西門子中央處理模組CPUSR30 西門子中央處理模組CPUSR30
工藝要求
由于在這種刨槽機上加工的板材一般都比較薄，為了保證折邊處有足夠的強度，刨槽的深度不能夠很深，所以控制精度要求很精確；同時，為了提高工件的折彎尺寸精度，對溝槽的長度和位置控制也要精確。綜合以上因素考慮：整機的設計精度要達到0.01mm。根據(jù)工藝技術特點，工件的加工需要在x，y，z三個方向上分別進行控制。其中x軸：溝槽的長度；y軸：溝槽在板材上的位置；z軸：溝槽的深度。具體要求如圖2所示。
西門子模塊CPUSR30
控制要求
為了降低對操作人員的文化水平的要求，必須簡化參數(shù)設定，采用友好的人機對話界面，能夠方便的控制機器的運行，能夠監(jiān)視機器的運行狀態(tài)；
另外為了提高機器的智能化水平，在本機器上開發(fā)了具有文件存儲和管理的功能。這樣就可以方便的以配方的形式進行不件加工參數(shù)的管理。數(shù)據(jù)存儲要求以工件的編號作為數(shù)據(jù)組（可多達50組），每一個工件編號對應一組工件的參數(shù)：長度，厚度，刨削起點，開槽位置，溝槽深度（一條溝槽zui多可以分10刀進行刨削，每一次進刀深度設定范圍在0～0.99mm）等等。所有的參數(shù)可以隨時修改，隨時存儲。加工時，通過設定工件的編號來調用參數(shù)，如圖3，也可以按照重新設定的新參數(shù)來加工工件。
機器的工藝控制上要求機床有手動和自動功能。手動時，機床每次只在一個固定的位置（可以任意設定）上刨一道槽。自動時，機床可以根據(jù)設定的工件號調用長度，厚度，刨削起點，開槽位置，溝槽深度等參數(shù)，在板材上自動刨出合乎要求的溝槽。圖4示出操作界面。
方案確定
綜合以上的要求，由于是位置控制，而且控制精度要求較高（0.01mm），所以應當采用步進電機或者是交流伺服電機作為執(zhí)行機構。控制系統(tǒng)可以有多種選擇：數(shù)控系統(tǒng)；計算機+運動控制卡；hmi+plc等。
執(zhí)行機構的選型
步進電機的優(yōu)點是價格要比交流伺服電機便宜，缺點是它高速力矩特性較軟，會限制運行速度的提高，從而影響機器的工作效率的提高。而交流伺服電機則能夠勝任高速運行，所以從提高工作效率的角度來說選擇交流伺服電機作為執(zhí)行機構能夠提高設備的適用范圍，從而提高設備的市場競爭能力。
控制系統(tǒng)的選型
專門的數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)點是功能很，適用于復雜的運動控制，價格比較高，zui重要的是它對操作人員的要求比較高，而在這里的控制程序單一，不需要操作人員經(jīng)常的改變控制程序，所以不適合用在小型機床。
微型計算機＋運動控制卡這種方案
硬件成本比前者要低一些，但是控制軟件的穩(wěn)定性對操作系統(tǒng)依賴性很強，操作系統(tǒng)一旦癱瘓，將直接影響生產(chǎn)的進行。另外計算機對環(huán)境要求高，體積大，可移動性差，不適合安裝在小型機床上。
hmi和plc本來就是面向工業(yè)環(huán)境設計的高穩(wěn)定性產(chǎn)品，物理尺寸非常適合安裝在小型機床上，價格上也比較便宜。控制軟件開發(fā)采用簡單易學的ld梯形圖語言，控制系統(tǒng)軟件的開發(fā)，調試很容易，plc運行非常穩(wěn)定，幾乎不需要程序維護。比較而言：
hmi+plc的方案應該是zui好的選擇。
硬件系統(tǒng)
系統(tǒng)硬件方案如圖5所示。
控制回路
包括按鈕，指示燈等。二次回路采用dc24v，串入急停按鈕控制動力回路接觸器，直接控制供電系統(tǒng)的安全運行。
供電系統(tǒng)
伺服驅動動力電采用ac380v供電，由接觸器控制。一西門子模塊CPUSR30臺可以輸出電壓為dc24v的開關電源。提供人機界面電源、plc的輸入信號電源。二次控制回路單獨使用另一路dc24v開關電源。
伺服動力電源是三相ac220v的，所以要提供一臺380-220干式變壓器，作為電壓的轉換。
plc電源是ac220v等級的，可以從ac380取一相使用，但考慮到電源隔離以后，電源的質量有一定的提高，對plc有利，因此從380-220干式變壓器輸出端取兩相使用。
