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基于PLC电解机床控制系统设计

摘要：本设计首先通过阐述机床结构与控制要求，提出了基于PLC电解机床系统控制；其次，根据硬件配置及电路设计，完成了系统软件程序的编写；最后，对设计进行了仿真与调试，能够达到手动及时控制与自动控制。本设计广泛运用于航天，工业及其军事设备当中。

关键词：电解机床；PLC;系统控制

目录

第一章引言 2

1.1本课题的来源及意义 2

1.2国内电解机床控制系统的现状 2

1.3本设计的主要内容 2

第二章机床结构及控制要求 3

2.1电解加工机床的结构分析 4

2.2系统设计要求 7

2.3控制系统设计步骤 7

第三章机床控制系统硬件配置及方案设计 9

3.1西门子数控系统硬件结构设计 9

3.2控制系统电气图设计 9

3.2.1电气原理图设计 9

3.2.2机床布局图 10

3.2.3机床电气安装接线图 11

3.3控制面板的设计 12

3.4对刀电路的设计 12

3.5输入输出地址分配 13

3.5.1控制面板上的按键输入地址 13

3.5.2控制面板上的输出指示地址 14

3.5.3系统负载输出地址 14

3.6机床电气设备总体配置设计 15

3.6.1802Dsl系统主要接口 15

3.6.2驱动部分的连接 16

3.7变送器与记录仪的电路设计 16

第四章控制系统软件设计 18

4.1机床PLC控制系统的设计方法 18

4.2加工操作流程分析 18

4.3数控系统与PLC接口信号 19

4.4PLC程序的设计 20

4.4.1PLC程序编写 21

第五章仿真与调试 28

5.1电路检查 28

5.2系统初始化 28

5.3PLC调试 29

5.3.1通讯连接 29

5.3.2PLC程序调试 29

5.3.3PLC用户报警编辑 30

5.4驱动调试 30

总结 32

参考文献 3

第一章引言

1.1本课题的来源及意义

1950年代电解加工技术的兴起，在后20年迅速发展，在理解的限度之间存在差距；随着科技的迅速发展，传统的方法难以满足许多新结构、新材料和复杂结构零件的处理要求，以至于新的处理技术得到发展。由于国内外科学家和技术人员的共同努力，电解加工还可以通过使用先进的控制系统和适当的技术措施，达到高处理精度和尽量减少污染。

1.2国内电解机床控制系统的现状

国内早期控制机床大部分主要是用继电器控制，由于继电器容易产生电弧，使得继电器损坏，并且机构复杂，稳定性太差，因此被高稳性能的控制系统所取

代。

直到上个世纪90年代，我国首创了一项数控展成电解加工技术，由简单形状的工具阴极，由计算机控制指令，进行展成运动，用电解“切削”方式加工型腔、型面。数控展成电解加工技术综合了电解加工与数控加工各自的技术优点，同时又克服了各自的不足。它具有数控加工的柔性控制，可用不同类型的控制软件代替复杂的成型阴极设计制造，但其在CAD/CAM软件、工艺过程的控制、生产率的提高等多方面还有待提高。

本世纪初，我国研发出了第一代微细电解加工装备，这个装备的控制系统采用运动控制卡控制驱动器发送脉冲信号，从而控制步进电机，最终实现对驱动机构的控制。运动控制卡是一种安装在PC机上专门用于电机控制的板卡，与PC机构构成主从控制结构，PC机负责人机界面管理和其它管理工作，而控制卡负责运动控制方面的所有细节。该控制方式可以调用不同的函数，以及改变函数中的参数，实现不同的加工轨迹，完成零件的加工。

近年来，我国自主开发研制了电解加工机床的PLC控制系统，该系统采用步进电机驱动，可实现手动加工、自动分度等功能，控制稳定性和可靠性明显优于普通电解加工机床。

我国也开发了电解加工机床的PLC控制系统，该系统采用步进电机驱动，直线光栅反馈，具有高运动精度。

1.3本设计的主要内容

(1)首先给出了电解加工机床的结构分析及系统设计要求。

(2)其次，完成了控制系统硬件配置及电路设计，主要包括机床控制系统硬件配置及方案设计、控制系统电气图设计、控制面板的设计、对刀电路的设计、输入输出地址分配、机床电气设备总体配置设计胡机床电气设备总体配置设计。

(3)再其次，完成了控制系统软件设计。主要包括机床PLC控制系统的设计方法、加工操作流程分析、数控系统与PLC接口信号及PLC程序的设计。

(4)最后，进行仿真调试，主要包括电路检查，系统初始化，PL