單板機(jī)程控轉(zhuǎn)塔車床的改造

姜海濤

1.概述

Z80單板機(jī)在一些較老且控制復(fù)雜的設(shè)備上應(yīng)用廣泛，但隨著電氣控制的快速發(fā)展，Z80單板機(jī)已被淘汰，因此，備件不好買，成本也較高，遇到電路板損毀比較嚴(yán)重時(shí)，較長(zhǎng)的訂貨周期會(huì)影響生產(chǎn)。

一拖（洛陽(yáng)）的程控轉(zhuǎn)塔車是20世紀(jì)80年代豫西機(jī)床廠的產(chǎn)品，控制系統(tǒng)是西安交大研制的Z80單片機(jī)，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)主軸四個(gè)轉(zhuǎn)速的變換；后刀架兩個(gè)工位六種循環(huán)的變換；轉(zhuǎn)塔四個(gè)工位的快進(jìn)、工進(jìn)、快退和到位延時(shí)功能。由于控制板粉塵侵入嚴(yán)重?zé)龤?，無(wú)法修復(fù)，而該板不再生產(chǎn)，考慮到定做的周期和成本，決定對(duì)其進(jìn)行改造。

2.改造方案及實(shí)施

用臺(tái)達(dá)DOP-A系列的真色彩觸摸屏+歐姆龍CMP2A的PLC進(jìn)行改造，在不改變?cè)僮鞣椒ê筒僮髂Ｊ降幕A(chǔ)上，完全滿足了原機(jī)床所有功能。為了方便檢修，增加了I/O點(diǎn)診斷功能，手動(dòng)實(shí)現(xiàn)全部動(dòng)作，并增加了一個(gè)工位兩次循環(huán)的變速功能（圖1）。

在觸摸屏的設(shè)計(jì)上，使用了加工、I/O診斷和手動(dòng)三個(gè)獨(dú)立的畫面，紅棕色、灰色和白色三種顏色讓畫面看上去更加柔和，配合PLC的設(shè)計(jì)，加工畫面中所有設(shè)定的參數(shù)和開(kāi)關(guān)都具有斷電保持功能，并加上了密碼保護(hù)，防止誤操作和重復(fù)設(shè)定的麻煩。

在PLC的設(shè)計(jì)上，主軸變速和后刀架六個(gè)循環(huán)程序的調(diào)用，是利用歐姆龍PLC中的表格比較功能（TCMP）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，圖2是后刀架循環(huán)方式的調(diào)用。先用MOVE指令把DM10～DM16內(nèi)先存入0～6，錄入的后刀架1和2工位運(yùn)行方式數(shù)據(jù)分別存入寄存器HR2和HR4中，兩者的值進(jìn)行比較，如相同時(shí)220.00～220.06置 1，當(dāng) 220.00置 1時(shí)，即錄入了“0”，該工位不使用，運(yùn)行時(shí)就會(huì)跳過(guò)該工位。220.01～220.06置1時(shí)，程序就自動(dòng)調(diào)用6個(gè)循環(huán)方式的子程序。

圖3是循環(huán)進(jìn)刀到位時(shí)的程序舉例。當(dāng)自動(dòng)進(jìn)刀到位時(shí)為了把根部清理干凈，需要進(jìn)入一個(gè)延時(shí)程序，如轉(zhuǎn)塔的01工位延時(shí)設(shè)定為5，在觸摸屏的延時(shí)輸入寄存器設(shè)為HR13，則到位延時(shí)的時(shí)間就是0.5s了。

經(jīng)改造的車床操作簡(jiǎn)便易學(xué)，使用直觀方便，控制程序可以修改，在遇到問(wèn)題時(shí)可根據(jù)需要改變動(dòng)作。