基于现场总线的感应淬火机床控制系统设计

2数控系统设计

多功能回转式感应淬火机床要求：①3个加工工位同时独立运行；②连续淬火 时速度连续变化不停顿；③具有3个工位下降不到位和转台不到位自纠正功能。常规的数控 系统无法满足这些功能，现自行研制的基于工控PC的数控系统，在Windows 2000下利用线程 技术实现了上述功能。

2.1硬件总体设计

图3给出了系统总体设计框图，3个工位的工件升降定位由步进电机控制，3个 工位的旋转由变频器控制，转台分度及定位由步进电机控制。

工控PC是系统的核心，一方面对机床各运动部件进行检测与控制，另一方面通过网卡与车间 级网络相连，使系统可以利用远程计算机输入淬火参数，也可以显示机床工作情况；PCI-1 240用于步进电机速度和定位控制，同时检测步进电机各种异常信号；PCI-1751为48路TTL 电平并行输入输出板，其中32路设置为输入，用于操作按钮输入，包括启动、暂停、急停按 钮，3个工位手动加热、喷液、旋转、切换，转台快速正反转、慢速正反转，3个工位工件快 速上升下降、慢速上升下降等；16路设置 为输出，用于转台及3个工位步进电机使能控制。PCL-724为TTL电平输入板，用于对到位、 缺料、缺水、顶尖异常等信号进行检测，由于板上无电平转换和信号隔离功能，而接近开关 为24 V，所以使用PCLD－782作为输入电平转换和信号隔离电路；PCLD－885为16路高功率 继电器输出板，具有极强的输出驱动能力，触点容量为交流220V 5A；PCL720为64路开关量 输 入输出板，在这里主要与PCLD－885一起，控制各工位切换、加热、喷液、吹堵、回火。

PCI-1601为RS232转RS485接口板，主要用于与变频器FR-E500连接，控制工件旋转电机的 转速，并监视变频器的运行状态，其连接线路如图4所示。

图4中R为终端匹配电阻，阻值为100 Ω。由于传送速度和传送距离等原因， 有可能受到反射的影响，故设此电阻。