機(jī)床電器控制與PLC緒論.ppt

本講主要內(nèi)容,機(jī)床電氣及可編程序控制器在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用 電氣控制及可編程序控制器的發(fā)展 本課程的任務(wù)和要求,本課程在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用,電氣自動(dòng)控制在現(xiàn)代機(jī)床中的地位 機(jī)床電氣自動(dòng)控制的發(fā)展,電氣自動(dòng)控制在現(xiàn)代機(jī)床中的地位,現(xiàn)代機(jī)床由工作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、原動(dòng)機(jī)和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的方法主要有：機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方法。電氣自動(dòng)控制是現(xiàn)代機(jī)床的主要控制手段 機(jī)床性能的提高取決于電氣拖動(dòng)與電氣控制系統(tǒng)的更新,自動(dòng)控制,是指在沒有人直接參與的情況下，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)，使被控對(duì)象自動(dòng)地按預(yù)定的規(guī)律去進(jìn)行工作,綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī) 技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)等技術(shù) 機(jī)床自動(dòng)化程度、加工效率、加工精度、可靠性不斷提高 擴(kuò)大了工藝范圍、縮短新產(chǎn)品的試制周期、加快了新產(chǎn)品更新?lián)Q代、降低了成本和減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度 成果：機(jī)電一體化產(chǎn)品、數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人、柔性制造單元及系統(tǒng),現(xiàn)代的機(jī)床電氣自動(dòng)控制系統(tǒng):,機(jī)床電氣自動(dòng)控制的發(fā)展概況,電氣拖動(dòng)的發(fā)展（單電機(jī)拖動(dòng)、多電機(jī)拖動(dòng)、交、直流無(wú)級(jí)調(diào)速） 電氣拖動(dòng)的控制方式由手動(dòng)控制發(fā)展為繼電接觸器控制、順序控制器、可編程控制器PC（Programmable Control）、數(shù)字控制及柔性制造系統(tǒng)。,繼電接觸器控制,作用：可實(shí)現(xiàn)對(duì)控制對(duì)象的起動(dòng)、停車、調(diào)速、自動(dòng)循環(huán)以及保護(hù)等控制 優(yōu)點(diǎn)：控件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉、控制方式直觀、易掌握、工作可靠、易維護(hù)。在機(jī)床控制中得到長(zhǎng)期、廣泛的應(yīng)用 缺點(diǎn)：體積大、功耗大、控制速度慢、改變控制程序困難； 控制復(fù)雜時(shí)可靠性差。,順序控制器,用于解決復(fù)雜和程序可變的控制對(duì)象 是繼電器和半導(dǎo)體元件綜合應(yīng)用的控制裝置 優(yōu)點(diǎn)：具有程序改變?nèi)菀住⑼ㄓ眯暂^強(qiáng)的 應(yīng)用：組合機(jī)床和自動(dòng)線上,可編程控制器,具有編程、存儲(chǔ)、邏輯控制及數(shù)字運(yùn)算功能 優(yōu)點(diǎn)：以工業(yè)控制為目標(biāo)，具有功率級(jí)輸出、接線簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、編程容易、抗干擾性能力強(qiáng)、工作可靠 可編程序控制器的歷史與發(fā)展,數(shù)字控制,機(jī)床電氣控制發(fā)展的另一個(gè)方面 數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)：最初是由硬件邏輯電路組成的專用數(shù)控裝置NC，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，控制系統(tǒng)由微機(jī)控制即CNC或MNC 、DNC、FMS 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS：由柔性制造系統(tǒng)加上計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM、計(jì)算機(jī)輔助質(zhì)量檢測(cè)CAQ及計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)構(gòu)成,CK1416型系列數(shù)控車床：小型高速精密數(shù)控車床 底座床身為一整體，傾斜床身，后置刀架，滾動(dòng)導(dǎo)軌，全封閉罩殼 模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)不同加工對(duì)象，可實(shí)現(xiàn)不同的配置 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型采用SIEMENS系統(tǒng)，強(qiáng)力型交流主電機(jī)，交流伺服，兩座標(biāo)（X.Z）連續(xù)控制的臥式高檔數(shù)控車床，回轉(zhuǎn)刀架有8個(gè)工位 回轉(zhuǎn)直徑160mm的零件、端面可以進(jìn)行車削加工，和加工各種螺紋、鉆孔、鏜孔等 適用于小盤類零件加工、短軸類零件加工，尤其是形狀復(fù)雜、精度高、工序多、品種多變的單件或中小批量生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、儀器儀表、機(jī)械、液壓等行業(yè),本課程的內(nèi)容與要求,任務(wù)：講授以機(jī)床為主要對(duì)象的自動(dòng)控制技術(shù)的基本原理和實(shí)現(xiàn)手段 內(nèi)容：以國(guó)內(nèi)使用最多的繼電接觸器控制為重點(diǎn)講授內(nèi)容，兼顧電氣控制中的先進(jìn)技術(shù)，從應(yīng)用的角度出發(fā)講授可編程控制器 要求： 掌握電氣自動(dòng)控制的基本原理； 熟悉一般機(jī)床的電氣控制電路并具有一定的設(shè)計(jì)能力； 對(duì)可編程控制器具有初步的了解，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)應(yīng)用。,可編程序控制器的歷史與發(fā)展,1968年，美國(guó)通用汽車公司（GE）提出了研制PLC的基本設(shè)想：能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；能改變其控制“邏輯”，而不需要變動(dòng)組成它的元件和修改內(nèi)部接線；出現(xiàn)故障時(shí)易于診斷和維修。 1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備化司（DEC）研制出了世界上第一臺(tái)可編程控制器。 70年代，出現(xiàn)了使用微處理器并具有編程語(yǔ)言的PLC。,7家舉足輕重的PLC制造廠家： 美國(guó)的Rockwell自動(dòng)化公司所屬的A-B (Allen-Bradley)公司 GE-Fanuc公司 德國(guó)的西門子（Siemens）公司 美國(guó)的Modicon公司 法國(guó)TE（Telemecanique）公司 日本三菱公司 日本立石（OMRON）公司,美國(guó)Rockwell（羅克威爾）公司由A-B(Allen-Bradley)公司、S+S、瑞恩電氣、 Rockwell軟件、道奇等公司組成。A-B公司是世界上首屈一指的PLC制造公司，1989年在美國(guó)市場(chǎng)占有率為39；GE-Fanuc公司為11.5；Modicon公司為13.5；TI公司為9.2；Square D公司為5.5。,國(guó)內(nèi)PLC的發(fā)展概況,用PLC改造設(shè)備 國(guó)產(chǎn)的小型PLC（I/O點(diǎn)數(shù)256）已形成一定的批量，但無(wú)主流產(chǎn)品 中型PLC的開發(fā)才剛剛起步 國(guó)產(chǎn)小型PLC廠家及其產(chǎn)品有上海東屋電器有限公司生產(chǎn)的CF系列 不海工業(yè)自動(dòng)化研究所生產(chǎn)的TCMS-300/D 杭州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列 蘇州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的CYK/KB系列等,國(guó)內(nèi)中型PLC的發(fā)展情況,機(jī)械部北京自動(dòng)化所和天津