利用西门子 808D系统对自动防护门进行控制

刘宁

沈阳机床股份有限公司沈一车床厂，辽宁沈阳 110142

【摘要】：本文阐述了利用西门子808D系统对自动防护门进行控制动作控制，以及在对自动门进行控制当中的问题解决方法和设置技巧

【关键词】机床自动防护门的结构 气动元件的连接 气动元件的信号 气动元件的PLC控制

1引言

机床的防护门多采用手动移动的方式进行移动，通过推拉的方式来移动机床防护门，在自动加工线当中，要求加工时机床防护门能够自动打开和闭合，实现远程加工，要实现这个功能需要引进自动防护门控制方式，本文主要讲述如何利用数控系统对自动防护门进行控制，以及在对自动防护门控制过程中出现的一些问题的解决方法和设置技巧。

2机床自动防护门的结构

机床的自动防护门与普通防护门的区别是，机床手动防护门是机床的防护门进行打开和关闭操作时通过人工移动的方式移动防护门，移动时需要人员去操作，费时费力，但在普通的应用场合下，手动控制的防护门完全可以达到加工要求，但是在自动线加工的场合时，机床防护门的打开和关闭的操作要求是自动控制的，能够通过数控系统上的程序去控制防护门的打开和关闭，这种情况下，我们就要引进自动防护门进行控制，自动防护门可以在数控系统发出指令时自动打开和关闭防护门，自动防护门有单门控制的和双门控制的，单门控制的在加工时可以在加工完一个零件程序后，用程序来控制这个防护门自动打开，双门控制可以在零件需要取料的情况下通过程序来使两个防护门同时打开，需要加工时同时关闭两个防护门。防护门如果要实现自动打开和自动关闭的控制，需要通过气缸装置来实现，气缸装置在通过一个方向的气体后，气缸的拉杆会进行伸出操作，如果把这个气体的方向向反方向通气的时候，气缸内会通过放方向的气体，这时气缸的拉杆会进行退回的操作。通过这两个动作的实现，可以用来控制机床的防护门，气缸需要安装在机床电箱上，或者安装在机床的防护上面，气缸的拉杆安装在机床的防护门上面。在用一个自动门的情况下，气缸被安装在电箱的顶部，在电箱体的上面气缸的拉杆与机床防护门进行连接，用螺丝紧固。而带有两个自动防护门的机床，左面的防护门与左面的气缸拉杆进行紧固，左面的气缸安放在靠近主轴床头的方向的底防护挡板上面，右面防护门与右面的气缸的拉杆进行紧固，右面的气缸体与台尾侧的底防护进行紧固，在安装气缸体的时候需要先把气缸体的拉杆伸出，，把机床的防护门闭合，然后往机床防护门上面安装气缸的栏杆，先把螺丝带上下，不要把螺丝固定太紧，然后拉开防护门，把防护门移动到两端最远端，气缸拉杆退回，这时记下气缸所处的位置，再取下气缸后在记下的位置处安装上气缸，注意检查在开始设计时候的安装位置与实际测量的位置是否一致，有多少的误差，误差过多的话要进行改进。在安装完气缸后，还要安装气阀三联件，这个三联件结构可以对进入的气体进行压力控制，空气纯净度控制等作用，外部气体通过这个三联件后才能给气缸进行其提供给，这个三联件结构的装置在进行安装时，由于要与外部气体进行连接，同时也要与机床上的器件进行连接，所以在安放位置上要选择机床的外侧，在机床防护的外侧靠近电箱处可以对这个三联件进行固定安装，位置为机床中部或者底部为最佳，三联件安装后要对三联件进行气体管路的连接，这些管路要根据机床离现场气压源的距离进行配做，长度应该适中，防止气压过大而使气体管路断裂。气体在通过三联件后要给气体换向阀进行气体输送，气体在通过换向阀后可以改变气体的流通方向，可以安装设计的要求来产生不同的流通方向，这两个不同方向的气体供给气缸时，可以使气缸的拉杆产生不同方向的动作，控制气缸拉杆的伸出和退回操作。气体换向阀安装在电箱的背面，背面焊有安装板，有安装孔，换向阀安装在这个安装板上面，安装位置要根据安装孔的要求进行安装，安装时要注意换向阀的位置不要与主轴箱的位置发生碰撞，先安装上主轴箱体，然后再进行换向阀的安装。换向阀与三联件的连接，以及换向阀与气缸的连接用到的连接管，连接管要在通过机床的防护后进行连接，要注意防护处要预留出连接接口，方便连接管的通过与连接。在气缸体上一般会配置有旋钮，这个旋钮可以控制气体进入气缸的气体流量大小，在选项右面增大时，气体流过气缸里的气体变多，速度变快，这时气缸的拉杆伸出和退回的动作速度也跟着变快，从而使防护门移动的速度变快，把旋钮往左边减小转动时，流过气缸里面的气体变少，气缸的拉杆伸出和退回的速度变慢，从而带动防护门的移动速度变慢，在气体压力调节一定的情况下，通过调整这个旋钮来控制防护门的移动速度是最有效和最方便的方法，由于防护门移动速度过快时，要把速度将下来，那么就调整这个旋钮来减小防护门的移动速度，在实际的应用中有着重要的作用。

3系统与气动元件的连接

数控系统控制防护门动作，主要是控制气动元件的动作，从而来控制防护门的动作。在数控系统与防护门控制的气动元件的连接时，在系统背面有X302接口用于数字量的控制，在控制机床防护门之前，需要把这个数字量信号先接到电箱上的接线端子台上面，因为数字接口的插头与接线端子台的连接不一致，需要通过转接元件进行中间转换，在连接好转换元件后，数控系统的数字量接口信号就引到了接线端子台上面，在机床侧，气动换向阀的控制需要电缆线进行连接，在气缸的两端需要安装有检测气缸拉杆的行程检测元件，这个检测元件需要电缆连接到电箱内，检测信号有检测拉杆伸出到位的检测信号，还有检测拉杆退回到位的检测信号，这两个检测信号可以把防护门的打开和关闭状态信号反馈给数控系统，让系统得知当前防护门所处的状态，这两个检测信号的电缆比较细。在连接时可以把电缆装在防护通道中，通过电箱接口后接到接线端子台上面，因为电缆的直径比较细，所以对电缆端头进行压线时，要把压线端子进行处理，使接线端子能与接线端子台进行匹配，能够顺利的接到接线端子台上面，接到上面后不能够掉落。控制气体换向的换向电磁阀线圈与电缆进行连接时，由于换向阀线圈接口被设置的很小，需要把换向阀线圈的端盖打开，电缆伸进去后连接接触触点，连接完成后再安装上端盖，然后再把电磁阀线圈安装在换向阀上面，这样的连接方法比较省时省力，实际连接中多采用这种方法进行连接操作。

4气动元件的信号处理

气动控制元件的动作信号有控制换向阀变换的换向输出信号，有检测气缸拉杆伸出到位的检测信号，有检测气缸拉杆退回的检测信号，有控制气源供给的气体供给信号，这和动作信号可以根据用户的要求去设定，这些信号都要通过电缆输送到机床电器柜里面与数控系统进行通讯。

5 气动元件的PLC控制

气动元件要想实现输出动作，要在数控系统里面对气动元件的信号进行控制，在防护门检测信号和气动门换向信号的处理中，要设置好防护门的打开和关闭的信号所对应的开闭点，在气动门已经打开到位时，这时气缸拉杆是处于退回状态，这时再进行换向操作，气缸的拉杆会进行伸出动作，所以在系统执行动作输出之前，一定要保证检测信号的正确性，如果检测不正确那么有可能发生防护门与其他设备发生碰撞的情况，这样的操作是不安全的，所以一定要预先检查检测的正确性，确保动作的安全性。

6结论

机床防护门上加装气动装置能够实现防护门的自动控制，在自动线加工设备中能够自动进行加工，自动打开和关闭防护门，提高了机床的生产效率。

参考文献：

1．《自动控制原理》张冬妍 主编 机械工业出版社 2011-7-1

2．《SINUMERIK808D系统调试手册》系统资料系列 版本05.2012