《数控原理与系统》第7章 数控机床电气控制系统专用课件.ppt

7.8 查阅资料，了解西门子802数控系统内置PLC资源配置情况，找出其特点，并简述在西门子802数控系统中PLC接口信息交换情况。 7.9 查阅资料，了解FANUC 0i系列数控系统内置PLC资源配置情况，简述其PLC接口信息交换情况。 对于分档有级调速的主轴，可采用开关量方式或寄存器方式，由CNC将S代码传送到PLC，然后由PLC进行逻辑处理，输出控制有关执行机构换档。对于无级调速的主轴，将整个速度范围按（S00～S99）100级分度，各级按等比级数递增，其公比为，即相邻分度的后—级速度比前一级速度增加约12%。这样根据主轴转速的上、下限和上述等比关系就可以获得—个S2位代码与主轴转速（BCD码）的对应表格，它用于S2位代码的译码。 如图7.28所示为S2位代码在PLC中的处理框图，图中译S代码和数据转换实际上就是针对S2位代码查出主轴转速的大小，然后将其转换成二进制数，并经上、下限幅处理后，将得到的数字量进行D/A转换，输出一个0～10V或0～5V或-10～+10V的直流控制电压给主轴驱动系统或主轴变频器，从而保证了主轴按要求的速度旋转。 图7.28 S功能处理框图 （2）S4位代码 S4位代码可直接用来指定主轴转速，例如，S1500就直接表示主轴转速为1500r/min，可见S4位代码表示的转速范围为0～9999r/min。显然，它的处理过程相对于S2代码形式要简单一些，也就是它不需要图7.28中“译S代码”和“数据转换”两个环节。另外，图7.22中上、下限幅处理的目的是为了保证主轴转速处于一个安全范围内，例如将其限制在20r/min～3000r/min范围内，这样一旦给定超过上下限时，则取相应边界值作为输出即可。 3．T功能的实现 T功能即刀具功能，T代码后跟随2～5位数字表示要求的刀具号和刀具补偿号。根据取刀/还刀位置是否固定可将换刀功能分为随机存取换刀控制和固定存取换刀控制。 在随机存取换刀控制中，取刀和还刀与刀具座编号无关，还刀位置是随机变动的。在执行换刀的过程中，当取出所需的刀具后，刀库不转动，而是在原地立即存入换下来的刀具。这时，取刀、换刀、存刀一次完成，缩短了换刀时间，提高了生产效率，但刀具控制和管理要复杂一些。在固定存取换刀控制中，被取刀具和被还刀具的位置都是固定的，也就是说换下的刀具必须放回预先安排好的固定位置。显然，后者增加了换刀时间，但其控制要简单些。 图7.29 T功能处理框图 如图7.29所示，为采用固定存取换刀控制方式的T功能处理框图。另外，数控加工程序中有关T代码的指令经译码处理后，由CNC将有关信息传送给PLC，在PLC中进一步经过译码并在刀具数据表内检索，找到T代码指定刀号对应的刀具编号（即地址），然后与目前使用的刀号相比较。 如果相同则说明T代码所指定的刀具就是目前正在使用的刀具，不必再进行换刀操作，而返回原入口处。若不相同则要求进行更换刀具操作，即首先将主轴上的现行刀具归还到它自己的固定刀座号上，然后回转刀库，直至新的刀具位置为止，最后取出所需刀具装在刀架上，至此完成整个换刀过程。 7.5 数控机床电气图的绘制方法 电气控制系统的设计需要将各电气元件及其连接、布局用一定的图形表达出来，这种图就是电气图。数控机床的电气图有三类，分别是电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置图。 电气图的图形及文字符号 为了能表达电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于进行电气元件的安装、调整、使用和维修，设计人员必须将电气控制系统中各电气元件的连接用一定的图形表达出来。在绘制电气图时，电气元件的图形符号和文字符号必须符合国家标准的规定，不能采用非国标符号。我国电气制图国家标准有：GB 6988-86《电气图用图形符号》、GB 4728《电气制图》、GB 7159《电气技术中的文字符号制定通则》。读者在设计时应采用必威体育精装版的国家标准或行业标准。 2．电气原理图的绘制 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，它以简明、清晰、易懂为原则，根据电气控制线路的工作原理来绘制。在电气原理图中只包括所有电气元件的导电部分和接线端子之间的相互关系，并不按照电气元件的实际布置和实际接线情况来绘制。 （1）基本规则。 ① 原理图中，所有电动机、电器等元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。属于同一电器的线圈和触点，都要用同一文字符号表示。当使用相同类型电器时，可在文字符号后加注阿拉伯数字序号来区分。 ② 原理图一般分为主电路、辅助电路和CNC接口电路三个部分。主电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的