DCS卡件 FOXBORO FCP270 P0917YZ Field Control Processor
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數控加工過程容易出現撞刀事故，特別是在數控技能人才的培訓過程中，學員缺乏數控操作的實際經驗與系統的理論知識，更容易導致撞刀事故發生。撞刀事故不僅可能對昂貴的數控機床設備造成危害，嚴重的話，可能造成數控機床的報廢，更可怕的是可能造成人身傷害。因此，怎樣防止撞刀事故的發生，一直都是從事數控機床技術人員重點考慮的問題之一。
1 撞刀信號的檢測
所謂數控機床撞刀，指的是由于各種錯誤而導致*以非正常切削速度(一般是G00指令快速移動)與工件或機床其他部件發生的碰撞。要防止撞刀事故的發生，可以考慮使用接近開關對*與工件的位置關系進行判斷，并檢測此時車刀的移動速度和方向，以此通過判別。當判別到*與工件距離在警戒范圍內，且*快速移動朝向工件時，就認為要發生撞刀事故。此時，控制系統發生動作，并實現電機制動。信號檢測方法如下。
1.1 用接近開關對*與工件的位置關系進行判斷
由電磁場理論可知，在受到時變磁場作用的任何導體中，都會產生電渦流。據此原理可自制金屬傳感器電路。在圖1中，電路由振蕩電路、比較電路和整形電路三部分組成。將車刀套入傳感器線圈中，檢測電路接通電源后，線圈振蕩產生一個交變磁場，金屬工件在此磁場中移動時產生渦流而吸取了振蕩器的能量，使振蕩器輸出幅度線性衰減，衰減量的變化正比于金屬工件和車刀的距離。振蕩電路的輸出幅值經過比較器進行比較，比較后的輸出信號經過整形電路整形，可直接輸入控制電路進行檢測狀態的判別。電渦流式傳感器的靈敏度和線性范圍與線圈產生的磁場強度和分布狀況有關。接近開關的警戒距離可以通過調整傳感器線圈的尺寸、形狀及圖1中R1的電阻來實現調節。
圖1接近開關電路原理圖
1.2 用HC對車刀運動方向信號及速度信號進行檢測
檢測車刀運動方向信號只要檢測步進電機方向信號的高低電平即可。
而速度信號的檢測，首先是采集驅動步進電機的脈沖信號，并在1個時基內采用PLC的高速脈沖計數器對該脈沖信號進行記數，將所記數與寄存器設定值比較，當1個時基內所記數大于設定值時，就可輸出開關量。
2 防撞刀系統控制方案
控制系統的設計可以利用PLC來實現。PLC是一種成熟的工業控制產品，內部有良好的光電隔離裝置，抗*力強，可靠性高，靈活性好，其接線與參數修改方便，對現場不同的實際情況可以及時地作出調整。
PLC控制系統選用FXlN-24M，其參數與性能為：14個輸入點，其中X0～X5這6個端子為高速輸入端子，10個輸出點。單步步速0.55μs～0.7μs，應用指令數～數步速約為100 bts，繼電器輸出。根據控制要求，設計PLC的控制流程如圖2所示。
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Barber Coleman Invensys LCMA-110-0-0-2 Local Control Module Circuit Board
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AIM Historian V3.2 Software and documentation , Invensys I/A series info suite
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