法利萊等離子數控系統(tǒng)介紹

      數控等離子切割技術是現代金屬切割技術發(fā)展的趨勢之一。本文以數控等離子切割機的產品設計作為研究背景，從伺服控制系統(tǒng)、PLC程序部分以及等離子電源三個主要組成部分來介紹法利萊等離子切割機的數控系統(tǒng)。

     法利萊等離子切割機大部分產品都是選用西門子伺服驅動系統(tǒng)SIMODRIVE 611Ue。在軟件上，使用Siomcom U進行配置，調試。利用Lex和Yacc這兩個編譯工具的編譯原理和編譯規(guī)則，并使用該工具生成的解釋器和編譯器編譯出等離子切割機數控系統(tǒng)的PLC程序。

     加工速度和加工精度是衡量CNC系統(tǒng)性能的主要指標。隨著現代微電子技術的發(fā)展，當今先進的CNC系統(tǒng)都已經完成了從16位微處理器向32位微處理器的過渡過程，大大提高了CNC的數據處理能力和程序執(zhí)行速度。某些系統(tǒng)，還采用了64位精簡指令集微處理器(RISC)。不少系統(tǒng)通過配置多微處理器實現分散處理，采用實時多任務操作系統(tǒng)進行并行處理等措施，進一步提高了系統(tǒng)數據處理速度。此外，一些高性能數控系統(tǒng)還推出了新的插補功能，如樣條曲線、NURBS曲線插補功能，簡化了編程，提高了曲線、曲面的加工精度。同時，一些新的實時誤差補償技術的應用，進一步提高了數控系統(tǒng)的加工控制精度。

     數控等離子切割機數控等離子切割系統(tǒng)由數控裝置(CNC)、伺服系統(tǒng)、輔助控制裝置和等離子電源組成的。

     一．數控裝置(CNC)

     數控系統(tǒng)是機床實現自動加工的核心，是整個數控機床的靈魂所在。主要由輸入裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸入／輸出接口等組成。主控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲器、控制器等組成。數控系統(tǒng)的主要控制對象是位置、角度、速度等機械量，以及溫度、壓力、流量等物理量．其控制方式又可分為數據運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內的插補模塊就是根據所讀入的零件程序，通過譯碼、編譯等處理后，進行相應的刀具軌跡插補運算，并通過與各坐標伺服系統(tǒng)的位置、速度反饋信號的比較，從而控制機床各坐標軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器PLC來完成，它根據機床加工過程中各個動作要求進行協調，按各檢測信號進行邏輯判別，從而控制機床各個部件有條不紊地按順序工作。

     二．伺服系統(tǒng)

     伺服系統(tǒng)是數控系統(tǒng)和機床本體之間的電傳動聯系環(huán)節(jié)。主要由伺服電動機、驅動控制系統(tǒng)和位置檢測與反饋裝置等組成。伺服電動機是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，驅動控制系統(tǒng)則是伺服電動機的動力源。數控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號與位置反饋信號比較后作為位移指令，再經過驅動系統(tǒng)的功率放大后，驅動電動機運轉，通過機械傳動裝置帶動等離子電源架運動。法利等離子切割系統(tǒng)的伺服控制系統(tǒng)采用西門子控制系統(tǒng)，在伺服電機和驅動控制系統(tǒng)有著成熟的控制經驗。

     三．輔助控制裝置

     輔助控制裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大后驅動相應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關量動作。由于可編程邏輯控制器(PLC)具有響應快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動機床開關等特點，現已廣泛用作數控機床的輔助控制裝置。

     四．等離子電源

     等離子電源相當于是數控機床中切割的刀具，它以壓縮空氣為工作氣體，以高溫高速的等離子弧為熱源、將被切割的金屬局部熔化、并同時用高速氣流將已熔化的金屬吹走、形成狹窄的割縫，從而達到切割的目的。

     法利萊等離子切割機數控系統(tǒng)主要由以上四個部分組成，即：