基于PLC的数控车床电气控制系统设计本科毕业论文.doc

辽宁工程技术大学 PAGE PAGE 54 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，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 目 录 第一章 概述 ……………………………………………………………………… 1 1.1 数控系统的工作原理 ………………………………………………… 1 1.1.1 数控系统的组成 ………………………………………………… 1 1.1.2 数控系统的工作原理 …………………………………………… 2 1.2 PLC的硬件与工作原理 ……………………………………………… 3 1.2.1 PLC的简介 ……………………………………………………… 3 1.2.2 PLC的基本结构 ………………………………………………… 3 1.2.3 PLC的工作原理 ………………………………………………… 4 第二章 数控车床的PLC ………………………………………………………… 5 2.1 数控车床PLC的信息传递 ……………………………………………… 5 2.2 数控车床中PLC的功能 ………………………………………………… 6 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 ………………………………………… 6 2.2.2 PLC的控制对象 ………………………………………………… 6 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 ………………………………… 7 2.4 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 ……………………………………… 9 3.1 车床主要结构和运动方式 …………………………………………… 9 3.2 车床对电气控制的要求 ……………………………………………… 9 3.3 车床的电气控制电路分析 …………………………………………… 10 3.3.1 主电路分析 …………………………………………………… 11 3.3.2 控制电路分析 ………………………………………………… 11 第四章 PLC控制程序的设计 …………………………………………………… 12 4.1 PLC程序设计方法 …………………………………………………… 12 4.1.1 PLC的程序设计步骤 …………………………………………… 12 4.2 PLC程序的模块化设计 ………………………………………… 12 4.3 输入输出分配 ……………………………………………………… 12 4.4 梯形图程序设计 ……………………………………………………… 15 4.4.1 梯形图总体框图 ……………………………………………… 15 4.4.2 公用程序 ……………………………………………………… 16 4.4.3 回原点程序 …………………………………………………… 16 4.4.4 主轴控制程序 ………………………………………………… 17 4.4.5 坐标轴控制程序 ……………………………………………… 17 4.4.6 报警处理程序 ………………………………………………… 18 4.4.7 定时润滑控制程序 …………………………………………… 18 4.4.8 冷却程序 ……………………………………………………… 19 4.4.9 自动换刀控制程序 …………………………………………… 19 4.4.10 需要说明的问题 …………………………………………… 21 4.5 梯形图程序的调试 …………………………………………… 21 4.6 本章