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工业PC机在质量定心机上的应用 东风汽车公司发动机厂动力科 周 宏 摘要：本文简要介绍了现代工业PC机的发展、质量定心机的机械结构及其工作原理。讲述了质量定心机总电气系统的基本结构，又着重讲解其中的工业PC机系统、电测系统、步进电机控制卡，最后绘制控制系统软件流程图。 关键词：工业PC机、质量定心、电测、步进电机 引言 （一）、工业PC机的发展 八十年代初，IBM公司PC机问世和推广具有划时代的意义。IBM PC及其兼容机在全世界范围推广应用的普及程度，没有任何其它机型可以与之比拟，尤其是近年来，微处理器的迅猛发展，PC机发展更是日新月异。PC机有着极为丰富的硬件、软件资源，如：它有数千种I/O扩展模板，可以选用不同的模板组成各种各样的应用系统；它的操作系统MS-DOS已成为微型机的标准，有极为丰富的软件资源。PC机已深得广大工程技术人员的支持。为了让这样PC总线有更高的使命，让它在工厂自动化中扮演重要的角色，于是产生了现代工业PC机。 早期工业PC机即为IBM PC机简单改装而成，如：加固母板，密封机箱，装风扇、过滤器等。但这种“所谓工业PC“系统母板、磁盘驱动器、供电电源在生产现场并不十分稳定。经过无数次的改进，现在流行的工业PC，取消了PC中的大母板，而将大母板分为几块PC 插件：无源母板、CPU板、半导体虚拟存储器磁盘模块。开发各种工业I/O卡，改造其电源为工业电源，密封其机箱，加上内部正压送风散热，再配之相应工业用软件即构成现代流行工业PC机。 在PC“优势“影响下，工业PC在各行各业得到了广泛应用，曲轴一车间磨床H175数控改造，就是一个成功的范例。我这里介绍一种工业PC在质量定心机上的应用。 （二）、质量定心机的机械结构及其工作原理 为了后面表述便于理解，这里先介绍已一下机床结构及工作原理，该设备主要由床身、左右振动桥架、左右调节传动箱、左右钻削主轴驱动箱、工件输送机构、左右松夹机构、床头笼架驱动机构、液压泵站、循环润滑装置、安全保护装置及工件存放架等组成。 机床工作原理如下图1 所示，另外，还有几个方面要说明一下： 送料机构由上下和前后运动机构两部分组成，完成上料和下料两个动作。 振动笼架由床头驱动马达驱动，而振动笼架由四个垂直而置的弹簧杆支撑，其振动量被笼架左右两个拾振传感器测得，振动信号与相位角度发生器产生的基准信号相乘后再滤波传递给工业PC机进行计算和处理，工业PC根据处理后的不平衡量的大小和相位控制四个步进电机的转角和转向，调整工件的径向位置，直至工件的质心轴线与笼架的旋转轴线基本重合。 笼架中间的安全保护装置有两个油缸组成，大行程油缸用于笼架旋转时工件保险防护，小油缸则在钻中心孔时起夹紧作用。 ------------ ----------- ------------ ------------ ------------ ------------ 图 1 机床工作原理流程 二 质量定心机系统结构 根据机床加工要求，质量定心机系统构成如下图 2 所示，由三菱PLC控制机床动作，处理各种开关信号，并且把一些机床状态传送给工业PC系统，也接受工业PC系统一些运算处理结果信号。测量系统部分中，二个拾振传感器和二个角度传感器检测到的信号，被测量电路处理 转速 A/D 量程 状态 控制电机快、慢、 停及正反转 机床I/O信号 平完 测量 停机 启动 图 2 总系统框图 后传送到工业PC系统中，当在调整校验，工业PC系统向测量系统发送信号，以自检测测量系统。而工业PC系统也把控制信号传送给步进电机系统。工业PC系统处理以上信号。还处理如系统标定、不平衡计算、不平衡量分解等。 三 工业PC机系统 原理简图如下图