1、前言

    我们都知道，使用传统的普通平头设备的进行工件的平头操作，平头面的光滑度和平面度，会受到刀具的精确程度以及操作人员的熟练程度等诸多因素的影响。鉴于存在这种问题，我们研制了数控平头机，它可以按照输入的进刀曲线连续工作，始终保持高精度和高效率，从而充分保证平头质量。

    2、控制要求

    数控平头机控制要求为：

    （1）控制系统应可调整刀头加工程序；

    （2）不同的加工阶段可以选择不同的加工速度和加工深度。空程的时候的进刀曲线如图1所示，加工时的进刀曲线如图2所示；

    （3）主轴转速应可调节，且范围应宽广；

    （4）加工精确度高，加工材料平面的光滑度要求为Ra≤1.6μm；

    （5）定尺尺寸精度：±0.5mm

图1 空程时进刀曲线

图2 加工时进刀曲线

    3、系统的硬件设计

    根据系统的控制要求配置硬件如下：

• 可编程控制器：1个西门子公司的S7-200系列CPU222PLC；
• 人机界面：1个DP210；
• 外设：2个步进电动机、2个步进电机驱动器、2个三相电动机、1台变频器、1个EM222、8个电磁开关、4个光电传感器和1个霍尔传感器。

    3.1 系统的I/O点分配

    由硬件结构图可知,系统需要5个输入点和14个输出点.CPU222PLC有8个输入点和6个输出点,因此需要增加一个扩展模块,选用8点输出的数字量扩展模块EM222.输入点是I0.0-I0.7;输出点是Q0.0-Q0.5和Q1.0-Q1.7,分配情况见下表1和表2：

表1 输入端子分配表

表2 输出端子分配表