4.垂直升降系統(tǒng)

垂直升降系統(tǒng)主要由Z軸方向升降電機(jī)，滑板導(dǎo)軌和傳動齒輪等組成，用于實現(xiàn)切割鋸片的垂直升降運(yùn)動。

5.橫向移動系統(tǒng)

橫向移動系統(tǒng)主要由X軸方向走刀電機(jī)，傳動齒輪，橫梁導(dǎo)軌和內(nèi)框架等組成，內(nèi)框架由走刀電機(jī)經(jīng)齒輪傳動在橫梁導(dǎo)軌上左右移動，用于實現(xiàn)切割鋸片的進(jìn)給運(yùn)動。

6.電機(jī)位置檢測系統(tǒng)

電機(jī)位置檢測系統(tǒng)就是對各個方向電機(jī)的傳動位移進(jìn)行檢測，精確的電機(jī)傳動位移檢測是確保石材分片切割精度的重要前提。

7.刀盤電機(jī)電流報警保護(hù)系統(tǒng)

系統(tǒng)中采用了一個輸出量為開關(guān)量的電流表對刀盤電機(jī)的電流進(jìn)行監(jiān)測，一旦負(fù)載電流超過報警電流設(shè)定值則電流表會輸出一個開關(guān)量的信號給PLC控制器，PLC將會發(fā)出控制信號使刀盤電機(jī)停止運(yùn)行以達(dá)到保護(hù)電機(jī)的目的。

8.冷卻系統(tǒng)

石材切割機(jī)的冷卻系統(tǒng)主要由冷卻水泵，電磁閥和壓力開關(guān)組成，石材切割機(jī)的刀鋸由于長期與石料的摩擦?xí)逛徠瑴囟茸兏撸瑸榱吮苊怃徠蚋邷負(fù)p壞，冷卻水泵提供石材切割機(jī)專用冷卻液進(jìn)行冷卻保護(hù)。

9.電控系統(tǒng)

采用控制柜集中操作控制，可實現(xiàn)手動和自動控制。石材坯料初始切割位可通過送料調(diào)整手持器進(jìn)行點動調(diào)節(jié)，石材分片控制可利用編碼器精確定位由PLC控制自動分片切割處理，切割參數(shù)可通過系統(tǒng)人際界面輸入進(jìn)行設(shè)定。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計

石材切割機(jī)PLC控制石材自動分片切割程序包含初始化，測量，估值，進(jìn)刀，退刀等部分。初始化部分主要是根據(jù)實際情況輸入設(shè)定石材切割的長寬厚尺寸數(shù)以及分片個數(shù)等；測量部分主要是通過編碼器高速計數(shù)脈沖輸入并經(jīng)PLC換算成刀鋸和臺車前進(jìn)的位移；估值部分主要是通過PLC比較指令和初始化設(shè)置的參數(shù)相比較是否達(dá)到設(shè)定切割尺寸，進(jìn)刀部分是通過PLC程序?qū)Ω鞣较螂姍C(jī)進(jìn)行順序控制；退刀部分是進(jìn)刀控制的逆過程，圖3為石材切割過程控制程序流程圖。

圖3石材切割過程控制程序流程圖

4人機(jī)界面畫面設(shè)計

本系統(tǒng)的人際界面共設(shè)計了四個界面，分別為系統(tǒng)主菜單畫面、參數(shù)設(shè)置畫面、運(yùn)行監(jiān)測畫面，手動操作畫面。

系統(tǒng)主菜單操作界面如圖4所示，可通過主菜單選項進(jìn)入不同的系統(tǒng)界面。

系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面如圖5所示。通過此畫面可以設(shè)置石材自動分片的切割尺寸和分片數(shù)目。

系統(tǒng)監(jiān)測畫面如圖6所示，該畫面的主要功能是監(jiān)測刀盤負(fù)載電流是否過載，冷卻水泵是否正常供水以及系統(tǒng)的電力供應(yīng)是否正常，這些狀態(tài)的正常是保證整個切割過程正常運(yùn)行的保證；當(dāng)某項出現(xiàn)異常時，則會觸發(fā)聲光報警裝置提示工作人員進(jìn)行故障診斷。

系統(tǒng)手動操作模式如圖7所示。該畫面的功能是通過畫面中的功能按鍵等手動控制石材切割機(jī)的分片切割動作。

5總結(jié)

本設(shè)計中PLC的輸入全為數(shù)字量輸入，通過開關(guān)量輸出的電流表和水壓開關(guān)巧妙的將模擬量輸入轉(zhuǎn)化為數(shù)字量輸入，避免了A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，節(jié)約了系統(tǒng)造價成本。本論文設(shè)計的石材切割機(jī)控制系統(tǒng)造價成本低，適合各中小企業(yè)的實際生產(chǎn)。