基于PLC的数控车床电气控制系统设计

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1、摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。根据数控车床所承担加工任务的特点

2、，可知其操作过程比较复杂。要用PLC控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。关键词：PLC控制，数控车床，梯形图42目录第一章概述………………………………………………………………………11.1数控系统的工作

3、原理…………………………………………………11.1.1数控系统的组成…………………………………………………11.1.2数控系统的工作原理……………………………………………21.2PLC的硬件与工作原理………………………………………………31.2.1PLC的简介………………………………………………………31.2.2PLC的基本结构…………………………………………………31.2.3PLC的工作原理…………………………………………………4第二章数控车床的PLC…………………………………………………………52.1数控

4、车床PLC的信息传递………………………………………………52.2数控车床中PLC的功能…………………………………………………62.2.1PLC对辅助功能的处理…………………………………………62.2.2PLC的控制对象…………………………………………………62.3用PLC实现车床电气控制系统的功能…………………………………72.4利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性…………………8第三章CK9930数控车床电气控制分析………………………………………93.1车床主要结构和运动方式………………………………

5、……………93.2车床对电气控制的要求………………………………………………93.3车床的电气控制电路分析……………………………………………103.3.1主电路分析……………………………………………………113.3.2控制电路分析…………………………………………………11第四章PLC控制程序的设计……………………………………………………124.1PLC程序设计方法……………………………………………………124.1.1PLC的程序设计步骤……………………………………………124.2PLC程序的模块化设计……………

6、……………………………124.3输入输出分配………………………………………………………124.4梯形图程序设计………………………………………………………154.4.1梯形图总体框图………………………………………………15424.4.2公用程序………………………………………………………164.4.3回原点程序……………………………………………………164.4.4主轴控制程序…………………………………………………174.4.5坐标轴控制程序………………………………………………174.4.6报警处理程序………………

7、…………………………………184.4.7定时润滑控制程序……………………………………………184.4.8冷却程序………………………………………………………194.4.9自动换刀控制程序……………………………………………194.4.10需要说明的问题……………………………………………214.5梯形图程序的调试……………………………………………214.6本章小结……………………………………………………21结论……………………………………………………………………………22参考文献………………………………………………

8、……………………………2342第1章概述CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统，是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。随着数控技术的不断进步与发展，这一数控系统已不能满足加工要求，本课题就是对现有的CK9930数控车床所进行的改造项目的一个组成部分。主要是车床电气控制部分进行改造。车床电气控制系统是控制车床各部分的工作、协调完成车床加工任务的核心部分，它由大量继电器构成一个复杂的逻辑控制电