基于IPC-PLC的金相切割機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、金相試樣切割機(jī)是一種不同于工業(yè)用途的切割機(jī)，主要應(yīng)用于金相實(shí)驗(yàn)室金屬材料試樣制備工作，廣泛用于學(xué)校、機(jī)械制造行業(yè)中。目前，國內(nèi)設(shè)備切割范圍小，精度低，存在自動(dòng)化程度低等缺陷，尤其是大尺寸元件，取樣困難。國外金相切割機(jī)無論是在性能方面，還是在維護(hù)使用方面，都遠(yuǎn)優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品；但是存在價(jià)格昂貴的缺點(diǎn)，一般為國產(chǎn)價(jià)格的幾倍甚至十幾倍。因此，開發(fā)出能切割較大尺寸試樣的先進(jìn)性能切割機(jī)系統(tǒng)很有必要性。
　　 本文在現(xiàn)有的一臺(tái)普通型金相切割機(jī)的

2、基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對其機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制原理進(jìn)行了分析和研究，利用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)以PLC、IPC為控制核心，PLC與IPC之間通過串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。IPC是上位機(jī)對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，并起到顯示和輸入的作用，PLC作為下位機(jī)控制切割機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩者之間采用1:1的上位鏈接系統(tǒng)，并通過Visual Basic6.0中的MSComm控件實(shí)現(xiàn)可靠數(shù)據(jù)通信。
　　 系統(tǒng)采用了變頻調(diào)速技術(shù)對三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速，以滿足對不同

3、材質(zhì)樣品的切割要求。通過光電傳感器對切割片轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣，利用PLC的高速計(jì)數(shù)功能和模擬量PID控制功能，實(shí)現(xiàn)了切割片轉(zhuǎn)速的PID閉環(huán)調(diào)節(jié)，提高了轉(zhuǎn)速控制精度。系統(tǒng)通過PLC控制一臺(tái)變頻器和三臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，使工作臺(tái)、懸臂和切割片協(xié)調(diào)動(dòng)作。
　　 在切割程序方面，設(shè)計(jì)了自動(dòng)控制和手動(dòng)控制兩種切割方式，其中自動(dòng)控制方式又分為四種切割模式，包括勻速切割、進(jìn)三退一切割、逐層切割和連續(xù)切割。運(yùn)用VB6.0開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了上位機(jī)顯示和輸入界