深孔钻控制仿真实验：实训四十四

1.控制要求

细长孔钻削到一定深度时，由于加工生成的金属屑不容易排出，可能会折断钻头，一般采用分级进给法来加工细长孔。钻削到一定深度后，刀具退出工件，排出孔中的金属屑。当钻头快速进给至接近上次加工结束处时（约3～5mm），由快进转为工进，这样反复多次，直至加工结束。

设加工过程中钻头退出一次，图5-37的右上角是加工过程的示意图，X1～X4是控制加工过程的限位开关，图中还给出了深孔钻控制系统的顺序功能图和梯形图。在初始位置（X1为ON）按下起动按钮X0，钻头开始工进，钻到限位开关X2处时钻头快速退出，回到X1处时改为快速进给（快进），在X3处改为工进，钻到X4处时快速退出，返回X1处松开夹紧装置，加工过程结束。

图5-37 深孔钻控制的顺序功能图与梯形图

2.步的控制程序的设计方法

在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步，并且相应的转换条件满足，则转换实现。即该转换所有的后续步都变为活动步，该转换所有的前级步都变为不活动步。

该转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路组成的串联电路接通时，转换条件满足。此时用SET指令使所有后续步对应的辅助继电器置位，用RST 指令使所有前级步对应的辅助继电器复位。不管在什么情况下，代表步的辅助继电器的控制电路都可以用这一原则来设计，每一个转换对应一个这样的控制置位和复位的电路块，有多少个转换就有多少个这样的电路块。这种设计方法特别有规律，在设计复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握，又不容易出错。

例如图5-37中转换条件X2的前级步为M1，后续步为M2，在梯形图中，用M1和X2的常开触点组成的串联电路来控制对后续步M2的置位和对前级步M1的复位。

开机时的第一个扫描周期M8002为ON，用它的常开触点将初始步M0置位为ON，为转换到步M1做好准备。

3.输出电路的设计方法(www.xing528.com)

由于步是根据输出变量的状态变化来划分的，它们之间的关系极为简单，可以分为两种情况来处理：

1）某一输出继电器仅在某一步中为ON，例如在图5-37中，Y3仅在步M3为ON，因此用M3的常开触点控制Y3的线圈。

2）某一输出继电器在几步中都应为ON，应将代表各有关步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。例如在图5-37中，Y1在步M1和M4中都应为ON，所以将M1和M4的常开触点并联后，来控制Y1的线圈。

使用这种编程方法时，不能将输出继电器的线圈与SET和RST指令并联，这是因为图5-37中前级步和转换条件对应的串联电路接通的时间是相当短的，只有一个扫描周期。转换条件满足后前级步马上被复位，在下一扫描周期控制置位、复位的串联电路被断开。而输出继电器的线圈至少应该在某一步对应的全部时间内被接通。所以应根据顺序功能图，用代表步的辅助继电器的常开触点或它们的并联电路来驱动输出继电器的线圈。

4.仿真实验

将图5-37中的程序输入到主程序，或打开随书光盘中的例程“深孔钻控制”，然后打开GX Simulator，启动软元件监视视图，生成X窗口、Y窗口和M窗口。

刚开始进入RUN模式时，初始步M0应为ON。双击X窗口中的X1，令左限位开关X1为ON，为起动系统运行做好准备。两次双击X0，模拟按下和松开起动按钮。观察是否能转换到步M1，即M0变为OFF，M1和Y1变为ON，开始工进，Y5被置位，工件被夹紧。此外，应将左限位开关X1复位为OFF。

两次双击X2，模拟限位开关X2动作，观察是否能转换到步M2，Y1变为OFF，Y2变为ON，钻头快退，Y5继续保持为ON。

依次模拟限位开关X1、X3、X4和X1的动作，观察是否能按顺序功能图的要求，顺序转换到步M3、M4、M5，最后返回到初始步M0。在初始步，Y5应被复位为OFF。