統(tǒng)的輸入信號為數(shù)字量和模擬量，輸出負載信號均為數(shù)字量(分負載信號和指示信號)。輸入輸出接口分配如表l所示，PLC控制原理如圖2所示。

??? 工件定位過程中完成三個方向的運動：工作臺沿機床導軌在水平方向的平動、工件在水平面內的旋轉運動和垂直方向的運動，均由交流伺服電機通過伺服驅動模塊和CNC輸出點相連，實現(xiàn)控制系統(tǒng)的控制指令所要求的動作過程。

　　控制過程所需要的工件位置信號和機床狀態(tài)信號是由位置檢測元件產(chǎn)生的，限位開關和接近開關，分別用于工件的檢測，軸向限位和定位。它們分別通過接口電路與PLC相連，將各自的信號傳輸?shù)絇LC，作為控制的輸入信號。

　　焊接加工過程所需要的焊接電源和相應的送絲機構都有直接的遠程控制接口，可以通過接口電路接至PLC輸出點?？刂葡到y(tǒng)可對起弧、息弧、電流切換等進行控制。

　　實際電路中，由于輸出點的負載能力較弱，故采用繼電器輸出。其負載能力取決于繼電器觸點的輸出能力