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数控带锯机的PLC设计

目前国内家具和室内装修行业中有大量的曲线零件需要锯切，然而大都有人工划线后在木工带锯机上手工推送进行锯切，劳动强度大，生产效率低，容易发生事故。进口的数控曲线带锯机价格十分昂贵，国内的家具制造和室内装修企业经济上难以接受。

我们设计开发的木工曲线仿形带锯机有底座，XD-E2WT-C厂家*，床身，移动工作台，锯机，锯机摆动装置，和电气控制系统等部分组成。该设备造价非常廉价，控制系统只用了一块PLC.

带锯机曲线切割工艺分析：

在实木或人在板上锯切出轮廓曲线，看上去是一个比较简单的两维问题，只需要X和Y两个坐标位置的控制便能实现，即简单的两轴联动系统，然而实际情况并非如此。

首先，带锯条是套在上，下锯轮上的柔性无端钢带，在张紧力的作用下，具有一定的刚度，基本上不能承受侧向的扭转推力，当曲线锯切时，如果仅仅是X和Y轴的两轴控制，带锯条因有一定的宽度，而锯条宽度又十分有限，这必然会造成锯条锯切加工面与锯条背部的接触和挤压，影响加工质量，XD-E2WT-C报价，严重时，甚至会造成锯条脱落或断裂等事故。

因此，在曲线锯切时，必须使锯条在切削位置上始终处于与轮廓轨迹曲线相切的位置，以****1大限度地保证锯条背部与加工出来的轮廓面基本上不接触与挤压。

为达次目的，曲线锯切时必须锯条和加工工件之间不断地根据曲线的走向和曲率半径进行角度调整，以保证锯条和加工曲线始终相切。为此在数控曲线锯切时，在X，西藏XD-E2WT-C，Y轴坐标做位移运动的同时，还要使锯条做相应的摆动，即Z轴的转动。

主控制系统选用三菱FX2N系列晶体管输出型PLC，步进电机驱动器选用SH-20403型模块。机械手的外部接线图如图2所示。

　　机械手在****上面、****右边，底盘转至光接近开关X3处且夹紧装置松开时称系统处于原点状态。X10为手动控制按钮，按下该按钮后，可以进行按键开关 X20～X27对应的手动操作。X11～X15分别为自动方式中的回原点、单步、单周期和连续工作方式按钮，按下其中的某一个按钮，再按起动按钮X0，该工作方式的动作就会自动执行。步进电机只有在有脉冲信号(Y0)和方向信号(Y2或Y3)输入时才会转动，Y6，Y7选择将脉冲信号Y0送至哪个步进电机。Y5控制送气电磁阀，实现夹紧装置的夹紧与松开。Y10，Y11控制底盘直流电机的正反转。

PLC的用户程序，是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC编程语言的编制规范，按照实际需要使用的功能来设计的。只要用户能够掌握某种标准编程语言，就能够使用PLC在控制系统中，实现各种自动化控制功能。

根据国际电工委1员会制定的工业控制编程语言标准（IEC1131-3），PLC有五种标准编程语言：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）、结构文化本语言（ST）。这五标准编程语言，十分简单易学。

梯形图语言

梯形图语言是PLC程序设计中****常用的编程语言。它是与继电器线路类似的一种编程语言。由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉，因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。　梯形图编程语言的特点是：与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有继电器控制相一致，电气设计人员易于掌握。　梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。

指令表语言

指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，XD-E2WT-C供应，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。同时，指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。　指令表表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。其特点与梯形图语言基本一致。

功能模块图语言

功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。　功能模块图编程语言的特点：功能模块图程序设计语言的特点是：以功能模块为单位，分析理解控制方案简单容易；功能模块是用图形的形式表达功能，直观性强，对于具有数字逻辑电路基础的设计人员很容易掌握的编程；对规模大、控制逻辑关系复杂的控制系统，由于功能模块图能够清楚表达功能关系，使编程调试时间大大减少。

顺序功能流程图语言

顺序功能流程图语言是为了满足顺序逻辑控制而设计的编程语言。编程时将顺序流程动作的过程分成步和转换条件，根据转移条件对控制系统的功能流程顺序进行分配，一步一步的按照顺序动作。每一步代表一个控制功能任务，用方框表示。在方框内含有用于完成相应控制功能任务的梯形图逻辑。这种编程语言使程序结构清晰，易于阅读及维护，大大减轻编程的工作量，缩短编程和调试时间。用于系统的规模校大，程序关系较复杂的场合。顺序功能流程图编程语言的特点：以功能为主线，按照功能流程的顺序分配，条理清楚，便于对用户程序理解；避免梯形图或其他语言不能顺序动作的缺陷，同时也避免了用梯形图语言对顺序动作编程时，由于机械互锁造成用户程序结构复杂、难以理解的缺陷；用户程序扫描时间也大大缩短。

结构化文本语言

结构化文本语言是用结构化的描述文本来描述程序的一种编程语言。它是类似于高1级语言的一种编程语言。在大中型的PLC系统中，常采用结构化文本来描述控制系统中各个变量的关系。主要用于其他编程语言较难实现的用户程序编制。

结构化文本编程语言采用计算机的描述方式来描述系统中各种变量之间的各种运算关系，完成所需的功能或操作。大多数PLC制造商采用的结构化文本编程语言与BASIC语言、PASCAL语言或C语言等高1级语言相类似，但为了应用方便，在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。　结构化文本编程语言的特点：采用高1级语言进行编程，可以完成较复杂的控制运算；需要有一定的计算机高1级语言的知识和编程技巧，对工程设计人员要求较高。直观性和操作性较差。