西门子模块6ES360-3AA01-0AA0

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轴角编码器是一种用于测量角度的装置。一谈到角度测量，大家立刻会想到有光电式、光栅式、磁电式等，然而还有一种性能更好的角度测量方式即自整角机/旋转变压器测量方式，可能被大家忽略了。
自整角机∕旋转变压器以前主要用于要求高精度、高可靠性的场所，如航空、航天、船舶、、雷达、通讯等领域。而它们在其它领域没有得到很好推广，是因为它输出的是三相交流信号，必须经过后面的数字处理，把角度信号变成数字量才能进入计算机或其它设备，而这种数字处理部分比较复杂，通常成本较高，所以限制了它们在其它领域的应用。为此，北京飞博尔公司经过多年的潜心研究，终于克服了多项难关，取消了传统的SCOT变压器和SD变换器，采用更新、更先进的方法解算出角度，降低了成本，生产出FB9xx一系列角位变送模块，使自整角机/旋转变压器这样高可靠性的角度测量方式方便的用于工商业测量的各个领域中，为用户提供了一条高精度、高可靠的角位测量方法。

同其它角度测量方法相比，自整角机∕旋转变压器用于角度测量具有明显的优势。
⑴、从性能上看：因为数据处理与检测元件完全分离，并且可以相距很远，而检测元件内只有两个线圈，没有任何电路，所以它的抗振性、耐温性、抗腐蚀性、抗灰尘及油污、及抗干扰性等方面都具有很好的性能。而光电式、光栅式、磁电式由于传感器内部集成了处理电路，其受振动、温度、腐蚀性气体、灰尘及油污的影响较大，并且光电式还受到光源的寿命影响，其抗干扰性能也不如自整角机和旋转变压器。
⑵、从使用上看：安装尺寸选择空间大，可以从直径20mm～80mm都有，并且外形尺寸不受分辨率的影响；传感器与数据处理部分只需5条连线，免去码盘10～20几条连线的麻烦；传感器没有**零位，任何位置都可以作为零位进行测量，免去了调整传感器零位的麻烦；很高的测量能力，可以测量高达三万圈。
⑶、从测量精度上看：FB9xx系列角位变送器，单圈分辨率可以从8位～16位；跟踪速度可以达到6000转/分（对400Hz传感器而言）。
⑷、从功能上看：FB900C具有角度和位置变换功能，用户可以对它进行编程，有4～20mA输出、RS232C或RS485输出；FB900P具有20位并行口角度输出，方便的同PLC或其它设备相连；FB900D具有RS232C或RS485输出，通讯参数用户可以设定。

综上所述，FB9xx系列角位变送模块同自整角机∕旋转变压器（发送机）组合，构成一种全新的、高可靠的、的角位测量方案 随着科技的发展和市场需求的多样化，国内外工程机械厂家日益关注产品的多功能开发。机械制造业在经历了内燃机的动力和液压、气压传动的传动之后，现正致力于应用电控技术来完成产品的操纵和控制，以满足用户对产品环保。节能、操作舒适性及智能化监控维护的要求。
    我国西部大开发战略的实施使世界上有实力的压实设备公司看好国内大市场，给国内**带来了机遇和挑战。美国英格索兰公司在无锡建厂、美国卡特被勒公司在徐州建厂，3－5年内国外产品或独资公司生产的压实机械产品会占 30％以上，外资企业不仅引人硬件技术，还引进了软件技术和管理技术。众所周知，高科技带来，机械产品的升级换代是市场选择企业的根本。

1国外压路机机电液一体化技术的发展

   1）德国 BOMAG公司的自动压实控制系统新型智能可变振幅的Variomatic振动压路机以两个相对旋转的偏心轴来振动压实轮，双轴布置使振动力的大小和方向可根据轮子在被压物料上振动加速度的变化，通过液压系统修正两轴之间的角度，用电子控制自动地完成从垂直到水平方向的无级变化，而装在轮上的加速度表则连续不断地反映物料硬度随压实进程的变化。从加速度表上测得的数据被输送到压路机上的计算机里，并可存人软、硬盘中，计算机可将这些数据与预先存储在机内的数据（大量压路机在长期改进过程中累积起来的经验数据）相比较。当结果达到预定值时计算机发出指令，通过改变两根轴的相对角度来改变振动方向和有效振幅，对压实力进行优化，既简化司机操作又改善压实均匀度。

   2）适压 Superpaye**级路面的压买系统根一据 Superpaye**级路面技术规定要使用粗颗粒骨料和低含量沥青，在减少环境污染的同时增强路面承载力，工艺要求为躲过“温度敏感区”而进行高温压实。 Hamm公司的IQ2系统不但记录和显示压实
状况，还可自动调校振频、振幅和行驶速度，在较短时间内达到较理想的压实效果。

   3）用电子技术实现关键参数的实时监控在关键部位设置传感器对压路机上的发动机燃油。冷却、润滑、充电系统及行走、振动。转向系统等的温度、压力、流量诸参数进行实时监控；借助看门狗电路和电脑监控分析进行异常报警；利用微电脑控制器对整机上的开关、继电器、电磁阀进行、诊断并分析出故障代码，维修利用监控器读取故障码，便于快除故障。

   4）以机电液一体化技术为界面的新功能开发国外广泛利用该技术建立了自动驾驶作业系统；德马公司推出自动滑转控制系统，压路机可爬68％的陡坡；通过操作显示灯、提示灯和电器开关互锁来防止误操作；通过操作座椅上的开关在压路机行驶过程中进行牵引与行驶液压回路的转换。

2国内压路机机电液一体化技术现状

    国内压路机厂家在这方面也有了一定的进展，如湖南江麓机械厂开发的W1102DZ振动压路机具有自动驾驶作业系统，许多压路机也都设置了声光报警系统。尽管对关键参数实施了监控，而且控制方式*特、自成体系，安装维护简单直观，抗干扰能力强，但由于线束多，各功能单元之间的复合控制难以实现，传感器资源不能充分利用。随着监控信息量的加大，警报灯、仪表布置困难，其它自动控制的功能扩充困难。

3主要技术问题和解决方法

    国产压路机存在着可靠性、耐用度差，监测手段落后的问题，作业质量受人为因素影响大，压实控制技术智能化程度低，操作舒适性差，当前筑路机械技术难点集中在控制与操纵系统的改进上。

    我们可以通过引人具有良好控制性能和信息处理能力的电子技术、传感器技术和电液传感技术，从机械和液压两个方面来解决其控制问题。在传统的负荷传感和极限功率调节系统中引进电子传感元件和执行回路，使液压系统的调节品质和功能得到。即把系统的逻辑功能由电子装置承担；把能量转换、功率流切换和主系统过载保护（安全阀）由液压、气动装置承担；通过引人比例阀。PLC可编程控制和数据总线技术以及采用廉价而可靠的高速电磁阔而构成的闭环控制系统；同时依靠电子元件反馈相应的参数值，建立完善的在线状态监测和故障诊断分析功能。

4目前应抓的工作

    机电液一体化技术的推广应用首先要解决观念更新问题，过分强调竞争会把企业带人死胡同。诚然机械产品元件越少其可靠性会越高，但这种可靠性丧失了产品的多功能开发。国外正是看到了故障的必然性才会借助机电液一体化技术来防止故障、迅速发现并解决故障，同时也正是由于电子元件**，才使该项技术得到了较充分的利用和开发。

   其次要合理利用该技术则离不了引进、吸收和开发。如英格索兰、卡特彼勒两公司选用配置瑞土专业电子仪器制造商Geodynamik公司开发的计算机软件和控制系统，用于连续压实控制（CCC）的压实数据系统（CDS）以及用于处理CCC的PC软件程序。对于这些无力开发的技术要用有限的资金去引进，在消化和吸收之后国内科研部门应联合进行技术开发，利益共享。

   成熟技术可以直接嫁接。目前国内全液压压路机广泛采用进日的发动机、行走和振动泵及马达。国内合资和独资公司生产的挖掘机，其发动机电子控制系统可以实现对发动机转速、停车等自动控制，而广泛采用的液压泵（如美国萨奥90系列泵）本身配有转速、压力等传感器接口。萨奥为德马公司H型振动压路机配备的自动滑转控制系统，其爬坡能力高达68％。德国力土乐公司提供相应的可编程控制器，它不像大型矿用设备复杂且响应慢。这些都可以通过借船出海，作为协作配套厂家可直接利用该项技术。

   随着科技的发展和用户需求的日趋主题化、个性化和多样化，产品技术含量的高低和功能的多样性直接影响着企业的利润和生存。跨国公司为降，实施制造本地化及采购**化战略，使制造业竞争日趋激烈。为此企业应充分利用以计算机。数控技术为代表的电子技术，提高机械产品的智能化水平，**市场，让用户满意。

1  引言

    传统的组合机床采用的继电器—接触器控制系统，接线复杂、故障、调试和维护困难。可编程序控制器plc以其功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程及适应工业环境下应用等一系列优点在工业控制中的应用越来越广泛[1]。本文引用近3年中文期刊数据库的检索论文四十余篇，其中，内容涉及用plc技术改造组合机床的论文占了70％，这说明了应用plc对组合机床的电气控制系统进行改造，不仅可以充分发挥原有设备的功能，而且对传统装备制造业如何实现技术创新，走可持续发展之路有重要意义。

2  应用现状   

组合机床是由大量的通用部件和少量的**部件组成的工序集中的率**机床，它能对一种(或几种)零件进行多、多轴、多面、多工位加工[2]。目前，plc在组合机床上应用，主要在以下两个方面。

2.1 用plc技术改造组合机床

这里所说的改造，是指利用plc技术改造组合机床的电气控制系统，从而提高机床的效率、可靠性、自动化程度。

胡幸鸣等[3]用omron的cpm1a-40cdr型plc改造三面两工位铣、钻组合机床，用于家用缝纫机的机壳加工，采用了输入公共点切换的方法来扩充输入点数，用少输入点的plc代替多输入点的plc，节省了改造成本。管琪明等[4]报道了用松下电工的fp1-c40(24/16)，并带扩展单元e16(0/16)，对三面二工位钻孔、攻丝组合机床控制系统进行改造，用于阀体类零件的加工。陈旭武等[5]介绍了三菱fxon-60mr plc在两工位钻孔、攻丝组合机床上的应用，除了编制组合机床自动控制程序外，还编制了故障诊断显示程序，实现了故障检测诊断。唐镜军[6]探讨了在不改变主电路、不改变原有的加工工艺步骤以及行程开关位置的前提下，用fp1-c40plc改造四工位钻、扩、铰组合机床，使电气控制线路大为简化，机床电气的故障率降低，生产效率得到相应的提高。岳连德等[7]选用了的基本单元ex-40h + 扩展单元ex20改造d-u3701钻、扩孔组合机床，用于“梁室端盖”，“前盖组件”及“后盖组件”的钻、扩孔工序。在众多的改造项目中，有中、小企业常用的钻孔组合机床[8],[9]，铣、钻组合机床[10-12]；有采用回转鼓轮传送零件的三工位铣、镗、攻丝组合机床[13]；有采用端面齿盘定位的六工位液压回转工作台，能同时加工15个工件的钻、扩、铰组合机床[14]。还有对组合机床的液压系统的完善，如在组合机床动力滑台双泵供油新回路的基础上，李钢等又作了进一步改进，成为用plc控制的更趋完善和成熟的典型双泵供油、两调速阀串联二工进速度换接的新回路，具有推广应用的价值[15]。

2.2 用plc技术设计组合机床控制系统

这里所说的设计，是指利用plc对组合机床控制系统进行硬件及软件设计，设计方法有广泛的通用性，系统可以方便地进行移植。

何晓燕等[1]设计的5工位铣端面、钻孔、扩孔和攻螺纹组合机床控制系统，是自动化程度比较高的系统, 从机械手上料到加工工件再到机械手下料, 全过程都通过plc 来控制,能实现组合机床在无人参与的情况下对成批工件进行自动连续加工。系统硬件由以下几部分组成：三菱fx2n系列可编程控制器、操作面板和驱动电路、执行元件。另外, 还可以增加带**键盘的 crt。由于系统的输入/输出点数较多(输入69点、输出58点)，plc选用fx2n系列基本单元fx2n-128mr-001+扩展模块fx2n-16ex。在系统的软件设计中，把机床的动作顺序编成状态转移图, 采用三菱fx2n提供的步进顺序控制指令sfc编程。软件由公共程序、全自动程序、半自动程序、手动程序、全线自动回原点程序以及故障报警程序等六部分组成。

李兰忖[16]设计了以plc控制技术为中心，以触摸屏作为人机界面的八工位钻镗组合机床自动控制系统，plc采用西门子公司的s7-200系列的主控模块cpu224，扩展模块em223 16点输入/16点输出各2块，系统采用tp27触摸屏作为人机界面，程序设计采用模块化结构，包括初始化、手动、自动及半自动、润滑和事故报警等程序。

熊幸明等[17]在钻孔、攻丝的二工位组合机床的控制系统设计中，采用以plc为下位机、计算机(pc)为上位机的分布式控制系统，不仅能实现对开关量信号的逻辑控制，还能实现上下位机之间的通信。具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、扩充性强、自动化程度高等特点，完**满足机床的技术要求。系统的控制核心为三菱的fx2n-48mr小型plc，其控制程序可分为公共程序、自动控制程序、手动控制程序三个模块。各模块程序分开编写，结构简单，思路清晰，便于调试和修改。

唐中燕[18]以一台立卧三面组合镗床为实例，根据镗床自动工作循环的过程，详细介绍了顺序功能流程图的程序设计方法，有以下优点：1.功能流程图与生产过程结合紧密，设计思路明确,系统操作含义清晰,有利于工艺和自控技术、设计人员的思想沟通；2.功能流程图可以向设计者提供规律的控制问题描述方法，就易于得到相应的编程方式，易于设计出任意复杂的控制程序,并使编程更趋于规范化、标准化。

吴何畏等[19]以单面钻孔组合机床为对象，依据液压系统设计的基本原理，拟出合理的液压系统图，通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格。以fx1n-24mr plc为主控制器，基于fxgp/win-c软件，采用梯形图编程方式，用顺序控制的设计思路开发了控制程序，实现机床的自动循环加工。

此外，樊学良[2]推出了一种基于plc控制的铣钻组合机床，各功能部件沿导轨相向布置，是该组合机床在结构上的一大特点，这一结构形式，使它具备了较大的柔性空间，成为生产中较实用的一款组合机床。系统控制核心选用台达的主机dvp-32es00r+i/o扩展dvp08xm1ln，作为单机使用时，该机完全实现了单机自动化，可实现无人职守运行。若辅以简单的传送及检测装置，则可组建成多机自动化生产线。

3  结束语

plc在在组合机床上的应用现状表明，在改造或研发组合机床自动控制系统时，plc取代了传统的继电器控制系统，是可以选择的控制器。随着微电子技术、计算机技术、自动控制技术的发展，plc不断地采用新技术以及不断增强系统的开放性，其技术和产品日趋完善。目前，组合机床正朝着数控组合机床方向发展，作为独立于cnc装置或从属于cnc装置的plc，在加快我国装备制造业的发展中将有广阔的应用空间