数控机床主轴控制相关PLC与参数
数控机床中PLC实现的功能
数控机床中PLC实现的功能
1．M、S、T功能
M、S、T功能可以由数控加工程序来指定，也可以在机床的操作面板上进行掌握。
plc依据不同的M功能，可掌握主轴的正转、反转和停止，主轴准停，冷却液的开、关，卡盘的夹紧、松开及换刀机械手的取刀、归刀等动作。
S功能在PLC中可以简单地用四位代码直接指定转速。
CNC送出S代码值到PLC，PLC将十进制数转换为二进制数后送到D／A转换器，转换成相对应的输出电压，作为转速指令来掌握主轴的转速。
数控机床通过PLC可管理刀库，进行刀具的自动交换。
处理的信息包括刀库选刀方式、刀具累计使用次数、刀具剩余寿命和刀具刃磨次数等。
2．机床外部开关量信号掌握功能
机床的开关量有各类掌握开关、行程开关、接近开关、压力开关和温控开关等，将各开关量信号送入PLC，经规律运算后，输出给掌握对象。
3．输出信号掌握功能
PLC输出的信号经强电柜中的继电器、接触器，通过机床侧的液压或气动电磁阀，对刀库、机械手和回转工作台等装置进行掌握，另外还对冷却泵电动机、润滑泵电动机及电磁制动器等进行掌握。
4．伺服掌握功能
通过驱动装置，驱动主轴电动机、伺服进给电动机和刀库电动机等。
5．报警处理功能
PLC收集强电柜、机床侧和伺服驱动装置的故障信号，将报警标志区中的相应报警标志位置位，数控系统便发出报警信号或显示报警文本以便利故障诊断。
6．其它介质输入装置互联掌握
有些数控机床用计算机软盘读入数控加工程序，通过掌握软盘驱动装置，实现与数控系统进行零件程序、机床参数和刀具补偿等数据的传输。
分析PLC在数控机床控制系统中的应用
分析PLC在数控机床控制系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化领域的控制设备。
在数控机床控制系统中，PLC起到了关键的作用，扮演着控制、监控和通信的重要角色。
PLC在数控机床控制系统中用于控制整个机床的运行和动作。
通过PLC可以实现对机床主轴、进给运动和各个辅助功能的控制。
PLC可以接收输入信号，如开关、传感器等，根据预设的程序逻辑进行处理，然后输出控制信号给执行元件，如电机、气缸等，从而控制机床的各项运动。
PLC还可以监控机床运行状态，并对可能出现的故障进行诊断和报警。
PLC可以通过接收来自各个传感器的信号，在运行过程中实时监测机床的运行状态，如主轴转速、进给速度、刀具位置等。
当监测到异常情况时，PLC能够根据预设的逻辑进行处理，并发送报警信号，通知操作人员采取相应的措施。
PLC还承担着与外部设备的通信任务。
在数控机床控制系统中，PLC可以通过与人机界面、计算机、网络等设备的连接，实现与它们之间的数据交换和通信。
这样，操作人员可以通过人机界面与PLC进行交互，设置机床参数、编写加工程序等；PLC还可以将机床的生产数据、运行状态等信息传输给计算机，进行远程监控和数据分析。
PLC还具有可编程性和灵活性的特点，可以根据具体的工艺要求进行程序修改和调整，方便实现功能的扩展和变更。
PLC还具有较高的可靠性和稳定性，能够承受恶劣的工业环境和长时间的连续工作，保障数控机床的正常运行。
PLC在数控机床控制系统中扮演着重要的角色。
它能够实现对机床的精确控制和高效监测，提高数控机床的加工精度和生产效率。
随着工业自动化的发展，PLC的应用范围将越来越广泛，对于提升数控机床的智能化水平和竞争力具有重要意义。
数控机床PLC控制基础知识
数控机床PLC控制基础知识
具有内装型PLC的CNC系统
数控机床PLC控制基础知识
子程序必须在第二级程序 后指定。
数控机床PLC控制基础知识
FANUC系统PMC的分类:
PMC—L/M：用于FANUC—OC/OD系统 PMC—SA1：用于FANUC—O i系统/O i Mate系统 PMC—SA3：用于FANUC—O i A系统 PMC—SB7：用于FANUC—16i/18i/21i及O i B/O i C系统 PMC—RB5/RB6：用于FANUC—16/18系统
数控机床PLC控制基础知识
3、CNC至PLC
• CNC至机床的信息主要是M、S、T、F等功能代码。 S功能是指用几位代码指定主轴转速，在PLC中通 过转换输出主轴转速控制指令；T功能是通过PLC 管理刀库，进行自动刀具交换；M功能是辅助功能， 根据不同的M代码，可控制主轴的正、反转和停止， 主轴齿轮箱的换档变速，切削液的开、关，卡盘 的夹紧、松开及换刀机械手的取刀、归刀等动作； F功能是通过PLC控制伺服系统完成坐标轴进给率 的输出。
数控机床PLC控制基础 知识
2020/11/21
数控机床PLC控制基础知识
5.1.1 数控机床PMC概述
PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器 PMC（Programmable Machine Controller）。 ❖数控机床的控制，由CNC和PMC协调配合共同完成。 ☺CNC主要完成哪些功能？ ☺PMC主要完成哪些功能？ CNC完成插补运算、译码、位置伺服控制等。 PMC完成工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一 些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直 接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC用 于加工过程的控制。
FANUC数控系统主轴参数
FANUC数控系统主轴参数1. 主轴转速（Spindle Speed）主轴转速是指主轴每分钟旋转的圈数，通常以转/分钟（rpm）为单位。
FANUC数控系统通常具有高精度的主轴调速系统，可以根据加工要求调节主轴转速，以满足不同工件材料和加工方式的需求。
2. 主轴加速度（Spindle Acceleration）主轴加速度是指主轴从静止状态加速到设定转速时所需的时间。
在精密加工中，主轴加速度的快慢对加工质量、工件表面质量和主轴寿命都有重要影响。
FANUC数控系统通常具有大范围的主轴加速度调节功能，可以根据不同工艺要求进行调整。
3. 主轴减速度（Spindle Deceleration）主轴减速度是指主轴从设定转速减速到静止状态所需的时间。
主轴减速度的合理设置可以保证主轴停止后位置的精度，减少工件因主轴停转而产生的负面影响。
FANUC数控系统通常具有调整主轴减速度的功能，可以根据工件的要求和机床性能进行调整。
4. 主轴定位精度（Spindle Positioning Accuracy）主轴定位精度是指主轴停止后，在指定位置能够保持的精度。
在高精度加工中，主轴定位精度对工件的加工精度至关重要。
FANUC数控系统通常具有高精度的主轴定位控制系统，可以保证主轴在停止后的位置精度。
5. 主轴控制方式（Spindle Control Mode）主轴控制方式是指主轴的启停和转速控制方式。
FANUC数控系统通常具有多种主轴控制方式，如手动控制、自动控制、远程控制等。
不同的主轴控制方式可以满足不同的加工需求。
6. 主轴力矩（Spindle Torque）主轴力矩是指主轴旋转时所产生的力矩。
主轴力矩的大小决定了机床能够承受的加工负荷，对于大型工件的加工尤为重要。
FANUC数控系统通常可以根据加工要求调整主轴力矩，以适应不同的工作情况。
7. 主轴冷却方式（Spindle Cooling Method）主轴冷却方式是指主轴散热的方式。
数控机床主轴驱动与控制
特点，还可以实现定向和进给功能，当然价格也是最高的， 通常是同功率变频器主轴驱动系统的2--3倍以上。
伺服主轴驱动系统主要应用于加工中心上，用以满足系 统自动换刀、刚性攻丝、主轴C轴进给功能等对主轴位置 控制性能要求很高的加工。
6.2.3主轴分段无级调速
6.2主轴驱动与控制(Spindle Drive and Control)
图6.3所示为西 门子802C数控系 统的变频调速控 制连接图。主轴 电机的正反转通 过继电器KA2和 KA3控制，转速 大小通过X7口模 拟电压值大小控 制。
6.2主轴驱动与控制(Spindle Drive and Control)
6.1 概述
1.主轴驱动系统的功能
主轴驱动系统通过控制主轴电机的旋转方向和转速， 从而调节主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度， 配合进给运动，加工出理想的零件。因此，主轴驱动的主 要功能是为各类工件的加工提供所需的切削功率。
此外，当数控机床具有螺纹加工、恒线速加工以及准 停要求（比如加工中心换刀）时，对主轴也提出了相应的 位置控制要求，所以此类数控机床还具有主轴与进给联动 功能和准停控制功能。
6.1 概述
（3）DANFOSS（丹佛斯）公司系列变频器 该公司目前应用于数控机床上的变频器系列常用的有：
VLT2800，可并列式安装方式，具有宽范围配接电机功率： 0.37KW-7.5KW 200V/400；VLT5000，可在整个转速范围内进行 精确的滑差补偿，并在3ms内完成。在使用串行通讯时，VLT 5000对每条指令的响应时间为0.1ms，可使用任何标准电机与VLT 5000匹配。
对于中档数控机床而言主要采用这种方案。其主轴传动仅采用两 挡变速甚至仅一挡即可实现100—200 r/min左右时车、铣的重力切 削。一些有定向功能的还可以应用于要求精镗加工的数控镗铣床。 但若应用在加工中心上，还不很理想，必须采用其他辅助机构完成 定向换刀的功能，而且也不能达到刚性攻丝的要求。
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。
数控机床主轴控制相关PLC与参数
CTRLOUT_MODULE_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_TYPE[0] NUM_ENCS ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ] ENC_INPUT_NR[ 0, AX3 ]
值 0 0 8000 0 1 2 1 2 0 1 1 2
数据说明 总线地址12 的报文类型 总线地址10 的报文类型 总线地址12 的功能选项：模拟主轴 双极性模拟量（出厂设定） 单极性模拟量（使能 & 方向） 单极性模拟量（+使能 & -使能） 给定值模块号 给定值号信号端口 给定值输出类型 编码器数量 编码器模块号 编码器信号端口号
说明
P 电源正 M 电源地
A *A 空 B *B 空
引脚
9 10 11 12 13 14 15
说明
P 电源正 R
M 电源地 *R 空 空 空
6)伺服主轴的电气控制原理图
2.数控机床主轴控制的相关PLC 1)配置主轴
2) 主轴使能控制
4）主轴点动
3.数控机床主轴的相关参数 1）与变频主轴相关机床数据的设定
主轴驱动装置，有普通变频器和闭环主轴驱动装置等， 普通变频器的生产厂家很多，目前市场上流行的有德国西门 子公司、日本三肯、安川等。闭环主轴驱动装置一般由各数控 公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克 公司的α系列等。
1.2变频主轴的电气控制原理
1)变频器的电气控制原理图
2)MM420 变频器电源及电机强电接线端子排列如下图所示：
30120 CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ]
30130 CTRLOUT_TYPE[0]
30200 NUM_ENCS
30220 ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ]
数控机床主轴控制相关PLC与参数
13070 DRIVE_FUNCTION_MASK[ 0 ]
30134 IS_UNIPOLAR_OUTPUT[ 0,AX3 ]
30110 30120 30130 30200 30220 30230
CTRLOUT_MODULE_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_TYPE[0] NUM_ENCS ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ] ENC_INPUT_NR[ 0, AX3 ]
•在SimoComU 的主画面上选择图标 •选择图标 上电复位
存储数据 ，
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
•
• 机床主轴，一般用于给机床加工提供动力，通常主轴 •驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类； •主轴驱动切削工件旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。 •主轴电机通常有普通电机与标准主轴电机两种（与之对应的驱 •动装置也分为开环与闭环两种）。 • 主轴驱动装置，有普通变频器和闭环主轴驱动装置等， •普通变频器的生产厂家很多，目前市场上流行的有德国西门 •子公司、日本三肯、安川等。闭环主轴驱动装置一般由各数控 •公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克 •公司的α系列等。
数据名
13060 DRIVE_TELEGRAM_TYPE[ 4 ]
30110 CTRLOUT_MODULE_NR[ 0,AX3 ]
30120 CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ]
30130 CTRLOUT_TYPE[0]
30200 NUM_ENCS
30220 ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ]
书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
FANUC数控系统主轴参数
FANUC数控系统主轴参数1.主轴转速参数：主轴转速是指主轴每分钟旋转的转数，通常以转/分为单位。
在FANUC数控系统中，可以通过参数设置来调整主轴转速，并且可以根据加工要求进行多级转速调节。
主轴转速参数对于机床的切削效率、加工质量和工件加工尺寸等方面起着重要作用。
2.主轴加减速时间参数：主轴加减速时间是指主轴从零速度加速到设定转速所需的时间，或者从设定转速减速到零速度所需的时间。
在FANUC数控系统中，可以通过设置参数来调整主轴的加减速时间，以满足不同的加工需求和切削条件。
3.主轴最大转矩参数：主轴最大转矩是指主轴所能输出的最大转矩。
在机床加工过程中，有些加工工艺需要较大的主轴转矩来完成，因此主轴最大转矩参数对于选择合适的切削条件和保证切削质量非常重要。
4.主轴径向定位精度参数：主轴径向定位精度是指主轴在旋转过程中的径向定位误差。
在金属切削加工中，主轴径向定位精度对于保证工件加工尺寸的精度非常重要。
在FANUC数控系统中，可以通过调整参数来优化主轴径向定位精度。
5.主轴轴向定位精度参数：主轴轴向定位精度是指主轴在旋转过程中的轴向定位误差。
对于需要进行轴向移动或轴向定位的加工工艺，主轴轴向定位精度对于保证加工质量和工件的准确位置非常关键。
6.主轴行程参数：主轴行程是指主轴在轴向运动中的有效行程范围。
在FANUC数控系统中，可以通过参数设置来限制主轴的行程范围，以防止机床意外超出行程范围导致故障或意外损坏。
总结起来，FANUC数控系统主轴参数包括主轴转速、主轴加减速时间、主轴最大转矩、主轴径向定位精度、主轴轴向定位精度和主轴行程参数等。
这些参数对于保证机床的切削效率、加工质量和工件加工尺寸有着重要作用，并且可以通过FANUC数控系统的参数设置来进行调整和优化。
第五章 数控系统中的PLC控制汇总
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
公司名称
FANUC FANUC FANUC FANUC FANUC FANUC SIEMENS SIEMENS SIEMENS SIEMENS SIEMENS
CNC系统型号
System 0 System 0 Mate System 3 System 6 System 10/11 System 15/16/18 SINUMERIK 820 SINUMERIK 3 SINUMERIK 8 SINUMERIK 850 SINUMERIK 880
第二节 数控系统中的PLC
一、PLC的结构、特点及其工作过程 （一）PLC的基本结构
PLC的种类型号很多，大、中、小型PLC的功能不尽相同， 其结构也各不相同，但它们的基本结构形式大体上是相同的，都 是由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM）、输入/输 出单元（I/O）、编程器、电源模块和外部设备等组成，并且内 部采用总线结构。
刀具更换、工件及工作台交换、液动与气动以及润滑等辅助功能进 行顺序控制。
二、概念 可编程序控制器PC（Programmable Controller）是一种数
字运算系统，专为工业环境下的设备运行与控制而设计。
在数控系 统信息流 通中PLC 控制的辅 助功能 （M、S、 T等）信 息
图7-1 数控系统内部信息流
图7-4 PLC的扫描过程
图7-5 PLC的工作过程
二、数控系统中的PLC分类 数控系统中的PLC可分为“内装型”（Built-in-Type）PLC
和“独立型”（Stand-alone-Type）PLC两种类型。 1．内装型PLC 内装型PLC是指PLC内置于CNC装置内，从属于CNC装置，与 CNC装置集于一体
简述数控机床plc基本控制功能
简述数控机床plc基本控制功能如下：
数控机床PLC的基本控制内容主要有：
①对辅助功能指令（M、S、T）进行译码处理，将它转化为相应的控制指令。
例如主轴的启停、换向及速度的调节、刀具自动换刀及工作台的交换等；
②对机床控制面板的各个按键、开关等输入信号进行编译处理，以控制数控系统运行状态。
例如手动换刀、点动、空进行、机床锁住、手动主轴等；
③机床外部输入输出信号的控制。
例如：机床回参考点、各进给轴超行程限位保护、液压与润滑系统的启停、工件的夹紧与松开、刀库（或转塔）及工作台等交换机构的控制等；
④机床或数控系统的安全保护控制。
例如急停、故障报警处理、电源上下电时序控制、限位控制、防护门互锁控制等；
⑤伺服控制。
控制主轴和伺服进给驱动装置的使能、进给保持(闭锁)等信号以满足伺服驱动的条件，控制机床的运行。
plc在数控机床控制系统中的应用 毕业设计
plc在数控机床控制系统中的应用毕业设计1. 引言1.1 概述数控机床是现代制造业中非常重要的设备之一，它能够实现高精度、高效率、自动化的加工过程。
在数控机床的控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用的控制器，发挥着重要的作用。
本文将从PLC在数控机床中的应用出发，对其优势和作用进行详细分析，并通过具体应用案例展示其在数控机床领域的实际应用价值。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分内容安排如下：第二部分将介绍数控机床的基本原理，以使读者对数控机床有更深入的了解。
随后，在第三部分中，将通过具体的案例分析，展示PLC在不同类型的数控机床中所扮演的角色和应用情况。
第四部分将讨论在PLC与其他控制方式之间进行比较时面临的问题和挑战，并提出相应解决思路。
最后，在结论部分将对全文进行总结，并展望PLC在数控机床领域未来的发展方向。
1.3 目的本文的主要目的是探讨PLC在数控机床中的应用，深入了解其优势和作用，并通过具体案例分析加深读者对其在实际生产中所起到的重要作用的理解。
同时，本文还将探讨PLC与其他控制方式进行比较时所面临的问题与挑战，并提出未来发展方向。
通过本文的阐述，读者能够更好地理解和认识PLC在数控机床领域中的应用价值，并为相关研究和改进提供参考。
2. PLC在数控机床控制系统中的应用2.1 数控机床的基本原理在开始讨论PLC在数控机床控制系统中的应用之前，我们首先需要了解数控机床的基本原理。
数控机床是一种通过事先编程来自动化地进行加工的装置。
它使用计算机来精确地控制工具和工件之间的相对运动，并实现复杂的加工操作。
其核心组成部分是由电脑、传感器、伺服驱动器和执行器等组成的数控系统。
2.2 PLC在数控机床中的优势和作用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种可编程的电子设备，广泛应用于各种自动化领域，包括数控机床。
PLC在数控机床中具有以下优势和作用：高可靠性：PLC具有稳定可靠的硬件结构和工业级别的软件设计，可以在恶劣环境下长时间稳定运行。
机床数控系统的参数及报警
机床数控系统的参数及报警1. 机床数控系统的参数机床数控系统是一种用于控制机床运动的系统，它由许多参数组成。
这些参数可以分为几个主要的类别：1.1 运动参数运动参数用于控制机床的各个轴的运动。
主要的运动参数包括：•螺距：用于控制机床的进给速度，决定了每个主轴旋转一周时机床移动的距离。
•进给速度：控制机床在进给轴上的运动速度。
•加速度和减速度：控制机床在启动和停止时的加速度和减速度，影响机床的响应速度和精度。
1.2 力和扭矩参数力和扭矩参数用于控制机床在加工过程中的力和扭矩。
主要的力和扭矩参数包括：•主轴功率：用于控制机床主轴的功率输出，影响机床的加工能力和效率。
•进给轴功率：用于控制机床进给轴的功率输出，影响机床的进给速度和运动精度。
•力和扭矩限制：设置机床在加工过程中的最大力和扭矩限制，以保护机床和工件。
1.3 控制参数控制参数用于控制机床数控系统的操作和功能。
主要的控制参数包括：•通信协议：用于与上位机或其他设备进行通信的协议，如RS-232、Modbus等。
•控制模式：控制机床的工作模式，如手动模式、自动模式等。
•运动规划：控制机床轴的运动规划方式，如直线插补、圆弧插补等。
2. 机床数控系统的报警机床数控系统在工作过程中可能会发生各种各样的故障和问题，这些故障和问题会导致机床无法正常工作。
为了及时发现和解决这些问题，机床数控系统通常会提供报警功能。
主要的报警包括：2.1 伺服报警伺服报警是指伺服系统发生故障或错误时产生的报警。
主要的伺服报警包括：•位置偏差报警：当机床的实际位置和期望位置之间的偏差超过一定范围时，会产生报警。
•超速报警：当机床的运动速度超过预设的最大速度时，会产生报警。
•过载报警：当机床在加工过程中受到过大的负载时，会产生报警。
2.2 通信报警通信报警是指机床数控系统与上位机或其他设备之间的通信发生故障或错误时产生的报警。
主要的通信报警包括：•通信超时报警：当机床与上位机之间的通信超时时，会产生报警。
数控机床PLC梯形图
主轴定向控制
定向报警时 TMR 203 T1 R1 5s
AUTO
ORCM
M19
T1
RST
ORAR
ORCM
M06
主轴正/反转控制
主轴转动控制
操作方式选择、M代码译码 HSM： 手动操作开关 ASM： 自动操作开关 MF(F7.0): M功能选通 DEC: M功能译码
主轴正/反转控制
The end Thank you!
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汇报人姓名
主轴转动控制
主轴转动控制
HAND： 手动方式 AUTO： 自动方式 CWM： 主轴正转按钮 CCWM： 主轴反转按钮 OFFM ：主轴停转按钮
主轴换档控制（动画）
主轴变速换档控制
主轴换档控制
润滑系统自动控制
润滑系统控制ຫໍສະໝຸດ 润滑油路 通过润滑油路分别对导轨、丝杠、齿轮及轴承等机械部位进行润滑
第七章 数控机床PLC
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汇报人姓名
01
由伺服驱动系统执行。
坐标轴运动的位置控制
02
由可编程控制器（PLC）完成。 CNC机床控制对象
加工过程的顺序控制
数控机床的控制对象
PLC在数控机床中的配置方式
PLC的配置方式
01.
进给伺服单元
PLC开关量的输入/输出接口
直流开关量输入接口
PLC开关量的输入/输出接口
1
2
6
5
4
3
直流开关量输出接口
CNC(PLC)
DV
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。
数控机床串行主轴参数设定
数控机床串行主轴参数设定数控机床是一种自动化机床，广泛应用于各个制造领域，具有精度高、稳定性强的特点。
其中，主轴是数控机床的核心部件之一，它负责驱动刀具进行切削加工。
在数控机床的操作中，如何合理地设定主轴参数对于保证加工质量、提高生产效率非常重要。
本文将重点阐述数控机床串行主轴参数的设定。
首先，数控机床串行主轴是指同时安装在同一机床上的多个主轴。
在一些对加工效率要求高的生产环境中，同时进行多个工序的加工可以显著提高生产效率。
数控机床串行主轴参数的设定因机床类型和加工要求而异，具体参数需要根据加工特点和机床构型来确定，但一般包括以下几个方面。
1.主轴速度参数设定：主轴转速是决定加工精度和加工效率的重要参数之一、对于不同材料的加工，需要根据切削条件、切削速度、刀具种类等因素来确定主轴转速。
合适的主轴转速可以保证切削过程稳定，减少切削力的波动，提高加工质量。
2.主轴功率参数设定：主轴功率是主轴设定的另一个关键参数。
合理设定主轴功率能够满足加工过程中的切削力需求，保证加工过程的稳定性。
主轴功率的设定要结合工件材料、切削条件、刀具刃数等因素加以考虑，确保主轴具备足够的功率来完成加工任务。
3.主轴加速度参数设定：主轴加速度决定了主轴的启停速度。
在实际加工过程中，主轴的启停速度对于提高加工效率和保证加工质量是非常关键的。
根据工件的材料、切削条件和刀具等因素，合理设定主轴的加速度参数，可以提高主轴的启停速度，从而减少非加工时间，提高生产效率。
4.切换时间参数设定：切换时间是指在切换不同工序时，主轴需要停止当前的加工，并切换到下一个工序的准备时间。
在数控机床串行主轴的加工中，合理设定切换时间可以减少非加工时间，提高生产效率。
切换时间的设定要根据不同的工序和主轴之间的切换过程来确定，通常需要考虑主轴停机、换刀、紧固刀具等因素。
5.主轴同步参数设定：在数控机床串行主轴加工中，主轴之间的同步问题非常重要。
可通过设定主轴之间的相对速度和转动角度来实现主轴的同步运动。
数控机床串行主轴参数设定
二、串行主轴参数设定
示范操作：串行主轴参数设定
谢谢
246 αic12/6000
244
αi3/10000 308
αiI22/7000
245
αi6/10000 310
αiI30/6000
320
322
αiI3/12000 αiI6/12000
309
401
αiI22/10000
406
一、串行主轴相关参数 主轴电机型号及含义
一、串行主轴相关参数
一、串行主轴相关参数
一、串行主轴相关参数
单击【操作】，将光标移动至“主轴设定”处，单击【选择】，出现主轴设定页 面。此后的参数设定就在该页面中进行。
一、串行主轴相关参数
一、串行主轴相关参数
型号
代码 型号
代码 型号 代码 型号
代码 型号
代码 型号
代码
部分主轴电机代码表
βiI3/10000 βiI6/10000 βiI8/8000
αiI18/7000
312
314
316
318
αiI40/600 αiI50/4500 αiI1.5/15000 αiI2/15000
323
324
305
307
αiI8/1000 αiI12/10000 αiI15/10000 αiI18/10000
402
403
404
405
αic15/6000
αic8/6000
βiI12/7000
332
333
334
αic1/6000 αic2/6000 αic3/6000
335 αic6/6000
240
αi5/10000 301
主轴手动档—(LK-164)机床PLC参数说明
主轴手动档机床----FANUC----适用面板：LK-164一、T参数说明T03----360 000 （R200.2间隙润滑泵开时间：6 min）T04----360 000 （R200.3间隙润滑泵关时间：6 min）T10---- 1800 （R201.1换刀相序检测时间：1.8 s）T11----150000 （R201.2换刀刀位监控时间：15s）T12----1800 （R201.3刀架反转锁紧时间：1.8 s）T13----16 （R201.4刀架电机正反转间延时：16 m s）T14----2500 （R201.5主电机Y起动时间：2.5 s）T15----16 （R201.6主电机星三角间延时：16 m s）T16----8 （R201.7主电机△运行后延时：8 m s）T17----16 （R202.0主轴停指令发出，延时：16 m s）T18----50 （R202.1主电机Y制动准备好，延时：50 m s）T19----1000 （R201.2主电机Y制动，直流接入时间：1 s）T20----8 （R110.7刀架锁紧后，延时：8 m s）二、K参数说明K0.0----硬限位选择：0，无效；1，有效K0.1----绝对编码器选择：0，绝对；1，增量K0.2----互锁警示：0，有效；1，无效K0.3----SVM起动检测：1，有效；0，无效K0.4----BU.OH检测：K3.0----刀架锁紧信号：0，有效；1，无效K3.1----CDZ功能：0，无效；1，有效K3.2----SMZ功能：0，无效；1，有效K3.6----侧门信号：0，有效；1，无效K4.2----刀位选择：0，6工位；1，4工位三、其他说明1、适用面板：LK-164（注意手动换刀按键灯无，Y4.6端子引出，已通知洛克更正）2、急停、复位、点动均不带制动注意，进给齿轮比N/M=3/1000（X轴）N/M=3/500（Z轴）sram_bak.001内容有误1、使用最新程序2、SRAM_BAK.001参数伺服传动比有误，需重设。
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书山有路勤为径， 学海无涯苦作舟
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• 机床主轴，一般用于给机床加工提供动力，通常主轴 •驱动被加工工件旋转的是车削加工，所对应的机床是车床类； •主轴驱动切削工件旋转的是铣削加工，所对应的机床是铣床类。 •主轴电机通常有普通电机与标准主轴电机两种（与之对应的驱 •动装置也分为开环与闭环两种）。 • 主轴驱动装置，有普通变频器和闭环主轴驱动装置等， •普通变频器的生产厂家很多，目前市场上流行的有德国西门 •子公司、日本三肯、安川等。闭环主轴驱动装置一般由各数控 •公司自行研制并生产，如西门子公司的611系列，日本发那克 •公司的α系列等。
书山有路勤值
30240 ENC_TYPE[0]
2
31020 ENC_RESOL[ 0, AX3 ]
32000 MAX_AX_VELO
32020 JOG_VELO_RAPID
32250 RATED_OUTVAL[ 0, AX3 ]
100
32260 RATED_VELO[ 4 ]
•2) 主轴使能控制
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•4）主轴点动
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3.数控机床主轴的相关参数 •1）与变频主轴相关机床数据的设定
数据号
数据名
13060 DRIVE_TELEGRAM_TYPE[ 0 ]
13060 DRIVE_TELEGRAM_TYPE[ 4 ]
•在SimoComU 的主画面上选择图标 •选择图标 上电复位
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36200 AX_VELO_LIMIT[0]...[5]
35110 35130
GEAR_STEP_MAX_VELO[0]...[5]
GEAR_STEP_MAX_VELO_LIMI T[0]...[5]
数据说明 编码器类型
实际值TTL 编码器每转脉冲数 最大轴速度 点动方式快速速度 额定输出值（%）* 实际值额定电机转速(对应模拟电压)* 速度监控的门限值
13070 DRIVE_FUNCTION_MASK[ 0 ]
30134 IS_UNIPOLAR_OUTPUT[ 0,AX3 ]
30110 30120 30130 30200 30220 30230
CTRLOUT_MODULE_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_NR[ 0,AX3 ] CTRLOUT_TYPE[0] NUM_ENCS ENC_MODULE_NR[ 0,AX3 ] ENC_INPUT_NR[ 0, AX3 ]
值 0 0 8000 0 1 2 1 2 0 1 1 2
数据说明 总线地址12 的报文类型 总线地址10 的报文类型 总线地址12 的功能选项：模拟主轴 双极性模拟量（出厂设定） 单极性模拟量（使能 & 方向） 单极性模拟量（+使能 & -使能） 给定值模块号 给定值号信号端口 给定值输出类型 编码器数量 编码器模块号 编码器信号端口号
主轴各档最高转速 主轴各档最高转速限制
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•2）与变频主轴相关伺服驱动器的数据设置
•利用准备好的“驱动器调试电缆”将计算机与611UE 的X471 连接起来；
•从WINDOWS 的“开始”中找到驱动器调试工具SimoCom U，并启动；
•选择联机方式；进入专家表（Ctrl+E），配置电机参数：
• 802D数控系统配置变频主轴时,变频器0-10V的指令电压是 通过611UE的X411端口上的75.A和15给出的,正反转指令是通过 X453端口上的Q0.A和Q1.A给出的
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•4) X471主轴编码器接口说明
引脚
1 2 3 4 5 6 7 8
说明
P 电源正 M 电源地
•
P890=4 编码器信号源来自X472 接口
•
P922=104 主轴信号的PROFIBUS 报文类型
•
P1007=编码器线数 外装编码器每的转脉冲数。应与主轴参数MD31020
相同。
•在SimoComU 的主画面上选择图标
•选择图标
上电复位
存储数据 ，
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•P922=0 主轴信号的PROFIBUS 报文类型 •P890=4 编码器信号源来自X472 接口 •P915[8]=50103 总线给定值配置：模拟输出送到X441 的端子75.A 和15 •P915[9]=50107 总线给定值配置：数字输出送到X453 的端子Q0.A 和Q1.A •注意：参数的索引号[8]、[9]需要用鼠标右键激活显示滤波器：
A *A 空 B *B 空
引脚
9 10 11 12 13 14 15
说明
P 电源正 R
M 电源地 *R 空 空 空
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•6)伺服主轴的电气控制原理图
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•2.数控机床主轴控制的相关PLC •1)配置主轴
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•1.2变频主轴的电气控制原理
•1)变频器的电气控制原理图
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•2)MM420 变频器电源及电机强电接线端子排列如下图所示：
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•3)变频器接线方框图
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•4)变频器与611U伺服驱动的连接图
数控机床主轴控制相关 PLC与参数
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2020年4月10日星期五
•1.数控机床主轴电气控制原理
• 就电气控制而言，机床主轴的控制是有别于机床伺服轴的。 •一般情况下，机床主轴的控制系统为速度控制系统，而机床伺服轴 •的控制系统为位置控制系统。换句话说，主轴编码器一般情况下不 •是用于位置反馈的（也不是用于速度反馈的），而仅作为速度测量 •元件使用，从主轴编码器上所获取的数据，一般有两个用途，其一 •是用于主轴转速显示；其二是用于主轴与伺服轴配合运行的场合 •（如螺纹切削加工，恒线速加工，G95转进给等）。 • 注：当机床主轴驱动单元使用了带速度反馈的驱动装置 •以及标准主轴电机时，主轴可以根据需要工作在伺服状态。 •此时，主轴编码器作为位置反馈元件使用。 •