2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,基于PLC數(shù)控機床控制系統(tǒng)設(shè)計,,作者：,指導(dǎo)老師：,班級：,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,一、系統(tǒng)概述 二、PLC工作原理 三、X6132型機床 四、數(shù)控系統(tǒng)與PLC 五、編寫梯形圖 六、調(diào)試程序 七、控制系統(tǒng)可靠性,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,一、系統(tǒng)概述,本次設(shè)計是基于PLC數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，PLC部分是數(shù)控系統(tǒng)不可或缺的部分，完成的功能是機床輔助設(shè)備的控制，也是對數(shù)控加工過程的順序控制。 電氣控制系統(tǒng)是根據(jù)機床的各控制開關(guān)、檢測元件、運行部件的狀態(tài)，編寫程序設(shè)定邏輯控制,,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,二、PLC工作原理,3 PLC在數(shù)控機床中的工作流程 1）輸入采樣：PLC以順序掃描的方式讀入說有輸入端口的信號狀態(tài)，并將此狀態(tài)，讀入到輸入映像寄存器中，直到下一個新的掃描周期到來，輸入映像寄存器的信號狀態(tài)才會發(fā)生變化。 2）程序執(zhí)行：讀入輸入映像寄存器中相關(guān)數(shù)據(jù)，運算后，將結(jié)果存入輸出映像寄存器中共輸出和下次運行使用。 3）輸出刷新階段：在指令執(zhí)行完成后，輸出映像寄存器中狀態(tài)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過特定方式輸出，驅(qū)動外部負載。,,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,三、X6132型臥式銑床,電氣控制線路圖,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,,,,,X6132型臥式銑床控制電路識圖,X6132型臥式銑床控制電路主要分為兩個控制環(huán)節(jié)：一是主軸電動機M1的控制，二是進給電動機M2的控制。 一、主軸電動機M1的控制位于8區(qū)、13區(qū)、14區(qū)。 功能：（1）起動控制 （2）制動停止控制 （3）主軸變速沖動控制 （4）主軸換刀制動 二、進給電動機M2的控制電路位于9-10區(qū)及15-18區(qū)。 該控制電路主要包括：（1）帶動工作臺上下前后左右六個方向上的進給運動 （2）工作臺進給變速沖動控制 （3）工作臺快速移動控制 （4）圓工作臺開關(guān) 本設(shè)計是利用西門子S7-200型PLC對銑床的電氣控制線路圖進行編程，所用的編程軟件為STEP—Micro/WIN,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,,,,,,PROFINET,四、數(shù)控機床與PLC,PLC在數(shù)控機床中的應(yīng)用 數(shù)控機床的控制可分為兩大部分：一部分是坐標軸的位置控制，另一部分是數(shù)控機床加工過程的順序控制。在PLC，CNC和機床各機械部件，機床輔助裝置、強電線路之間的關(guān)系時，常把數(shù)控機床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”（即機床側(cè)）兩大部分。“NC側(cè)”包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件以及與CNC系統(tǒng)連接的外圍設(shè)備?！癕T側(cè)”包括機床機械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置，機床操作面板，繼電器線路，機床強電線路等。PLC處于CNC和MT之間，對NC側(cè)和MT側(cè)的輸入、輸出信號進行處理。,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,五、程序梯形圖,輸入/輸出分配表,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,PLC改造X6132外接I/O接線,,,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,梯形圖,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,六、程序調(diào)試,此部分是對X6132型臥式銑床電氣控系統(tǒng)線路的梯形圖程序的調(diào)試，由于梯形圖調(diào)試結(jié)果圖片較多，詳細調(diào)試結(jié)果請參考論文,,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,七、控制系統(tǒng)可靠性,一、硬件電路的設(shè)計 控制系統(tǒng)的可靠性很大程度上依賴于硬件電路的設(shè)計，其中包括PLC的使用環(huán)境、安裝、電源、輸入、輸出電路等。 1、PLC的安裝壞境 2、PLC的電源與接地 3、PLC輸入設(shè)備 4、PLC輸出設(shè)備 二、軟件設(shè)計 1、輸入可靠性程序設(shè)計：防抖動、防輸入脈沖丟失、數(shù)字濾波、防止非法輸入、輸入冗余與出錯檢測。 2、輸出可靠性設(shè)計：輸出監(jiān)控、錯誤輸出避免。,2018/7/22,南華大學(xué)電氣學(xué)院畢業(yè)答辯,謝謝各位老師的支持,Thank you!,