浅谈液压镗孔机镗刀的防撞保护程序设计论文
随着科学技术的不断发展，电气控制与PLC应用技术在机械制造、冶金、化工、电力、建筑、交通等领域的应用越来越广泛。PLC源于电气控制，是在电子技术、计算机技术、自动控制技术和通信技术发展的基础上产生的一种新型工业自动控制装置，具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于扩展、调试维护方便等一系列优点，不仅可用于开关量控制、运动控制、过程控制和数字控制，而且还可用于数字通信和联网控制。目前，PLC技术已成为现代工业控制的重要支柱之一。因此，学习和掌握现代电气控制与PLC应用技术无疑具有很高的实用价值。
1镗孔机编程设计
1.1程序整体设计思路
根据程序的基本设计要求，首先要确定液压镗孔机控制系统程序的基本流程。编写程序时要根据液压镗孔机动作的要求绘制程序流程框图，再列写I/O端口分配表。
液压滑台从LQ1处移动到LQ2处的距离如果是一个定常数，而液压滑台运行速度也是一个常数的话，那么滑台从LQ1 处快速移动到LQ2 处的时间就也是一个定常数。若要解决行程开关LQ2 所造成撞刀的故障问题，利用PLC软件功能和延时功能可以很好地解决此问题。将滑台从LQ1 处快速移动到LQ2 处的时间接通延时器，滑台开始移动，那么计数器就开始计时，到计数器计时完毕后立刻检测LQ2 处的信号，如果有信号，说明滑台已经到达了工进点，如果没有信号。则LQ2 处出现故障，要能及时报警来停止滑台移动，这样可以有效的防止撞刀，减少事故的发生。
不可忽视的是液压传动系统的工作稳定性会受到油温变化的影响，液压油的温度变化会引起油的黏度变化，油的黏度变化则会引起液压系统流量的变化，流量的变化会直接影响液压缸移动的速度。在室温条件下，液压的油温会在2 小时左右从20 ℃ 左右升高到70 ℃ ，随着油温的升高，液压滑台的移动速度会逐渐加快，这就造成了滑台从LQ1 处移动到LQ2 处的速度是变化的，而不会是一个确定的数值，所以就不能用定时器检测LQ2 的方法来判断LQ2 处是否发生了故障，实际中应该用液压滑台前次滑到LQ2 处的时间和后一次运行到LQ2 处的时间作比较，如果这个差值在准许波动的范围内，则认为是正常的，否则就有故障。这个方法可以测定动态变化的系统是否能正常运行。
1.2PLC控制系统的整体控制功能
1)滑台按照快进→工进→工退→快退→原位动作循环。
2)工进信号(LQ2)出现故障时，有报警指示灯提示。
3)为了确保工件的安全性，液压泵电机要有过载保护功能。
4)刀头在任何位置都可以通过手动按钮快速退回。
1.3液压镗孔机的I/O 端口分配表液压镗孔机的I/O 端口分配表。
1.4系统运行程序
液压镗孔机程序控制包括手动控制和自动控制两部分。
1.5镗孔机电路主回路
镗孔机电路主回路主要控制3 台电机—液压泵电机、主轴泵电机、冷却泵电机。按下SB0 时KM2 接通液压泵开始工作，KM3 接通主轴泵开始工作进行镗孔，KM4 控制冷却泵进行降温，当按下SB01 主电路断开。
镗孔机是专门加工液压缸和气缸等深孔加工设备，也可以加工机床的主轴孔、盲孔及阶梯孔。机床不但可以承担各种钻削、镗削，而且还可以进行滚压加工，钻削时采用内排屑法或外排屑法。机床床身刚性强，精度保持性好，主轴转速范围广，进给系统由交流伺服电机驱动，能适应各种深孔加工工艺的需要，受油气紧固和工件顶紧采用液压装置，仪表显示，安全可靠。
镗孔机也用于镗削汽车，拖拉机等内燃机汽缸孔和缸套内孔，也可用于其他机械零件内孔的精密镗削加工。
镗孔机的定位装置包括定位座、定位顶芯和至少3个相同的.定位柱，定位座包括支撑座和定位套筒，定位套筒侧壁上设有至少3 个与定位柱配合的通孔，各通孔均与定位套筒的中心线垂直，定位顶芯呈钉状，其固定端设有钉帽，其工作端为圆锥体，且圆锥体抵住各定位柱的内端。对照现有技术，镗缸机的定位装置的结构简单、使用方便、定位准确、成本低、易于实现和提高生产效率。
2液压镗孔机软件编程设计
软件设计编程。
M1.2 得电启动Q0.4 滑台快进的同时，计数器C1开始计数，计数器是用于计算输入脉冲的个数，即Q0.4 导通的次数。
当M1.4 得电时，滑台工进，计数器C1中的值MW12放入MW10中。
当M1.6得电时启动Q0.4 滑台快进，当M1.5得电时启动Q0.5、Q0.2滑台快退的同时报警。当M2.0 得电时Q0.2动作，Q0.4 和Q0.5 复位报警灯亮，滑台停止动作。
当M2.1 得电时启动Q0.4 滑台快进的同时，计数器开始计数，是以不同方式进行计数。
当M2.2 得电时启动Q0.2，Q0.4 Q0.5 Q0.6 复位，报警灯亮，滑台停止动作。
当M2.3 得电时启动Q0.5 滑台快退，当I0.7每接通一次发出一个计数脉冲，并将结果放入MW8 中，I0.7 为复位位。
将MW8 中的数据与1进行比较，若等于1，则M0.5动作，将MW12 中的数据与MW10中的数据比较，若MW12>MW10，则M5.1 动作，主要是进行逐次比较看是否在合理的范围之内工作。
以上程序是镗刀防撞的关键步骤，用比较计数所用时间和上一次的时间作比较，每一次都要循环作比较，一环扣一环的比较时间，规定在合理的范围内认为是不会碰撞的，如果超过这个时间范围，则要报警，说明要碰撞了。
3镗孔机硬件接口
镗孔机硬件接口原理图。
1)启动：按下SB1 按钮，液压泵电机起动，液压泵输出压力油。
2)快进：按下SB3 按钮，刀头快进，终点开关LQ3限位。
3)工进：按下行程开关LQ2，刀头转为工进方式。
4)快退：工进过程中运动部件会压下终点行程开关LQ3，刀头转为快退运动，原点开关LQ1 起到限位作用。
4结语
液压镗孔机滑台的快进、工进、工退、快退通过与1YVA、1YVB、2YV 电磁阀配合进行控制，从而实现自动控制液压滑台。行程开关LQ1、LQ2、LQ3是用来给滑台发出转快进、转工进、转工退、转快退信号的。液压镗孔机在不同的环境下都要能正常的运行，而且有遇到故障时能紧急停车的功能，这是本次设计的目的。
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