机床电气控制及PLC

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机床电气控制与plc实训总结

一、概述现代工厂生产中，机床是一个非常重要的装备，而机床的电气控制和PLC技术的应用，对于机床性能的提升和智能化生产起着至关重要的作用。

本文将对机床电气控制与PLC实训进行总结，并探讨其中的关键问题和实践经验。

二、机床电气控制的基本原理1. 机床电气控制的基本构成机床电气控制系统一般由电气控制柜、电气元件、接触器、继电器、传感器、执行元件等组成。

这些组件通过合理的布局和连接，实现对机床各个动作、速度、位置等参数的准确控制。

2. 机床电气控制的常用技术在机床电气控制中，常用的技术包括变频调速技术、伺服控制技术、PLC控制技术等。

这些技术的应用，可以使机床的运行更加稳定、精确和效率更高。

三、PLC控制技术在机床中的应用1. PLC控制的基本原理PLC控制是通过编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）来实现对机床运行的控制。

PLC控制以其快速、灵活、可靠的特点，被广泛应用于机床控制系统中。

2. PLC在机床控制中的具体应用PLC在机床控制中常用于自动化生产线的控制、工件加工的精确控制、故障诊断和报警等方面。

通过PLC控制，机床可以实现自动换刀、自动调速、自动送料等功能，大大提高了生产效率和产品质量。

四、实训总结1. 实训内容及过程在机床电气控制与PLC实训中，我们学习了电气控制系统的基本组成和原理、PLC控制的编程方法与技巧，以及在具体机床中的应用案例。

通过实践操作，我们掌握了PLC编程软件的使用技巧，了解了电气控制系统的调试和维护方法，提高了对机床控制技术的理论与实际应用能力。

2. 实训收获和体会通过实训，我们深刻体会到机床电气控制与PLC技术在现代工业生产中的重要性，以及其对生产效率和品质的显著提升作用。

我们也发现了在实际应用中可能遇到的问题和挑战，比如电气元件的老化、PLC 程序的逻辑错误等，这些都需要我们在实践中不断总结经验，增强解决问题的能力。

3. 实训展望和建议未来，我们希望能进一步学习深入掌握机床电气控制与PLC技术的最新发展和应用案例，积极参与实际生产中相关项目，不断提升自身的实际操作能力和解决问题的能力，为我国制造业的发展贡献自己的力量。

电气控制和plc的原理和应用

电气控制和PLC的原理和应用1. 电气控制的原理•电气控制是指利用电气信号来控制设备或系统的运行。

其原理主要基于以下几个方面：–电路原理：电气控制是通过电路来实现的，通常包括开关、继电器、接触器、变压器等器件的组合连接。

–信号传输：电气控制信号通过导线或电缆传输，通过合适的连接方式将不同设备、传感器或执行器连接在一起。

–逻辑控制：利用逻辑电路来处理和判断输入信号，并产生相应的输出信号，实现对设备或系统的控制。

2. PLC的原理•PLC（可编程逻辑控制器）是一种电气控制设备，其原理基于以下几个方面：–输入/输出：PLC通过输入模块接收外部信号，通过输出模块发送控制信号给设备或系统。

–中央处理器：PLC内部有一台中央处理器（CPU），负责处理输入信号、处理逻辑和控制输出信号。

–存储器：PLC内部有存储器，用于存储程序和数据，程序可以通过编程软件进行编写和修改。

–通讯接口：PLC可以通过通信接口与其他设备或系统进行数据交换和通讯。

3. 电气控制和PLC的应用•电气控制和PLC在工业自动化领域有广泛应用，下面列举了一些常见的应用场景：1.自动化生产线控制–将不同设备和工作站连接起来，通过PLC进行控制和协调，实现整条生产线的自动化运行。

–可以通过传感器来监测生产状态和产品质量，根据需要进行自动调整和控制。

2.工业机械控制–电气控制和PLC可以应用于各种工业机械设备，如机床、搬运设备、包装机器等。

–可以通过PLC实现对机器运行状态的监控和控制，包括速度、压力、温度等参数的调节。

3.智能建筑控制–电气控制和PLC可以应用于智能建筑系统，如楼宇自动化、照明控制、空调控制等。

–可以通过PLC实现对建筑设备的集中控制和监测，提高能源利用效率和系统运行稳定性。

4.环境控制系统–电气控制和PLC可以应用于环境控制系统，如污水处理、水处理、空气处理等。

–可以通过PLC实现对水泵、风机、阀门等设备的控制和调节，实现对环境参数的监测和控制。

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。

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。

数控机床电气控制与PLC3.顺序控制及多地控制

项目三
顺序控制及多地控制
三相异步电动机正、反运行控制

在装有多台电动机的生产机械上，各电动机所起的作用是不同的，有时需按一定的顺序起动或停止，这就是电动机的顺序控制。对于较大型的机床而言，因加工需要，为方便加工人员在机床多个位置均能进行操作，需要具有多地控制功能。例如数控加工中心的面板急停开关和便携手轮急停开关两地都能对机床实施急停功能。

相关电器元件

中间继电器是电磁继电器的一种，在电路中主要起到信号的传递与转换作用。中间继电器可以实现多路控制，并可将小功率的控制信号转换为大容量的触点动作。
常见的中间继电器外形
中间继电器的电气原理图形符号
中间继电器电气原理图形符号
时间继电器

时间继电器也称为延时继电器，是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。
热继电器的动作原理
1－推杆；2－主双金属片；3－热元件；4－导板； 5－补偿双金属片；6－静触点（动断）；7－静触点（动合）； 8－复位调节螺钉；9－动触点；10－复位按钮； 1－调节旋钮；12－支撑件；13－弹簧
顺序控制线路

顺序控制线路包括顺序起动同时停车、同时起动顺序停车、顺序起动顺序停车等几种控制线路。
<再见>

按钮实现顺序起动、同时或顺序停车控制电路：

按钮实现顺序起动、顺序路：
多地控制线路

多地控制的特点是所有起动按钮（常开按钮）全部并联在自锁触点两端，按下其中任何一个都可以起动电动机；所有停止按钮（常闭按钮）全部串联在接触器线圈回路中，按下其中任何一个都可以停止电动机的工作。
常见的时间继电器外形如下：
空气阻尼时间继电器的动作原理

电气控制与PLC应用

电气控制与PLC应用1. 介绍电气控制是一种通过使用电力和电子技术来控制各种机械和工业过程的方式。

PLC（可编程逻辑控制器）是电气控制的核心技术之一，广泛应用于制造业和自动化领域。

本文将介绍电气控制的基本概念和原理，以及PLC在工业控制中的应用。

2. 电气控制的基本概念和原理电气控制是通过使用电力来控制机械设备和工业过程的一种技术。

它通过使用电路和电子设备来控制电力的流动和转换，从而实现对设备和过程的精确控制。

电气控制系统由以下几个基本组成部分组成：2.1 电源电源是提供电力的装置。

它可以是电力公司的供电系统，也可以是独立的发电机或电池。

2.2 开关和保护装置开关和保护装置用于控制电力的流动和保护设备免受电流过载、短路和其他电力问题的损坏。

2.3 控制元件控制元件是用于控制电力的流动和转换的电子设备。

它们包括继电器、接触器、开关和传感器等。

2.4 控制回路控制回路是连接电源、开关和控制元件的电路。

它通过控制电流和信号的流动来控制设备和过程。

3. PLC的基本原理和工作方式PLC（可编程逻辑控制器）是一种使用可编程方式来控制机械和工业过程的电子设备。

它采用了数字电路和微处理器的技术，可以实现复杂的控制逻辑。

PLC的基本原理和工作方式如下：3.1 输入和输出PLC的输入是通过传感器和开关等设备获取的外部信号。

它们可以是数字信号（例如开关的开关状态）或模拟信号（例如温度传感器的电压信号）。

PLC的输出是通过执行器和继电器等设备控制的外部设备。

它们可以是电动机、阀门、光源等。

3.2 中央处理器（CPU）PLC的中央处理器（CPU）是控制逻辑的核心。

它通过读取输入信号、执行预设的控制逻辑，并根据结果控制输出设备。

3.3 内存PLC内存用于存储程序和数据。

它包括存储控制逻辑的程序存储器和存储器元件。

3.4 输入/输出模块PLC通过输入/输出模块与外部设备连接。

输入模块负责接收外部信号，并将其转换为数字信号以供CPU处理。

机床电气控制与PLC应用考核试卷

3. PLC的输出模块可以直接驱动大功率负载。（）
4.机床电气控制系统中，所有的电气故障都可以通过PLC进行检测和保护。（）
5. PLC的编程语言只有梯形图一种形式。（）
6. PLC的输入信号通常不需要进行信号调理。（）
7.使用PLC可以减少机床电气控制系统的故障率和维修成本。（）
8. PLC的输出模块只需要提供数字输出，不需要模拟输出。（）
B.气缸
C.电磁阀
D.变频器
3. PLC的输入信号类型可能包括以下哪些？（）
A.数字信号
B.模拟信号
C.脉冲信号
D.旋转编码器信号
4.以下哪些因素会影响机床电气控制系统的稳定性？（）
作人员的技能
5. PLC编程语言包括以下哪些类型？（）
A.梯形图
12. C
13. D
14. D
15. A
16. D
17. D
18. D
19. C
20. A
二、多选题
1. ABC
2. ABC
3. ABCD
4. ABCD
5. ABCD
6. ABCD
7. ABC
8. ABC
9. ABC
10. ABCD
11. ABC
12. ABCD
13. ABC
14. ABC
15. ABCD
3.请解释什么是星角启动控制，它在机床电气控制系统中是如何应用的？
4.假设你需要为一个简单的机床电气控制系统设计一个PLC程序，请列出设计PLC程序的基本步骤，并简要说明每个步骤的目的。
标准答案
一、单项选择题
1. D
2. A
3. C
4. D
5. D
6. A

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。

机床电气控制与PLC

国内中型PLC的发展情况国内中型PLC的发展情况 PLC
机械部北京自动化所和天津自动化仪表厂开发的1024 I/O点的 1024个点的PLC 开发的1024个I/O点的PLC 大连组合机床研究所开发的1152个I/O点的大连组合机床研究所开发的1152个I/O点的 1152 S50PLC 中外合资的上上海香岛斯迈克有限公司、中外合资的上上海香岛斯迈克有限公司、华光电子工业有限公司，华光电子工业有限公司，引进生产线的辽宁无线电二厂，外商独资的厦门A 宁无线电二厂，外商独资的厦门A-B公司
国内PLC的发展概况国内PLC的发展概况 PLC
PLC改造设备用PLC改造设备国产的小型PLC I/O点数 256） PLC（点数≤ 国产的小型PLC（I/O点数≤256）已形成一定的批量，定的批量，但无主流产品中型PLC PLC的开发才刚刚起步中型PLC的开发才刚刚起步国产小型PLC厂家及其产品有上海东屋电器国产小型PLC厂家及其产品有上海东屋电器 PLC 有限公司生产的CF CF系列有限公司生产的CF系列不海工业自动化研究所生产的TCMS TCMS不海工业自动化研究所生产的TCMS-300/D 杭州电子计算机厂生产的YZ YZ系列杭州电子计算机厂生产的YZ系列苏州机床电器厂生产的CYK/KB CYK/KB系列等苏州机床电器厂生产的CYK/KB系列等Fra bibliotek数字控制
机床电气控制发展的另一个方面数控机床的控制系统：数控机床的控制系统：最初是由硬件逻辑电路组成的专用数控装置NC NC，路组成的专用数控装置NC，随着计算机技术的发展，控制系统由微机控制即CNC CNC或的发展，控制系统由微机控制即CNC或MNC 、 DNC、 DNC、FMS 计算机集成制造系统CIMS：计算机集成制造系统CIMS：由柔性制造系统 CIMS 加上计算机辅助设计CAD CAD、加上计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造 CAM、计算机辅助质量检测CAQ CAQ及计算机信息 CAM、计算机辅助质量检测CAQ及计算机信息管理系统构成

《机床电气控制与PLC》教学大纲

《机床电气控制与PLC》教学大纲课程名称：《机床电气控制与PLC》课程编码：适用专业：机电一体化、数控技术、电气技术学时：80或64学分：5或4编写者：刘祖其一、课程性质与任务课程性质：《机床电气控制与PLC》课程综合了《电气控制与PLC》、《数控机床电气控制》两门课程的知识。

主要研究低压控制电器、机床强电控制电路、可编程控制器及编程、数控系统、伺服系统。

是机电一体化、数控技术、电气技术、电子技术等专业的职业技术课。

通过本课程的学习，应使学生初步掌握机床电气控制系统的结构组成及工作原理，可编程控制器的结构及工作原理、指令系统及编程方法，数控系统结构与接口，伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的知识。

培养学生初步具有认知、测试及设置机床电气控制系统中控制元件、部件的能力，最终能够掌握普通机床、数控机床电气控制系统的整体结构和工作原理，为今后在工作中操作、调试、维修机床打下较坚实基础。

二、教学目的与基本要求了解数控装置的软件、硬件组成；了解可编程控制器的的结构和工作原理；了解接口信号相互作用，典型数控装置特性、功能，选用方法、系统连接、调试方法。

了解电磁兼容概念，运用电磁兼容采取抗干扰措施。

掌握《机床电气控制与PLC》的基本理论，常用电器的结构、工作原理及用途；掌握普通机床、数控机床电气控制电路的基本分析方法；掌握进给及主轴驱动系统，常用位置检测装置的结构、原理及其应用知识，掌握数控系统I/O接口、信号功能，电气系统的基本测试技术。

重点掌握机床电路的安装调试及检修，可编程控制器的编程方法。

为今后学生能测试、改造、检修机床电气控制系统打下较好的基础。

三、教学主要内容、要点和课时安排目录绪论[学习目标与要求]了解数控机床的产生及发展，了解FMC、FMS、CIMS、适应控制系统的概念，了解数控机床的组成及特点、数控机床伺服驱动系统的基本要求、伺服系统对伺服电机的要求、伺服系统的组成、伺服系统的分类。

第1章常用低压控制电器1.1 概述1.2接触器1.3 继电器1.4熔断器1.5低压开关和低压断路器1.6主令电器1.7低压电器的产品型号[学习目标与要求]掌握接触器、热继电器等常用低压电器的工作原理与选用；了解电弧的形成与灭弧机理；了解低压电器的基本作用与功能和继电特性与返回系数。

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

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

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。

机床电气控制与PLC

课程代码：A4081041《机床电气控制与PLC》课程教学大纲课程名称：机床电气控制与PLC开设学期：6总学时：40总学分：2.5适用专业及层次：机械制造及其自动化本科一、说明1．课程的性质、目的和任务：本课程是机械制造及其自动化专业的专业必修课，是一门理论和实践相结合的课程。

通过本课程的学习，应使学生在理论上初步掌握机床电气控制系统的结构组成、工作原理，PLC 的结构及工作原理、指令系统及编程方法，数控系统结构与接口，伺服驱动技术、光栅与编码器等方面的知识，为学习后续课程和专业知识奠定理论基础；实践上能对数控机床电气控制系统工作原理进行分析，初步具有认知、测试及设置数控机床电气控制系统中控制元件、部件的能力，最终能够掌握数控机床电气控制系统的整体结构和工作原理，为今后在工作中操作、调试、维修机床打下较坚实基础。

2．课程教学的基本要求：本课程是一门理论与实践相结合的课程，通过本课程的理论学习，学生应达到以下要求：（1）了解数控机床的发展，掌握数控机床的基本概念和数控机床的分类；（2）掌握计算机数控（CNC）系统的总体结构及各部分功能，CNC系统的硬件构成及特点，软件功能及其实现；（3）掌握数控机床常用控制电器及选择原则，机床电气原理图的画法规则，和电气控制的逻辑表示；（4）了解和掌握数控机床进给伺服的概念和伺服驱动系统分类，数控机床位置传感器的结构和工作原理，直流/交流伺服进给电动机机器驱动控制相关概念，数控机床伺服系统的概念；（5）了解和掌握数控机床主传动系统的组成，要求，主轴变速方式，直/交流主轴电动机的结构和控制系统，掌握主轴驱动装置的工作原理，主轴分段无极调速及控制方法；（6）了解可编程控制器的基本组成和工作原理，可编程控制器的编程语言及编程规则，掌握数控机床PLC的功能及类型3．教学方法：多媒体教学4．先修课程：机械基础，电子技术，数控机床编程，数控加工工艺，PLC原理及应用5．课程学时分配：（宋体五号）二、理论教学内容与课时分配第一部分数控机床概述（2学时）1. 数控技术的发展2. 数控系统的基本概念3. 数控机床的分类重点：数控系统的基本结构及作用，数控装置的结构：数控机床的分类第二部分计算机数控（CNC）系统（6学时）1. CNC系统的总体结构及各部分功能2. 数控系统的硬件3. 数控系统的软件功能及其实现重点：CNC总体结构及各部分功能，硬件组成，计算机实现，数控系统软件功能的实现难点：CNC总体结构及各部分功能，硬件组成，计算机实现第三部分数控机床电气控制基础（4学时）1. 数控机床常用控制电气及选择2. 机床电气原理图的画法规则3. 数控机床电气控制的逻辑表示重点：常用控制电器的结构原理、电气符号及选择原则；电气控制图的识读和画法规则，数控机床电气控制的逻辑表示难点：常用控制电器的结构原理、电气符号及选择原则第四部分数控机床进给运动的控制（10学时）1. 概述2. 步进电动机机器驱动控制3. 数控机床位置传感器4. 直流伺服进给电动机及其驱动控制5. 直流伺服进给电动机及其驱动控制重点：步进电动机的工作原理，步进驱动控制基础，位置传感器，直流伺服电动机驱动控制，交流伺服电动机驱动控制难点：数控机床位置传感器，步进电动机工作原理第五部分数控机床主轴的控制（8学时）1. 概述2. 直、交流主轴电动机机器驱动控制3. 主轴驱动装置的工作原理4.主轴分段无级调速及控制5．主轴准停控制重点：主轴变速方式，交、直流主轴电动机及其驱动控制，主轴驱动装置的工作原理，电气准停控制方式难点：主轴变速方式，交、直流主轴电动机及其驱动控制，主轴驱动装置的工作原理第六部分数控机床PLC控制（4学时）1.可编程控制器概述2.数控机床PLC重点：可编程控制器的基本组成和工作原理，可编程控制的编程语言，数控机床PLC 的功能及类型难点：可编程控制器的基本组成和工作原理，可编程控制的编程语言三、实验（实践）教学内容及要求实验一：数控机床电器控制接线（2学时）实训要求：1.掌握机床常用低压电器的工作原理与选用方法2.了解机床强电控制系统的基本环节3.熟练掌握机床典型强电控制线路分析方法实验二:位置检测装置实验（2学时）实训要求：1.了解数控系统对位置检测装置的要求2.熟练掌握各种检测装置的原理及结构3.掌握各种位置检测装置的信号处理及检测电路的工作原理实验三:主轴变频器的调试实验（2学时）实训要求：1.了解主轴伺服系统的构成和接线2.变频器的接线和调试3.通过变频器的接线改变主轴的正反转实验四:可编程控制器（PLC）编程练习（2学时）实训要求：1.了解可编程控制器的工作原理2.PLC指令对换刀正反转的影响3.掌握数控机床中的PLC应用四、推荐教材及参考书1. 推荐教材：（《机床电气控制与PLC》，曲尔光编著，电子工业出版社出版社，2010年版）2. 参考书：（《电气控制与PLC控制技术》，王淑英编著，机械工业出版社，2005年版）五、考核方式及成绩评定1. 考核方式：考查2. 成绩评定：期末大作业（70%）+ 平时成绩（30%）执笔教师：王卉军教研室主任：日期： 2017-7-1 院（部）负责人：。

机床电气控制与PLC习题与答案

以上时触头动作；下降到100r/min以下时触点复位。
31、继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。
32.5kW的异步电动机。
33、低压断路器也称为自动空气开关，用于分配电能、不频繁地启动异步电动机，以及对电源及电动机等的保护。当发生严重过载、短路或欠电压等故障时能自动切断电路。
34、主令电器用于控制回路，不能直接分合主回路。
35、行程开关又称为限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器，是用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。
B、只有2对常开和常闭触点供编程时使用
C、不同型号的PLC的情况可能不一样
D以上说法都不正确
三、简答题
1、既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么?
答：因为熔断器的主要作用是作为电路的短路保护元件，而热继电器的主要作用是作为电动机的长期过载保护元件，所以在电动机的主电路中装有熔断器，还需要装热继电器。
36、接触器主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支—与底座等。
37、中间继电器的结构与接触器相同，但中间继电器的触点无止/无）主辅之分。
38、时间继电器的延时方式有两种：通电延时和断电延时。
39、由于热元件有热惯性，热继电器不能作瞬时过载保护，更不能作短路保护。
40、一般常用的电磁式继电器可以实现欠压保护。一般带有自锁环节的控制电路本身已兼备零压保护。
23、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触点，用来直接接通和分
断交流主电路和控制电路。

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。

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。