基于PLC数控机床电气的相关控制系统设计.ppt

基于PLC数控机床电气控制系统设计 作者：罗强 指导老师：孙凌翔老师 班级：自动化081班 一、系统概述 二、PLC工作原理 三、X6132型机床 四、数控系统与PLC 五、编写梯形图 六、调试程序 七、控制系统可靠性 一、系统概述 本次设计是基于PLC数控机床电气控制系统的设计，PLC部分是数控系统不可或缺的部分，完成的功能是机床辅助设备的控制，也是对数控加工过程的顺序控制。 电气控制系统是根据机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，编写程序设定逻辑控制 二、PLC工作原理 3 PLC在数控机床中的工作流程 1）输入采样：PLC以顺序扫描的方式读入说有输入端口的信号状态，并将此状态，读入到输入映像寄存器中，直到下一个新的扫描周期到来，输入映像寄存器的信号状态才会发生变化。 2）程序执行：读入输入映像寄存器中相关数据，运算后，将结果存入输出映像寄存器中共输出和下次运行使用。 3）输出刷新阶段：在指令执行完成后，输出映像寄存器中状态在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部负载。 三、X6132型卧式铣床 电气控制线路图 X6132型卧式铣床控制电路识图 X6132型卧式铣床控制电路主要分为两个控制环节：一是主轴电动机M1的控制，二是进给电动机M2的控制。 一、主轴电动机M1的控制位于8区、13区、14区。 功能：（1）起动控制 （2）制动停止控制 （3）主轴变速冲动控制 （4）主轴换刀制动 二、进给电动机M2的控制电路位于9-10区及15-18区。 该控制电路主要包括：（1）带动工作台上下前后左右六个方向上的进给运动 （2）工作台进给变速冲动控制 （3）工作台快速移动控制 （4）圆工作台开关 本设计是利用西门子S7-200型PLC对铣床的电气控制线路图进行编程，所用的编程软件为STEP—Micro/WIN PROFINET 四、数控机床与PLC PLC在数控机床中的应用 数控机床的控制可分为两大部分：一部分是坐标轴的位置控制，另一部分是数控机床加工过程的顺序控制。在PLC，CNC和机床各机械部件，机床辅助装置、强电线路之间的关系时，常把数控机床分为“NC侧”和“MT侧”（即机床侧）两大部分。“NC侧”包括CNC系统的硬件和软件以及与CNC系统连接的外围设备。“MT侧”包括机床机械部分及其液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置，机床操作面板，继电器线路，机床强电线路等。PLC处于CNC和MT之间，对NC侧和MT侧的输入、输出信号进行处理。 梯形图 六、程序调试 此部分是对X6132型卧式铣床电气控系统线路的梯形图程序的调试，由于梯形图调试结果图片较多，详细调试结果请参考论文 七、控制系统可靠性 一、硬件电路的设计 控制系统的可靠性很大程度上依赖于硬件电路的设计，其中包括PLC的使用环境、安装、电源、输入、输出电路等。 1、PLC的安装坏境 2、PLC的电源与接地 3、PLC输入设备 4、PLC输出设备 二、软件设计 1、输入可靠性程序设计：防抖动、防输入脉冲丢失、数字滤波、防止非法输入、输入冗余与出错检测。 2、输出可靠性设计：输出监控、错误输出避免。