数控机床控制系统设计

数控机床控制系统设计
摘要
可编程控制器（PLC）广泛用于工业控制，如数控机床。

数控机床的控制部分可分为数字控制和顺序控制两部分。

本文介绍了数控机床的基本组成，工作原理，分类和各自的特点。

并对数控机床中的PLC进行了详细的介绍，并对数控机床上的PLC控制进行了设计。

然后以Z3040摇臂钻机为例说明其设计过程，包括控制系统电路分析和Z3040摇臂钻机原理图。

PLC用于对机床进行编程。

关键词：可编程控制器数控机床数字控制顺序控制
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Abstract
Programmable controllers (PLCs) are widely used in industrial control such as CNC machine tools. The control part of CNC machine tools can be divided into two parts: digital control and sequential control.
This article describes the basic composition, working principle, classification and respective characteristics of CNC machine tools. And made a detailed introduction to the PLC in the CNC machine tool and designed the PLC control on the CNC machine tool. Then the Z3040 radial drilling machine is taken as an example to describe its design process, including the analysis of the control system circuit. The Z3040 radial drilling machine schematic diagram is used to control the machine tool using a PLC programming program.
Keywords: programmable controller numerical control machine digital control sequential control
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目录
1 引言 (4)
2 PLC的概述 (4)
2.1 PLC的基本特点 (4)
2.1.1高可靠性 (4)
2.1.2采用模块化结构 (5)
2.1.3编程简单易学 (5)
2.1.4安装简单，维修方便 (5)
2.2 PLC的工作原理 (6)
3 Z3040摇臂钻床的基本概述 (7)
3.1 Z3040摇臂钻床控制线路概述 (8)
3.1.1 操纵机构液压系统 (8)
3.1.2夹紧机构液压系统 (9)
3.2 Z3040摇臂钻床控制线路原理分析 (10)
3.3 Z3040摇臂钻床控制线路主电路分析 (11)
3.4 Z3040摇臂钻床控制线路控制电路分析 (11)
3.4.1主电动机控制电路 (11)
3.4.2 摇臂升降控制电路 (11)
3.4.3 立柱和主轴箱松开、夹紧控制电路 (13)
3.4.4 冷却泵控制电路 (13)
3.4.5 照明、信号电路 (14)
4 Z3040摇臂钻床的PLC控制系统 (14)
4.1 PLC的选型 (14)
4.1.1 确定I/O点数 (15)
4.1.2 选配PLC的型号 (15)
4.2 Z3040型摇臂钻床PLC控制I/O(输入、输出）地址分配表 (16)
4.3 PLC控制系统分析 (19)
4.3.1 主轴电动机控制 (19)
4.3.2 摇臂升降控制 (19)
4.3.3立柱与主轴箱松开、夹紧控制 (20)
4.4 PLC梯形图程序设计 (20)
4.4.1 系统预开程序 (20)
4.4.2 主轴电动机控制程序 (21)
4.4.3 摇臂升降控制程序 (21)
4.4.5主轴箱、立柱松开、夹紧控制程序 (22)
4.4.6 冷却泵控制 (22)
4.4.7 信号指示梯形图程序 (23)
4.4.8 完整的PLC控制梯形图 (23)
结束语 (25)
参考文献 (25)
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1 引言
随着科学技术的发展，机电产品越来越复杂。

产品的精度要求越来越高，替代周期越来越短，促进了现代制造业的发展。

特别是在航空航天，军工，造船，汽车和模具加工等领域，用普通机床（精度低，效率低，劳动强度高）加工已不能满足生产要求，而数控机床程序应该发货。

健康。

该机床是采用计算机技术，自动控制，精密测量，机械设计等新技术的典型机电一体化产品。

数控机床是带程序控制系统（CNC）的自动化机床。

系统可以使用使用编号或其他符号编码指令（工具移动轨迹信息）在逻辑上处理程序。

具体来说，将数字化的刀具运动轨迹信息输入到数控装置，经解码，计算后，实现控制刀具与工件的相对运动，机床产生所需零件，即数控机床。

2 PLC的概述
可编程控制器（以下简称PLC）实现了从布线逻辑到存储逻辑从生产到现在的飞跃，其功能由弱到强，实现了从逻辑控制到数字控制的进步;其应用领域从小到大，实现了单个设备对运动控制，过程控制和分布式控制等任务能力的简单控制。

今天的PLC大大提高了它在处理模拟，数字计算，人机界面和网络方面的能力。

它已经成为工业控制领域的主流控制设备，在各个行业中发挥着越来越重要的作用。

PLC是一种基于电子计算机的点控制器，适用于工业现场工作。

它起源于继电器控制装置，但它不像继电器装置那样通过电路的物理过程实现控制，主要依靠运行储存在PLC存储器中的程序来控制输入和输出信息。

PLC基于计算机，但它们不等同于普通计算机。

普通计算机原来就是进行信息转换，只考虑信息本身。

原来，人机界面是可以的。

PLC还必须考虑进出信息的可靠性，实时性以及信息和其他问题的使用。

应该特别考虑如何适应工业环境，便于安装和防止干扰。

2.1 PLC的基本特点
2.1.1高可靠性
（1）所有I / O接口电路都使用光电隔离来将工业现场的外部电路与PLC
4。