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1、概述
电熔磨削复合机床是专门用于加工有色金属，以及其它超粘、超硬、超脆、热敏感高等特殊材质材料，解决了一些采用传统的车、铣、刨等加工方法不能满足加工要求的问题，是一种新型复合多用途磨削机床。
由于机床在电熔放电加工时，电流可达几百甚至几千个安培，产生的强烈电磁辐射严重干扰着控制系统。为此，采用了抗干扰能力强的HOLLiAS-LECG3系列PLC做为机床的控制核心，保证电熔磨削复合机床能正常工作并达到有关国家标准。
本文介绍和利时公司小型一体化PLC HOLLiAS-LEC G3系列产品用于电熔磨削复合机床的应用实例。
2、系统组成
系统由1块24点的高性能CPU处理器LM3106(14点开关量输入和10点晶体管输出)、1块2通道的模拟量输出模块LM3320、1块8点开关量输入模块LM3210，实现对电熔磨削复合机床的控制。
主控单元PLC配置图如下：
和利时公司小型一体化PLC HOLLiAS-LEC G3系列产品
3、系统控制原理
机床运动控制系统由四大部组成：机床主轴运动控制、砂轮主轴运动控制、头架主轴运动控制、工作台运动控制。
1、机床主轴运动控制
机床主轴是由一台5.5KW的电机驱动，转速的变化由5.5KW变频器调节，变频器的控制信号来源于模拟量输出模块LM3320的通道。由于在电熔放电加工过程中，主轴放电盘与工件头架是处于非接触状态，且两者间需保持一定的相对运动（线）速度才能保证正常加工，主轴转速随工件头架转速的变化由PLC系统作相应调整。PLC是根据旋转编码器测量反馈的当前工件头架速度信号适时调整变频器的输出驱动频率值，从面保证机床主轴变频电机能以要求的速度平稳运行。
控制原理如图：
2、砂轮主轴运动控制
砂轮主轴只须获得恒定转速，控制7.5KW交流异步电动机。
3、头架主轴运动控制
为保证加工精度，Φ32∽Φ320mm的工件需以恒定的线速度转动，头架主轴的转速是根据被加工工件的直径由PLC系统自动控制，由编码器自动调整。控制信号是模拟量输出模块LM3320的第二通道控制头架电机的驱动变频器调节头架电机转速。
控制原理如图：
4、工作台运动控制
工作台的纵向运动控制（Y轴）系统要求快移速度Vmax=4M/min，由和利时电机公司的直流伺服电动机驱动。选用1024线脉冲编码器，配5倍速倍频器。
5、系统实现及调试过程
机床系统操作界面采用触摸屏直接与LM3106的RS232通讯口相接，用于对加工工件的参数设定、控制操作以及显示机床的运行状态。
部分程序梯形图如下：
在系统调试方面：
由于该系统是运行在安全系数特别高的工作现场，必须经过严格测试、严密调试。应用和利时G3系列小型一体化PLC的编程软件PowerPro特有的仿真调试功能（如图），将程序系统调试，保证了到设备应用的可靠性，确保了安全生产的稳定可靠。
5、结束语
经过一段时间的调试和试运行，由HOLLiAS-LECG3系列小型一体化PLC组成的控制系统已成功应用于该机床。实践证明，该设备功能完善、性能稳定、质量可靠，具有很好的性价比。
1、系统概述
玻璃熔窑各参数的稳定运行非常重要，它直接影响到玻璃的产量和质量。在玻璃生产过程中对窑压和温度的稳定有严格的要求，窑压和温度的写急定又涉及到其它环节和参数，比如燃油的压力和温度，雾化介质的压力以及换向过程等等。要想实现这些参数的稳定，并且达到较好地配合有不同的方法可以实现。随着微电子技术的发展，PLC产品在其功能和性能指标上都大大地丰富和完善，我们就应用PLC的一些特殊功能模块和一些普通的I/O模块对玻璃熔窑的各个参数进行自动控制，包括前面提到的各种参数、熔窑的换向控制以及通过PLC和变频器的通讯实现对变频器输出频率的控制。系统投入使用以来运行状况良好。
2、系统构成
本系统上位机部分选用一台上位机配以FIX软件包，PLC部分选用品牌的PLC，它具有成本低、运行可靠、功能较强的特点。执行机构主要有变频器、电磁阀、薄膜调节阀、三相异步电动机等。
系统构成框图如图所示：
3、PLC实现的功能
本系统大致可以分为三个部分；1、PID调节部分，2、熔窑的换向系统，3、PLC和变频器的通讯部分。其中PID调节部分包括油压、油温、油流（1-6号）、雾化介质、窑压等参数的控制。
3.1 PlD调节部分
PID控制主要通过PID控制单元，该单元主要有以下特性；1、l00ms高速采样周期，实现了高速PID控制。2、数字滤波器衰减输入噪音，控制输入意外干扰，使PID控制成为有效的快速响应系统。3、多种输出规格可供选择。4、八组数据设置，八个数值（如设定点（SP）和报警设置值）可以预置在八个数据组中。5、可以用数据设定器输入和显示当前值。6、先行PID控制，利用先行PID控制器及自动调谐的特性获得稳定的PID控制。7、可以用PLC程序输入和检索数据。我们通过PLC的程序实现双PID控制，从而实现了窑压和油流的稳定运行。
PID控制可以分为本地控制和远程控制两种模式，远程控制即通过PLC实现的控制，又有自动和手动两种方式，自动控制即由PLC进行全自动控制，不需要进行人工干预。手动控制即在上位机上给定一个阀位输出值，通过PLC对阀位进行控制。在正常情况下都是在远程控制模式下的自动状态进行，并且每个PID控制回路的SV值、PV值、OUT值都可以在上位机上用棒图显示出来，非常直观。
在上位机上可以很方便地修改油温、油压、油流、雾化介质、窑压等每个控制回路的PID参数，如设定值（SV）、“P”值、“I”值、“D”值，并且操作界面非常友好，操作方便。
3.2 熔窑的换向部分
熔窑的换向分为手动、半自动、和自动三种方式，手动即在控制柜上进行操作；半自动和自动都是通过PLC进行控制的，正常情况下都是在全自动换向状态下运行，不需要进行人工干预，只要在上位机上设定换向时间，PLC就会按给定的时间进行自动换向。并且PLC能自动地识别方向，在上位机上显示。还能保证在于动/半自动/自动三种状态之间无扰动切换。
3.3PLC与变频器的通讯
（现场总线Device Net ）
现场总线是近年来进入工业现场控制领域的一项先进的技术，在本项目中我们采用了DeviceNet开放式的现场总线来实现PLC与变频器之间的通讯。Device Net有很多特点；1、它为开放式现场总线网络，符合DeviceNet总线标准的国内外各生产厂商的机器均可连接。2、它支持广泛的数据处理操作，从通常的ON/OFF数据处理到条形码读入器的数据位操作。3、DeviceNet保证了波特率为125kbps，节点间大500m的数据传输距离，在较长的生产线上应用简单方便。当采用某种PLC机型时它可以使用多达2048个I/O点和63个从站。过去我们都是利用一个模拟量信号（4-2OmA或0-10v）来控制变频器的输出频率，从而实现节能或调速的要求。模拟量信号不管是4-20mA的电流信号或者是0-l0v的电压信号，采用数字化处理，但在传输过程中仍然是以模拟量信号进行传输，容易受到干扰，模拟量信号精度较低，只能用于精度要求不高的系统中，在精度要求较高的系统中，模拟量信号还易受干扰，造成系统的不稳定，而我们采用通讯的方式来控制变频器的输出频率，是一种纯数字化的控制，即数字的处理采用数字化处理，传输是纯数字化的传输，精度很高，这就能够使变频器的输出频率非常稳定。还可以把变频器的运行状态，故障信息在上位机上显示出来。
4、结束语
该系统应用于某玻璃生产线后运行稳定，也降低操作者的劳动强度，受到生产分厂的好评。由于该系统在改造前，油流量的控制一直不能技入自动，长期处于手动控制状态，需要很频繁地调节流量阀的开度大小，工作量很大。改造后能完全实现自动控制。该系统的操作也非常方便，凡是需要修改的参数都可以在上位机上直接输入，如变频器的起/停、基准频率、每个PID控制回路的参数值等。该系统价格低，投资少，降低了产品成本，效益显著。
1 前 言
码垛机是包装码垛生产线上的重要设备，它对于提高整条线的处理速度起着关键的作用。随着企业集团化，生产规模化，要求码垛机具有较高的处理速度，1000 袋 /h的码垛机不再能够满足生产的需要，在这种情况下，一方面需要研制新型的高速码垛机，另一方面需要对传统的码垛机进行高速化改造。
在对传统码垛机的改造过程中，需要在无包的情况下，对其过程时间参数进行测量，以便对原码垛机的这些参数有个正确的认识。出于程序保护的原因，往往原有程序是不允许改动的，在这种情况下，只能采用一个可编程控制器，通过采集原过程的始末信号来测定过程时间。在无包的情况下，采用这种测量方法测量开关门时间却得不到正确的结果，原因在于在有包的情况下和在无包的情况下运行的过程是不同的，本文将分析这两种过程不同的原因，并提出一种新的测量方法即模拟输入信号测量法。
2 高位码垛机开关门时间的物理意义
所谓开关门时间是指滑板门从开始开到关至关位所经历的时间，该参数是计算换垛时间的一个非常重要的参数。图 1表示了与测量开关门时间有关的机械结构简图。
在有包运行的情况下，当门开至开位时，压板压包到托盘上并随升降台的层降而继续下降，当下位信号点燃时，升降台停止下降且气缸回程，当上位信号点燃时，门关至关位，开关门时间包括4部分：开门时间、层降时间、程时间和关门时间。测量是在无包的情况下进行的，在这种情况下，当门开至开位时，气缸迅速下降，在极短的时间内点燃下位信号而回程，而液压升降台层降需要一个启动时间，不可能在这极短的时间内完成启动动作，导致层降过程无法进行，这时的开关门时间只包括 3部分：开门时间、回程时间和关门时间，而没有层降时间这一部分，无法再现所测的开关门时间内的真实的运行过程，使我们试图空包测量开关门时间的实验限于困境。
3 开关门时间的模拟输入测量原理
由上可知，开关门时间空包测量的困难的根源在于气缸的下位信号过早点燃，使得升降台还来不及层降气缸便回程了。在这种情况下，不得不取消这一阻碍再现真实运行过程的输入信号，模拟一个这样的信号取而代之，这就存在一个如何模拟的问题。
在有包运行的情况下，气缸是在升降台层降一定距离点燃下位信号后才回程的。如果我们能够在有包的情况下测得升降台的层降时间t，那么在无包运行且取消了下位信号的情况下，当门开至开位时，压板压在托盘上并随升降台下降， 启动定时器，当定时器的定时时间为 t时，便让测量, PLC发出一个输出信号驱动一个中间继电器，通过让该中间继电器的触点信号模拟气缸下位信号的方法，使得气缸在升降台层降所要求的距离后才回程。这样，在空包运行的情况下，克服了液压启动的滞后性的限制，实现了真实的运行过程，获得了所需要的开关门时间，具体实现电路，如图2示。
从图 2 可以看出，为了测得开关门时间，由开门信号 Q6.1 驱动中间继电器 KA50,S7–214 测量 PLC 采集 KA50的触点信号作为计量的起点信号，采集高位码垛机 PLC 有 D11 输入模块的滑板关位信号 10.3作为计时的终点信号，从而测得开关门时间。在空包运行的情况下，当液压升降台层降时， Q6.2 输出位为 1，中间继电器 KA52通电，这时，S7 – 214 测量 PLC 的输入信号 10.1 有效，在 10.1 有效所需要的时间后， 给测量 PLC 的输出端Q 0.1 以输出信号，从而驱动中间继电器 KA51,KA51的触点信号被采集入高位码垛机 PLC 的 D12 输入模块的11.3端口。在连线时，必须拆除高位码垛机 PLC 的输入模块 D12 上的下位信号线11.3,这样，便用模拟的输入信号取代了实际的输入信号。当 11.3有效时，在原程序的控制下，压紧气缸回升，回升到位后，滑板门关闭，达关位时，S7-214 的输入端口 10.3 有效，从 10.2有效到 10.3 有效所经历的时间，就是所测的开关门时间，具体测量程序，如图3示。
4 结 论
介绍了一种时间参量的测量方法即模拟输入测量法，这种测量方法是在高位码垛机高速化改造的实践基础上提出的，测量在空包运行的条件下进行，由于液压启动的滞后性，导致下位信号成为再现有包运行过程的障碍，在这种情况下，取消该输入信号，用模拟信号取而之代，从而测得真实的时间参数。