数控机床电气控制系统的plc设计

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机床电气控制与PLC课程设计

机床电气控制与PLC课程设计

机床电气控制与PLC课程设计前言机床电气控制是机械工业领域的重要技术之一,是机床系统中的核心控制技术。

随着计算机技术的发展,PLC已经成为了机床电气控制领域中使用最广泛的控制器。

本课程设计将着重讲解机床电气控制与PLC控制技术,并结合实际案例进行应用分析。

课程设计目标本课程设计旨在帮助学生:•理解机床电气控制的基本概念和原理;•掌握PLC的使用方法和编程技巧;•了解机床电气控制和PLC在实际工程中的应用。

课程设计内容第一章机床电气控制基础本章将介绍以下内容:•机床电气控制的基本原理;•机床电气控制中常用的元器件、电路及其工作原理;•机床电气控制中的安全措施。

第二章 PLC基础本章将介绍以下内容:•PLC的定义和工作原理;•PLC的组成和结构;•PLC的编程语言和程序设计方法。

第三章 PLC实验本章将结合具体案例,进行以下实验:•使用PLC控制门窗开关;•使用PLC控制工业机器人;•使用PLC控制自动化流水线。

第四章机床电气控制与PLC应用实例本章将通过实际案例分析,介绍以下应用:•使用PLC控制机床主轴的启停和转速控制;•使用PLC控制机床夹具的升降和夹持操作;•使用PLC控制机床加工工艺的计算和控制。

设计思路本课程设计将采用理论教学、实验演示和案例分析相结合的方式进行。

通过清晰的讲解、具体的实验和实际案例的分析,让学生对机床电气控制和PLC控制技术有更深刻的理解和了解,掌握其基本原理和应用。

设计要求学生需要:•承担实验设计和实验记录的工作、编写实验报告;•参与案例分析和课堂讨论;•参与课内考核和课程总评成绩。

结语机床电气控制和PLC技术是现代机械工业的核心技术之一,对于相关专业的学生来说,掌握这些技术至关重要。

通过本课程的学习,相信学生们能够深入理解机床电气控制和PLC控制技术的基本原理,掌握其应用方法,为将来的工作和学习打下基础。

PLC电气控制系统程序设计

PLC电气控制系统程序设计

PLC电气控制系统程序设计PLC(可编程逻辑控制器)电气控制系统程序设计是现代工业自动化系统中的关键环节。

它主要涉及到电气控制系统的设计、程序编写以及调试等方面。

下面将介绍PLC电气控制系统程序设计的主要内容。

首先,PLC电气控制系统程序设计的第一步是需求分析和系统设计。

在分析需求时,需要明确系统所需控制的对象和控制目标,并确定控制策略。

然后,需要对系统进行总体设计,包括选择适当的PLC型号、确定控制系统的硬件配置和传感器/执行器的布置等。

第二步是程序编写。

PLC程序编写是将控制策略转化为可执行的PLC 程序的过程。

在编写程序时,需要根据需求分析中明确的控制目标,选择合适的编程语言,并应用合适的PLC编程软件进行编程。

编写程序时,需要使用各种逻辑和控制语句来实现对输入和输出的逻辑与算术操作、状态逻辑判断、定时和计数等控制功能。

第三步是程序调试。

在调试过程中,需要将编写好的PLC程序烧录到PLC中,并通过模拟输入信号来测试程序的正确性。

调试过程中,可以通过监视观察器来实时查看程序的执行过程和信号状态,以便及时发现和排除错误。

如果发现程序中存在问题,需要对程序进行修改和优化,并重新测试和调试,直到程序能够正确地控制系统。

首先,需要合理设计程序的逻辑结构,使程序具有良好的模块化和结构化特性。

这样不仅有助于提高程序的可读性和维护性,还能够减少程序中出现错误的可能性。

其次,需要合理使用PLC的输入和输出点。

在选择输入和输出点时,应根据系统的实际需求进行选择,并避免使用冗余和无效的输入输出点。

此外,还需要注意程序的实时性和响应速度。

在编写程序时,应尽量避免使用过多的循环和延时语句,以免导致程序响应速度变慢。

最后,PLC电气控制系统程序设计还需要考虑程序的安全性。

在设计和编写程序时,应注意防止非法操作和程序破坏等安全问题的发生。

总之,PLC电气控制系统程序设计是现代工业自动化中的重要环节。

通过分析需求、编写程序和调试等步骤,可以设计出高效、可靠和安全的PLC电气控制系统程序,实现对工业自动化系统的精确控制。

基于PLC的数控机床电气控制系统研究

基于PLC的数控机床电气控制系统研究

基于PLC的数控机床电气控制系统研究【摘要】本文围绕基于PLC的数控机床电气控制系统展开研究,通过分析研究背景、研究目的和意义及价值,揭示了PLC在数控机床中的应用以及数控机床电气控制系统的特点。

探讨了基于PLC的数控机床电气控制系统设计原理和研究方法,结合实际案例展示了其应用效果。

结论部分总结了研究成果,展望未来研究方向,并得出研究的启示。

通过本文的研究,有望提高数控机床的生产效率和精度,促进工业自动化的发展,具有重要的理论和实践意义。

【关键词】PLC、数控机床、电气控制系统、研究、设计原理、研究方法、应用案例、结论、未来研究方向、启示1. 引言1.1 研究背景本文旨在探讨基于PLC的数控机床电气控制系统的设计原理、研究方法和应用案例,旨在为数控机床制造商和研发人员提供参考,推动数控机床电气控制技术的进步与应用。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨基于PLC的数控机床电气控制系统的设计和应用,从而提高数控机床的性能和精度,提高生产效率,降低能源消耗和成本。

通过研究,我们希望能够总结出一套科学的设计原则和方法,为数控机床领域的相关工作者提供有益的参考和借鉴,促进数控机床技术的发展和应用。

我们也希望通过这项研究,进一步推动PLC技术在数控机床领域的应用,促进数字化制造技术的发展,提高我国制造业的竞争力和创新能力。

通过研究基于PLC的数控机床电气控制系统,我们可以为我国工业自动化领域的发展做出贡献,推动我国制造业向高端、智能化方向迈进。

1.3 意义和价值基于PLC的数控机床电气控制系统具有重要的意义和价值。

这种电气控制系统可以实现自动化生产,提高生产效率,减少人力成本,提高产品质量和一致性。

基于PLC的数控机床电气控制系统可以实现多功能控制,即便在复杂的加工工艺中也能保持高度的稳定性和精度。

随着信息化和智能化的发展,基于PLC的数控机床电气控制系统还可以与其他系统进行数据共享和联网,实现智能制造。

FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计

FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计

Abstract Can be
CNC milling machine is a common milling machine used digital control system the control of the program code accurately for milling machining
Key words :FANUC 0i mate C;CNC milling machine; Frequency conversion governor; PLC;Servo drive
FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计
目录
引言.....................................................................1 1 FANUC 0i mate C 系统构成...............................................2 1.1 FANUC 0i mate C 系统组成及功能....................................2 1.2 FANUC 0i mate C 系统的配置........................................3 1.3 FANUC 0i mate C 系统的功能连接....................................6 2 系统硬件配置............................................................8 2.1 主轴电机的选型.....................................................8 2.2 交流异步电动机的调速方法...........................................8 2.3 变频调速器工作原理和基本构成......................................10 2.4 变频调速器的选择..................................................12 2.5 变频调速器的参数设置..............................................13 2.6 CNC 变频调速器的连接框图..........................................16 2.7 数控机床进给伺服系统的组成和功能特点..............................16 2.8 伺服电机的选型....................................................19 2.9 进给伺服单元的选型................................................24 3 电气控制系统电路图设计.................................................26 3.1 主轴控制原理图....................................................26 3.2 供电原理图.......................................................26 3.3 CNC 主板............................ ............................27

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用随着工业自动化技术的逐步发展,PLC(可编程逻辑控制器)技术在数控机床电气控制系统中的应用越来越广泛,逐渐代替传统的硬连线控制方式。

PLC具有编程方便、可靠性高、较强的抗干扰能力和较好的可维护性等优点,因此在数控机床控制系统中得到广泛应用。

1. 急停控制:PLC可以很好地实现急停控制,通过编程在一个关闭电路中设置一个急停按键。

当操作人员按下急停按键时,PLC控制信号输出使控制电路中的关键部件失去电源,从而使机床停止工作。

2. 位置控制:PLC可以实现数控机床的自动位置控制。

在加工过程中,PLC根据加工程序的指令自动调整工具或工件的位置。

另外,通过与数控系统配合,PLC还可以实现自适应控制,保证加工的精度和稳定性。

3. 传感器信号处理:PLC可以接收和处理数控机床传感器的信号,并进行判断和控制。

例如,当传感器检测到工件到达某个位置时,PLC可以根据程序判断进行下一个动作。

4. 总线控制:PLC可以实现与其他设备进行通信,如与数控系统、伺服系统等设备进行数据的传输和共享。

同时也可以进行多点控制,实现集中管理。

5. 变频调速:PLC可以实现数控机床电机的变频调速控制,通过调整电机的转速以控制工件的加工速度和进给速度,提高了加工精度和效率。

1. 编程简单:PLC编程不需要太多的代码,也不需要掌握复杂的程序设计语言。

只需要掌握一些简单的指令即可,因此降低了编程难度和学习成本。

2. 可靠性高:PLC具有较高的稳定性和可靠性。

硬件经过严格的测试和检验,能够适应各种复杂的工作环境。

同时,PLC系统还具有自检功能,当系统出现故障时能够自我诊断并进行报警。

3. 抗干扰能力较强:PLC可靠地工作在恶劣的环境下,具有很强的抗干扰能力。

它能够通过编程来限制干扰的幅度和频率,保证了系统的稳定性和可靠性。

4. 可维护性好:PLC系统可以进行在线监控,通过软件诊断和调试功能,快速找到故障点并进行修复。

机床电气与PLC控制

机床电气与PLC控制

机床电气与PLC控制引言机床电气与PLC(可编程逻辑控制器)控制是现代制造业中非常重要的一个领域。

机床电气指的是机床系统中的电气部分,包括电机、传感器、电源等组成部分,而PLC控制指的是通过PLC控制系统来管理和控制机床的运行。

本文将介绍机床电气与PLC控制的基本原理和实践应用。

机床电气原理机床电气的原理主要涉及电路原理、电气设备选型和接线原理。

在机床电气中,经常涉及到电机的控制和驱动。

电机是机床系统的核心部件,通过控制电机的运行来实现机床的各种动作。

同时,机床电气还包括传感器的应用,传感器用于感知机床系统的各种参数,如位置、速度、力等,从而实现对机床状态的监测和控制。

在机床电气设计中,需要考虑电气设备的选型。

不同的机床系统对电气设备的要求不同,例如,高速机床需要更高的控制精度和响应速度,因此需要选择更先进的电气设备。

在选型过程中,需要综合考虑性能、价格和可靠性等方面的因素。

机床电气的接线原理是指如何将电气设备连接到机床系统中。

在接线时,需要按照机床电气设计图纸进行布线,并根据电气接线规范进行正确的接线。

接线的正确性直接影响到机床系统的安全和稳定性。

PLC控制原理PLC控制是通过PLC控制器来管理和控制机床系统的运行。

PLC控制器是一种可编程的工业控制设备,它可以通过编程来实现对机床系统的各种控制逻辑。

PLC控制器通常由中央处理器、输入/输出模块和编程器组成。

在PLC控制中,需要先进行编程。

编程是指通过编程器将控制逻辑写入PLC控制器中。

PLC编程语言有多种,常用的有ladder diagram(梯形图)和structured text(结构化文本)。

编程时需要根据控制要求设计合适的控制逻辑,并考虑各种异常情况的处理。

编程完成后,PLC控制器就可以接收输入信号,并根据编程中定义的逻辑来控制输出信号。

输入信号可以是来自传感器的反馈信号,输出信号可以是控制机床动作的信号。

通过这种方式,PLC控制器可以实现对机床系统的高效精确控制。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用PLC(可编程逻辑控制器)技术在数控机床电气控制系统中的应用已经成为现代数控机床控制的一种常见方式。

PLC技术通过可编程的逻辑控制器,实现了对数控机床的精确控制和高效运行。

PLC技术能够提供可编程的逻辑功能。

传统的数控机床通常使用固定的逻辑电路来实现控制功能,这样很难根据不同的工件加工要求进行灵活调整。

而PLC技术可以根据实际需要对逻辑进行编程,实现对数控机床各种功能的灵活控制。

可以编写程序来控制数控机床的进给速度、加工深度等参数,以适应不同工件的加工要求。

PLC技术能够提供高可靠性和稳定性。

由于数控机床的工作环境复杂,需要承受较大的振动和电磁干扰。

传统的逻辑电路很容易受到外界干扰而导致故障,而PLC技术采用了数字化的控制方式,可以更好地抵抗外界干扰,提高数控机床的可靠性和稳定性。

PLC技术还可以集成数控机床的各个控制模块,实现对整个机床的统一控制。

传统的数控机床通常需要使用不同的控制设备,而PLC技术可以通过编写程序,将不同的控制模块集成在一个PLC中,实现对整个机床的统一控制,简化了系统架构,提高了系统的整合性和可扩展性。

PLC技术还可以实现机床状态的监测和故障诊断。

通过对PLC进行编程,可以实时监测数控机床的运行状态,如温度、压力、位置等参数,及时发现异常情况。

PLC还可以进行故障诊断,对机床进行自动报警和排除故障,提高了数控机床的故障处理能力和可靠性。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用具有重要的意义。

它能够通过可编程的逻辑控制,实现对数控机床的灵活控制;通过数字化的控制方式,提高数控机床的可靠性和稳定性;通过统一控制系统的集成,简化系统架构,提高系统整合性和可扩展性;通过状态监测和故障诊断,提高机床的可靠性和故障处理能力。

PLC技术已经成为现代数控机床控制的重要手段。

数控机床电气控制中的PLC

数控机床电气控制中的PLC
制而设 计 的控制器, L 顺序控 制装 置并很快在实际应 用中显示 出了强 大的生 实 质 上 是 一 种 工业 控 制 用 的 专 用计 算机 , P C系 统 与 L 命 力。现在 P C已成 为数 控机 床 的一种 基本 的控 制 微型计 算机 结构基本相 同, 也是由 CP 、存储器 、l L U / 装 置 。采 用 P C 的数 控 机 床 结 构 更 紧凑 、 能 更 丰 富 、 O 模 块 、 电 源 、 编 程 器 等 组 成 。 L 功 工作更可靠。对 于车削 中心、加工 中心 等机械运动 复 1 中 央 处 理 器 C U 是 P C 的 核 心 , CP 按 ) P L U 杂 、 自动 化 程 度 高 的 加 工 设 备 和 生 产 制 造 系 统 , P C L P C系统程 序赋 予的功 能,指挥 P C有条 不紊地 进 L L 则是不可缺少的控制装置。 行工作。
机 床 上 的应 用 。 【 键 词 】 P C 程 序 设 计 数 控 机 床 关 L
或电箱 内,便 于实现 数控机床 的机 电一体化 、
2 P C的 基 本 结 构 和 工作 原 理 .L
21 L 的 基 本 结 构 . C P
引言
PL 的 开 发 利 用 为 数 控 机 床 提 供 了 一 种 新 型 的 C
序 的长 短 和 扫 描速 度 有 关 1 在 输 入 处 理 阶 段 , 顺 序 读入 所 有 输 入 端 子 的 ) 数 控 机 床 P C 主 要 包 括 两 类 接 口信 息 , 即 硬 件 L 通 断状 态 并 存 入 输 入 映 像 寄 存 器 内 ,此 时输 入 映像 寄 电气 接 口信 息 和 软 件 寄 存 器接 口信 息 存 器被 刷新 4 2 1硬 件 电 气接 口信 息 2 程 序 执 行 阶 段 P C 进 行 扫 描 用 户 程 序 , 它 ) L

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
一、PLC在程序控制方面的应用
PLC在数控机床中主要负责程序控制,通过对PLC程序进行编程,实现对数控机床各个电气元件的控制。

在数控机床的工作过程中,需要根据不同的加工要求进行各种操作,例如启动/停止、速度控制、定位、自动换刀等。

PLC可以根据预先编写的程序,准确地控制机床运动系统、润滑系统、冷却系统等各个部件的运行,确保机床能够按照设定的程序顺利完成加工任务。

二、PLC在传感器信号处理方面的应用
数控机床中使用了大量的传感器来检测各种参数,例如位置、速度、温度、压力等。

这些传感器所采集到的信号需要进行处理,并传递给控制系统,以便控制系统可以作出相应的反应。

PLC作为控制系统的核心,可以通过编程处理传感器所采集的信号,根据实时的工况情况对机床进行灵活的控制。

当温度传感器检测到温度超出设定范围时,PLC可以自动关闭加热器或者报警,确保机床不会因为温度过高而损坏。

四、PLC在系统监测与诊断方面的应用
PLC在数控机床中还可以用于系统的监测与诊断。

通过对各个电气元件的状态进行实时监测,PLC可以及时发现机床中存在的故障或者问题,并通过报警、显示等方式进行提示。

PLC还可以对机床的工作状态进行记录和分析,根据这些数据进行故障诊断与预测,提高设备的可靠性和稳定性。

PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用,不仅能够提高机床的加工精度和效率,同时还能够提高机床的安全性和可靠性。

随着工业自动化技术的不断发展,相信PLC技术在数控机床中的应用将会更加广泛,为数字化工厂的建设和智能制造的发展提供有力支撑。

机床电气控制与PLC

机床电气控制与PLC

案例二:加工中心的电气控制与PLC应用
加工中心是一种多功能的机床, 具有钻孔、铣削、攻丝等多种加
工能力。
PLC在加工中心的电气控制中同 样发பைடு நூலகம்着关键作用,能够实现多 轴联动、高精度加工和自动化生
产。
PLC通过接收来自操作面板和数 控系统的指令,控制加工中心的 各个轴电机的运动,实现高精度
的加工和自动化生产。
未来发展方向
未来机床电气控制技术将进一步向智能化、网络化、柔性化方向发展,以满足更加多样化 的加工需求。同时,随着物联网、大数据等新技术的应用,机床电气控制将更加智能化和 自适应。
展望
技术进步与创新
未来机床电气控制技术将继续在智能化、高效化、自动化方面取得突破,推动制造业的转型升级。同时,技术的不断 创新将为机床电气控制带来更多的可能性,如新型传感器、执行器、控制算法等的应用将进一步提高机床的性能。
安全。
机床电气控制系统的功能
控制功能
根据输入的程序和指令,控制 机床的各个运动轴按照预定的
轨迹和速度进行加工。
检测功能
通过各种传感器检测机床的运 行状态和加工过程中的各种参 数,如温度、压力、位置等。
诊断功能
对机床的运行状态进行实时监 测,及时发现并处理故障,确 保机床的稳定运行。
维护功能
根据监测数据和运行状态,对 机床进行预防性维护和保养,
VS
意义
随着工业自动化的发展,机床电气控制与 PLC的应用越来越广泛。研究机床电气控 制与PLC对于推动工业自动化技术的发展 、提高生产效率和产品质量、降低能耗和 排放等方面都具有重要的意义。同时,对 于相关企业和机构来说,掌握机床电气控 制与PLC技术也是实现转型升级和可持续 发展的重要手段。

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床是一种集机械、电子、液压、气动、光学、计算机技术等多种技术于一体的高精度、高效率、高自动化的机械设备。

而在数控机床中,电气控制系统是整个设备的中枢部件之一,起着至关重要的作用。

而在电气控制系统中,PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)的设计和应用更是至关重要,无论是控制逻辑、信号处理、通信还是系统监控都少不了PLC的身影。

本文将就数控机床电气控制系统中PLC的设计进行浅述。

一、PLC基本原理PLC是一种专门用于工业控制的微机,其基本原理是通过输入信号的感知和处理,以及根据预设的程序和逻辑控制输出信号,从而实现对各种机械设备的自动控制。

PLC主要由输入/输出模块、中央处理器、存储器和通信模块组成。

当输入信号发生变化时,PLC通过处理器执行相应的程序,然后再通过输出模块对连接的执行器进行控制。

PLC因其稳定性好、可靠性高和可编程性强等特点,被广泛应用于工业自动化领域。

数控机床的电气控制系统一般包括工作模式选择、速度控制、位置控制、加工参数设定、报警保护等功能。

而这些功能正是通过PLC来实现的。

在数控机床中,PLC主要起着以下几个方面的作用:1. 控制系统逻辑控制PLC在数控机床中主要负责对控制系统的逻辑控制。

通过对工件加工过程中的各种信号进行采集和处理,PLC可以判断加工状态、工作情况和设备运行状态,从而根据设定的程序和逻辑关系实现设备的自动化控制。

2. 通信及数据处理PLC在数控机床中还承担着通信及数据处理的任务。

它可以与数控系统、人机界面、传感器、执行器等进行数据通信和交互,实时获取加工参数、设备状态等信息,并进行相应的数据处理,从而保证设备的稳定运行。

3. 故障诊断与报警保护PLC还承担着故障诊断与报警保护的功能。

当设备发生故障或异常情况时,PLC可以及时检测并发出报警信号,避免进一步损坏设备,保护设备和人员的安全。

A万能铣床电气控制系统PLC改造设计

A万能铣床电气控制系统PLC改造设计

A万能铣床电气控制系统PLC改造设计随着我国科技水平的不断提高,工业自动化技术也在逐渐地向更高的水平发展。

在众多的机械设备中,数控机床无疑是应用最广泛的一类,而这其中的万能铣床也是其中的代表之一。

作为一种采用数控技术的机械制造设备,铣床在很多领域都有着广泛的应用,可实现零件的批量加工和高精度的加工要求。

然而,在工业生产过程中,很多企业使用的铣床却存在其电气控制系统的问题,致使其使用效率下降,精度变差,如何解决这一问题就成了工程师们面临的难题。

我们所研究的铣床控制系统采用的是PLC控制,为了使铣床的控制系统更为完善,我们设计了一套PLC改造方案,以期达到更好的控制效果。

一、铣床电气控制系统PLC改造设计方案1. 轴控制部分:铣床的轴控制部分主要包括X轴、Y轴和Z轴的控制。

我们采用了PLC中的高速计数器进行脉冲计数,并通过控制IO口实现转向控制。

同时,我们将X、Y、Z三轴之间的位置关系整理成了相应的算法程序,实现了精准的直线和圆弧插补控制。

2. 进给控制部分:进给控制部分主要由动力电机、变频器、伺服电机和位移传感器组成。

我们采用了PID的控制算法,通过测量物理量来计算出PID控制器的输出量。

同时,我们费尽心思地编写了FS-CNC编程语言来完成其具体实现,以期达到更好的控制效果。

3. 冷却液控制部分:在铣削过程中,由于加工时会产生大量的热量,为了减少加工对加工件的影响,加工过程需要加上冷却液。

我们采用了PLC来控制冷却液的水泵和液位控制系统,杜绝了过度和不足液位的问题。

4. 灯光控制部分:在铣床使用过程中,氙气灯或LED灯有助于工人对正在加工中的物料的观测,我们采用了PLC来实现灯光开关。

5. 自动润滑系统的控制:为了保证加工过程中的设备稳定性和延长机器使用寿命,我们使用PLC对自动润滑系统进行控制,在合适的时间对铣床进行加油、换油等维护操作。

6. 报警保护控制部分:为了减少机器的损坏,我们在PLC 的控制下,对马达电流进行监测,并采用过载保护、欠载保护、断路保护等多种报警保护方式,确保设备正常运行。

机床电气控制与PLC技术项目教程(S7-1200)项目2 典型普通机床电气控制线路分析

机床电气控制与PLC技术项目教程(S7-1200)项目2 典型普通机床电气控制线路分析

四、知识准备
知识点1 :电气原理图的画法
1.0 常用电气图形符号和文字符号标准
电气控制系统是由许多电器元件按照一定的要求和方法 连接而成。为了便于电气控制系统的设计、安装、调试、使 用和维护,将电气控制系统中各电器元件及连接电路用一定 的图形表达出来,这就是电气控制系统图。
电气控制系统图主要包括:电气原理图、电气设备总 装图接线图、电器元件布置图与接线图。
普通车床的电气控制系统是机床的重要 组成部分,和机械液压气动等机构分工协作 共同保障机床工作。制造车间的工程技术人 员需要具备车床控制线路分析的专业能力, 以便完成电气控制系统安装与调试、故障分 析与排除等工作。
二、任务描述
现有C650型卧式车床1台。车削加工时工件进行旋转运动,由主电动机拖动;溜板箱上 带着刀架沿着导轨的直线运动为刀架的进给运动,由主轴电动机带动;车床刀架的快速移动由 一台单独的电动机拖动,采用点动控制;车削加工螺纹、切断工件等操作时要求主轴正反转运 动来实现进刀、退刀控制;按下停止按钮后,主轴停止转动。。
任务1、C650型卧式车床的主要结构和控制要求认知
任务2、 C650型卧式车床的主电路和控制电路分析
三、问题思考
1. C650型卧式车床的加工范围和控制要求有哪些? 2. C650型卧式车床的主电路和控制电路有何区别,电力拖动方案有 哪些控制要求? 3. 如何根据C650型卧式车床的控制要求分析其电气原理图?
C650型卧式车床的认知 C650型卧式车床的主电路、控制电路分析 辅助电路的分析
【知识目标】
1.了解电气原理图阅读和分析的步骤。 2.掌握C650型卧式车床的主要结构和运动分析。 3.熟知C650型卧式车床的电力拖动方案和控制要求。 4.完成C650型卧式车床电气控制线路分析。

数控机床电气控制与PLC10.0数控机床PLC编程基础

数控机床电气控制与PLC10.0数控机床PLC编程基础
项目十
数控机床PLC编程基础
主要内容
数控机床PLC控制系统
结构
作用
FANUC数控PMC编程方法
一、数控机床PLC控制系统
PLC(Programmable Logical Controller,可 编程控制器),以微处理器为核心,能实现顺序 控制、数字运算、软件编程等功能的一种新型控 制元件。它的出现使继电器接触器控制线路得到 极大地简化,PLC被列为工业生产自动化技术的 支柱之一。 数控机床是装有数控系统的自动化机床。数控 技术的产生对机床控制技术的发展产生了革命性 影响。 FANUC 和 SIEMENS 是全球最著名的数控 系统制造商,他们都是将可编程控制器集成于数 控系统中。 可编程控制器(PLC)与数控系统一起完成机 床的复杂逻辑运算、信号交换等功能。
(一)数控机床控制系统结构

数控机床控制系统从功能上看包括两大部分:

1. CNC控制部分: 以机床工作台(或刀架)的运动轨迹控制为显 著特点,通常只用来进行复杂轨迹、精确定位等 高精度、高速度加工设备的定位与运动的控制, 其使用范围单一,但对轨迹的准确性和位置精度 控制要求非常高 。
2. PLC控制部分:
操作面板
PLC
(二)PLC在数控机床中的作用 及应用形式

1. 作用
(1)实现机床操作面板的控制。 (2) 将机床侧的开关信号送入到PLC,进行 逻辑运算。 (3) 将信号输出到继电器、接触器、电磁铁 等元件,以控制其运行。

作用

(4)将信号输出到系统侧,以改变系统的工 作方式、进给倍率、主轴停止、紧急停止等。 (5)实现数控机床辅助功能,如:自动换刀、 工件冷却、机床润滑、机床照明等。
为两侧 的工作状态、系统 参数、译码信息等 指示灯、电磁阀等输 以PLC为中心 出信号

基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文-(2)[1]

基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文-(2)[1]
这里所说的程序控制系统就是数控系统(Numerical Control,简称NC)而现在的数控系统都是以计算机作为控制中心,所以称为计算机数控(Computerized Numerical Control,简称CNC)。
1。1.1数控系统的组成
CNC系统的一般结构如图1.1所示,CNC系统主要是指图中的CNC控制器,它是由计算机硬件、数控系统软件及相应的输入/输出接口构成的专用计算机和
2。2 数控车床中PLC的功能
2。2.1 PLC对辅助功能的处理
目前,数控机床程序中,有关机床坐标系约定、准备功能、辅助功能、刀具功能及程序格式等方面己趋于统一,形成了统一的标准,即所谓的CNC机床ISO代码。归纳起来有4种功能:一种是准备功能,即所谓的G代码;第二种是辅助功能,即所谓的M代码;第三种是刀具功能,即所谓的T代码;第四种是转速功能即所谓的S代码.其中,G功能主要与联动坐标轴驱动有关,是通过CPU控制数控装置的I/0接口实现;M功能主要控制机床强电部分,包括主轴换向、冷却液开关等功能;T功能与刀具的选择和补偿有关。
目前,PLC已被广泛应用于各种生产机械和生产过程的自动控制中,成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制装置,并被公认为现代工业自动化的三大支柱(PLC、机器人、CAD/CAM)之一.
与一般微机控制系统最大的区别是,PLC必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和广阔的应用范围.
1.2。2 PLC的基本结构
(2) 开关量控制
数控机床的开关量信号控制是通过PLC来完成的.
机床的各开关量可通过I/O口进行信息交换。由于I/O口可输入信号和输出信号,其输出信号经过逻辑译码电路转换成多路的输出信号,可实现主轴电机、冷却泵及主轴变速等的控制;输入口可接受行程限位开关暂停、主轴同步脉冲、选刀回答等信号。从而实现各种状态的检测,最终实现机床的各开关量控制。

数控机床的电气控制系统设计

数控机床的电气控制系统设计

数控机床的电气控制系统设计一、本文概述《数控机床的电气控制系统设计》这篇文章主要探讨了数控机床电气控制系统的基本设计原理、实现方法及其在实际应用中的优化策略。

数控机床作为现代制造业的核心设备,其电气控制系统的设计直接关系到机床的性能、稳定性和加工精度。

因此,对数控机床电气控制系统的深入研究与设计优化,对于提升机床的整体性能、提高生产效率以及降低运行成本具有重要意义。

本文将首先介绍数控机床电气控制系统的基本组成和工作原理,包括数控系统、伺服驱动系统、传感器与检测装置等关键组成部分的功能与特点。

随后,文章将重点分析电气控制系统的设计要点,包括硬件设计、软件设计、控制算法选择等方面,以及如何根据机床的具体需求和加工要求来进行合理的系统设计。

本文还将探讨电气控制系统设计中的关键技术问题,如抗干扰设计、故障诊断与处理、系统可靠性保障等,并介绍相应的解决方案和策略。

文章将总结数控机床电气控制系统设计的发展趋势和未来挑战,为相关领域的研究与实践提供参考和借鉴。

通过本文的阅读,读者可以全面了解数控机床电气控制系统的设计原理与实践方法,掌握关键技术的实现与应用,为数控机床的设计、制造和维护提供有力支持。

二、数控机床电气控制系统概述数控机床的电气控制系统是数控机床的重要组成部分,负责实现机床的运动控制、加工过程监控、故障诊断与保护等功能。

电气控制系统的设计直接关系到数控机床的性能、稳定性和加工精度。

随着科技的发展,数控机床电气控制系统也在不断进化,从早期的简单电路控制,发展到现在的基于微处理器、PLC(可编程逻辑控制器)以及CNC(计算机数控)系统的复杂控制。

数控机床电气控制系统主要由电源电路、输入/输出电路、控制核心、驱动电路、传感器电路以及安全保护电路等部分组成。

其中,控制核心通常使用CNC装置,它能够解析编程好的加工指令,转化为对机床运动的精确控制信号。

驱动电路则负责将控制信号放大,以驱动电动机等执行机构实现所需的运动。

机床电气控制与PLC

机床电气控制与PLC

机床电气控制与PLC1. 介绍机床电气控制是机床制造中的核心技术之一。

它涉及到机床运动控制、工艺控制、安全控制等方面的内容。

而在现代机床中,PLC(可编程逻辑控制器)作为一种常用的控制设备,被广泛应用于机床的电气控制系统中。

本文将介绍机床电气控制系统的基本原理、PLC的工作原理以及机床电气控制与PLC的应用。

2. 机床电气控制系统的基本原理机床电气控制系统是由电机、传感器、执行器、控制器等组成的系统。

其基本原理是通过控制器对电机、传感器、执行器等进行控制,从而实现机床的工艺控制、运动控制以及安全控制。

在机床电气控制系统中,电机作为输出装置,负责驱动工作台、主轴等进行运动。

传感器用于检测机床的运动状态、位置以及工件的尺寸等信息,并将其转化为电信号。

执行器则根据控制信号驱动相关的机构运动,如气缸、伺服电机等。

控制器则根据输入的信号进行逻辑运算和控制操作,实现对机床的精确控制。

3. PLC的工作原理PLC是一种专门用于工业自动化控制的硬件设备。

它的工作原理主要包括输入模块、中央处理器、输出模块等组成。

输入模块负责接收外部信号,如传感器的信号等,并将其转化为与PLC内部相兼容的信号。

中央处理器是PLC的核心部分,它对输入信号进行处理、判断,并根据预设的程序逻辑生成相应的输出信号。

输出模块则将处理后的信号输出到执行器,驱动相关的机构进行运动。

PLC的一个重要特点是可编程性,用户可以通过编程控制器内部的逻辑和功能,实现对机床电气控制系统的灵活调整和优化。

4. 机床电气控制与PLC的应用机床电气控制与PLC的应用广泛存在于各种机床中,如数控机床、自动化生产线等。

在数控机床中,PLC可以完成对机床的运动控制、工艺控制以及安全控制。

通过编写PLC的程序,可以实现对机床运动轨迹的精确控制,使其按照预定的路径进行运动。

同时,PLC还可以对机床的主轴转速、进给速度等进行调节,以满足对工件加工的要求。

此外,PLC还能监视机床的安全状态,当出现异常情况时,如过载、碰撞等,能够及时采取相应的措施保护机床和工作人员的安全。

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床电气控制系统的PLC设计是一项非常重要的工程,它能够对整个机床的运行情况进行控制和监测,使得机床的运行更加稳定和精确。

在现代制造业中,数控机床已经逐渐成为主流,其生产效率和品质均有了很大提升。

而PLC的设计则是数控机床电气控制系统能够实现自动化的一个重要保证。

PLC(Programmable Logic Controller)即可编程逻辑控制器,它是一种具有自主思维的控制系统,一般是由可编程序的微处理器和一系列输入输出电路构成的,能够自动根据编程指令控制各类生产过程、工艺过程以及机械、设备的自动化操作,极大地提高了生产效率,降低了生产成本。

在数控机床电气控制系统中,PLC的控制任务主要有以下几点:1. 控制机床的坐标轴运动数控机床通常具有多个坐标轴,且这些坐标轴需要实现不同的运动轨迹和速度,PLC 可以通过对这些坐标轴的运动进行控制,实现整个机床的协调运动。

2. 控制机床的自动化加工流程PLC还可以通过编程来控制机床的加工流程,具体包括控制机床的进给速度、加工深度、切削速度等参数,以及加工工具的更换和夹紧等操作。

3. 监测机床的运行状态PLC还可以通过与传感器、编码器等外部设备进行实时通讯,监测机床运行的各种参数,如温度、速度、位置等,确保机床运行过程中各项参数的稳定性。

在PLC的设计过程中,需要对机床的整个电气控制系统进行详细分析和规划。

一般需要明确以下几点:1. 设计PLC编程结构和流程图在设计PLC编程时,需要明确各种控制信号之间的交互关系和互锁关系,以避免因控制信号的冲突而造成机床损坏的情况发生。

2. 确定PLC的输入输出需求PLC的输入输出电路需要与机床的传感器、执行器等进行连锁,检测和控制,因此需要明确整个机床的信号输入输出需求,以确保PLC能够正确地对机床进行控制。

3. 选择合适的PLC硬件设备在选择PLC硬件设备时,需要考虑机床的大小、控制信号数量等因素,以便能够满足机床的运行需求。

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数控机床电气控制系统的PLC设计
数控机床电气控制系统的PLC设计
摘要:数控技术是机械加工自动化的基础,是数控机床的核心技术,其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合国力的水平,近年来,PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广,它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。

本文介绍某数控机床电气控制系统的PLC设计的具体步骤及方法。

关键词:电气系统数控机床 PLC
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:
随着PLC(可编程控制器)技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。

在机床的实际设计和生产过程中,为了提高数控机床加工的精度,对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。

PLC是一种专门为工业运用而设计出来的计算机,目前已经被运用到数控机床这一工业领域之中。

PLC在控制的性能和硬件成本等诸多方面所展现出的种种优势均为其他种类的工业控制产品所无法进行比拟的。

所以,可编程控制器技术在工业自动化在数控机床中的运用正在变得愈来愈多。

1、数控车床电气控制电路分析
1.1工作原理及功能
数控车床根据被加工零件工作图与工艺过程卡,用规定的数控代码和程序格式编写加工程序,将正确的加工程序输入数控系统,数控系统将给定的加工程序和输入的信号,进行运算和控制处理,然后将处理的结果送往控制系统,驱动机床的各运动部件有序地按机械加工要求运行,自动地制造出合格的零件。

数控车床是用来加工轴类或盘类的回转体零件,自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工,广泛应用于机械制造业。

改造后的车床应该满
足上述功能。

1.2电气控制电路的分析
1.2.1主轴电机电气控制
主轴电动机M3是一台交流变频电动机,由变频器驱动,正转、反转及速度控制也是由数控系统进行控制。

1.2.2主轴控制
来自零件程序的输入信号有:M03、M04、M05。

来自机床操作面板有主轴正转、反转、点动、停止。

输出信号:主轴正转Q0.0;主轴反转Q0.1;主轴停止Q0.2。

1.2.3其他辅助电机控制
数控车床辅助电机主要有刀架电机、冷却泵电机、润滑泵电机,各辅助电机的控制简述如下:
(1)冷却泵电动机控制:
来自零件程序输入信号有:MO8、MO9;来自机床操作面板,冷却起停键;冷却控制输出信号:Q0.3;手动控制-按纽;自动控制-数控指令M代码。

(2)润滑泵电动机控制:
输入信号:来自机床参数设置导轨润滑间隔;来自机床控制面板导轨润滑键;输出信号润滑控制Q06;手动控制-按钮;自动控制-机床参数设定。

(3)刀架电动机控制:
输入信号:I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6来自刀位检测信号来自零件程序T代码有I1.0:T1;I1.1:T2;I1.2 T3;I1.3:T4;
来自机床控制面板手动换刀键。

输出信号:刀架正转Q0.4;刀架反转Q0.5。

手动控制―按钮:数控系统→KM1→KM2→刀架电动机M3。

自动控制―数控指令T代码:数控系统→KM1→KM2→刀架电动机M3。

2、电气系统设计
2.1强电电气控制柜的设计
2.1.1控制电路及组成
(1)控制电路:1)交流380V电源通过漏电保护总开关QS和空气开关QF1供主轴变频器使用。

2)交流380V电源通过变压器转换成交流220V电源通过空气开关QF2、供给伺服放大器作电源用。

3)交流380V电源通过变压器转换成交流220V电源通过U41、W41经开关电源供直流24V给系统供电用。

4)交流380V电源通过空气开关QF3,接触器KM1、KM2使刀架正转(换位)、反转。

(2)电路组成:380V电源经开关QS后接入各电源回路中,开关QS后有4个空气开关(QF1、QF2、QF3、QF4)、3个接触器(KM1、KM2、KM3)、1个DC24/5A开关电源、1个2.2KW变压器等组成。

所有强电都安装在电控柜内。

2.1.2电源输出
(1)I/O接口模块直流24V接线柱已与外部相连。

如发现电压不稳,立急断电,查明原因并解决后才能上电,直流24V开关电源容量为直流24V/5A,数控系统需3A,外部电源可提供2A容量供用户使用。

(2)电源输出模块有一电源钥匙开关,其开关是为强电的控制回路供电。

2.2电气控制电路的设计
数控系统由隔离变压器提供AC220V电源,以避免电网扰动对系统的干扰。

X轴和Z轴的驱动装置由机床变压器提供AC220V电源。

采用两个开关稳压电源分别提供I/O+24V和中间继电器+24V,以避免干扰对I/O信号的影响。

整个系统的电源配置必须接地可良好,因为接地的好坏直接影响到系统的抗干扰性和安全性。

2.2.1主电路设计
数控车床主电路包括主轴控制电路、刀架电机控制电路、冷却电机控制电路和伺服驱动组成。

如图1所示为数控车床电气控制中的380V强电回路图。

QS为电源总开关,QF1、QF3、QF4、QF2分别为主轴控制、刀架控制、冷却控制、伺服驱动空气开关为电路的短路保护。

TC1为控制变压器,初级为AC380V,次级为AC220V。

主轴控制电动机M1,由变频器控制主轴的转速;刀架电动机M3由接触器KM1/KM2来控制正反转;冷却控制电动机M2由接触器KM3
控制正转。

2.2.2控制电路设计
数控车床控制电路包括冷却控制、刀架控制、风机冷却、开关电源、CNC系统控制等组成。

如图2所示。

数控车床系统输出接口,控制功能有主轴正转、主轴反转、冷却控制、刀架正转、刀架反转等功能。

伺服驱动系统。

其正转、反转及速度控制是由数控系统进行控制的。

3、结语
数控机床是集计算机技术、PLC技术、自动化技术等于一身的机电一体化产物,作为数控机床核心的控制系统直接关系到设备的正常运行,利用数控机床PLC的强大功能,可以充分发挥数控机床控制系统的作用,还可以为数控机床故障诊断及故障维修带来极大的方便参考文献
[1]张路霞.利用PLC进行数控机床的故障检测[J].设备管理与维修,2011.3.
[2]朱楠.浅谈PLC在数控机床中的运用[J].制造业自动化,2012.9.
[3]802SC511安装调试手册.
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