基于PLC和触摸屏的双头盲孔钻机控制系统设计

O 引 言
双头盲孔钻机是一种在实体材料上进行钻孔加工的常用机床，广泛应用于模具、汽车、机床制造等行业的零件加工生产当中。传统的手工加工，不仅速度慢，而且还极容易出错，导致产品生产率低下。
可编程逻辑控制器(PLC)具有稳定性好，控制精度高等优点，常被当作控制器来使用；而触摸屏的加入，即增强了人机交互的空间，还能在一定程度上减少PLC的外部I／O点的使用以及减轻系统连线复杂程度，由二者组合在一起的控制系统越来越广泛地应用在工业生产的各个领域。
这里采用松下PLC(FP―X(260T)与威纶触摸屏(Weinview MT506)设计一个控制系统。实践效果表明，完全能够达到双头盲孔钻机的没计要求。

l 工艺控制要求与控制系统组成
双头盲孔钻机机械图如图1所示，它主要由6个气缸，4个步进电机，2个主轴电机组成。其中，气缸1起到压紧加工件的作用；气缸2用于定位作用，使得刀具与加工点处在同一水平线上；气缸3起紧固加工件的作用，防止加工时加工件因外力松动滑离加工位置；气缸4用于旋转工件，当一个表面加工完成，需要进行第二个表面加工，进行第二次加工时，需要将加工件旋转一次；气缸5，6起到对准加工件中心位置的作用。

4个步进电机分别控制4个轴向运动，左右移动电机向加工平台方向移动，将搭载有主轴电机的两个左右钻电机靠近加工平台；左右钻电机负责推送主轴电机前进进行钻孔加工，主轴电机安装有刀具。在加工过程中，如果一次性加工完成，则因加工深度太深，冷却液难以进入，导致刀具温度过高而被烧坏，铁屑也难以排出，进而导致加工失误，影响加工精度及生产效率，因此，在加工过程中，需要周期性地从待加工件中退出刀具，起到退屑、散热的作用。
1．1 系统工艺控制要求
双头盲孔钻机的控制动作主要分为气缸动作和电机控制动作。其中，气缸动作完成加工件的夹紧、推料到位等工作；电机动作完成电机的自动加工动作。主要的控制要求有：
(1)具有手／自动功能状态。手动时，要求可以对工序中气缸动作与电机动作的每个步骤进行独立操作，以便于试机调试。自动方式运行时，需严格按照工艺步骤时序要求运行。
(2)左右钻电机必须是在左右移电机动作完成之后才能开始动作，以保证刀具不会碰到其他部件而被损坏。
(3)钻孔时，要求左右钻电机周期性地前进后退，推送主轴电机及刀具完成整个加工动作，即需将一个加工分成多个小线段加工，保证每次前进加工后都能使得刀具从待加工件中退出，起到退屑和冷却的作用效果。
(4)需要有急停保护措施。急停按钮一按，产生报警信号，同时机床所有部件动作均停止，只能回零操作有效。回零操作启动的同时报警取消。
(5)需要有换刀、对刀功能。当发现刀具不利时，换完刀具之后，要进行自动对刀操作。
1．2 系统体系结构