數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模板

1、數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系本人改正或者刪除。 畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文) 課 題 名 稱數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分 院/專 業(yè) 機(jī)械工程學(xué)院/數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)班 級(jí)數(shù)維1321學(xué) 號(hào)學(xué) 生 姓 名張健指導(dǎo)教師: 夏燕蘭 5月15日摘 要 今天的中國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù)正在飛速發(fā)展, 機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)是其重要組成部分, 而它的核心技術(shù)就是數(shù)控技術(shù)。數(shù)控技術(shù)綜合了現(xiàn)代控制技術(shù)、 機(jī)電一體化技術(shù)、 機(jī)械制造技術(shù)、 計(jì)算機(jī)技術(shù)、 微電子技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)。數(shù)控機(jī)床在先進(jìn)制造方面的使用使先進(jìn)制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新時(shí)代, 它改變了原有制造業(yè)的生產(chǎn)方式、 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和管理方法, 對(duì)加工

2、和生產(chǎn)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。它已經(jīng)是國(guó)家工業(yè)發(fā)展程度的評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)小型數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的控制要求設(shè)計(jì)了硬件電路電氣原理圖, 然后根據(jù)具體的電路圖計(jì)算電氣元器件參數(shù)規(guī)格, 選出合適的電子元器件, 而且編寫伺服控制系統(tǒng)相關(guān)的PLC的程序, 最后, 簡(jiǎn)單分析了在安裝和調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題和解決方法。 關(guān)鍵字: 小型數(shù)控銑床, 伺服控制系統(tǒng), 電氣原理圖, PLCAbstractTodays Chinas advanced manufacturing technology is rapid development, machinery manufacturing and automation te

3、chnology is an important part of its and its core technology is NC technology numerical control technology combines modern control technology electromechanical integration technology machinery manufacturing technology advanced technology such as computer technology, microelectronics technology NC ma

4、chine tools in the field of advanced manufacturing use advanced manufacturing industry has entered a new era, it has changed the original industrial structure of manufacturing production mode and management methods, has far-reaching influence on the processing and production Is now an important meas

5、ure of national industrial development.In this paper, according to the requirements of the CNC milling machine servo system control design of the hardware electric circuit schematic diagram, and then, according to the circuit diagram of the specific parameter calculation of electrical components spe

6、cifications, choose the appropriate electronic components, and the PLC program of servo control system, finally, a simple analysis of the problems in the process of installation and debugging and solutions.Key words: CNC Milling Machine, Servo control system, Electrical schematic diagram, PLC目 錄TOC

7、o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc6009 摘 要 PAGEREF _Toc6009 1 HYPERLINK l _Toc32526 第一章 緒論 PAGEREF _Toc32526 1 HYPERLINK l _Toc29957 1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展背景及意義 PAGEREF _Toc29957 1 HYPERLINK l _Toc10476 1.2數(shù)控銑床系統(tǒng)的選用 PAGEREF _Toc10476 1 HYPERLINK l _Toc14336 第二章 數(shù)控銑床相關(guān)概述 PAGEREF _Toc14336 2 HYPERLINK l _Toc1498 2.1 數(shù)控銑

8、床主要技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc1498 2 HYPERLINK l _Toc30902 2.2 數(shù)控銑床的組成及工作原理 PAGEREF _Toc30902 3 HYPERLINK l _Toc25047 2.2.1 數(shù)控銑床的組成 PAGEREF _Toc25047 3 HYPERLINK l _Toc7301 2.2.2 數(shù)控銑床的工作原理 PAGEREF _Toc7301 4 HYPERLINK l _Toc13334 2.3 數(shù)控銑床的伺服系統(tǒng) PAGEREF _Toc13334 5 HYPERLINK l _Toc30747 2.3.1 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)基本概念及組

9、成 PAGEREF _Toc30747 5 HYPERLINK l _Toc28987 2.3.2 數(shù)控銑床對(duì)伺服系統(tǒng)的要求 PAGEREF _Toc28987 5 HYPERLINK l _Toc16895 第三章數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)硬件電氣電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc16895 6 HYPERLINK l _Toc14394 3.1 電源電路設(shè)計(jì)(D1) PAGEREF _Toc14394 6 HYPERLINK l _Toc1312 3.2 伺服控制電路的設(shè)計(jì)( K1) PAGEREF _Toc1312 7 HYPERLINK l _Toc5148 3.3 強(qiáng)電控制電路的設(shè)計(jì)( M

10、1) PAGEREF _Toc5148 8 HYPERLINK l _Toc14546 3.4 PLC的I/O接口分配 PAGEREF _Toc14546 9 HYPERLINK l _Toc32162 3.4 .1 PLC輸入電路的設(shè)計(jì)( M2) PAGEREF _Toc32162 9 HYPERLINK l _Toc24197 3.4.2 PLC輸出電路的設(shè)計(jì)( M3) PAGEREF _Toc24197 10 HYPERLINK l _Toc5460 第四章 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的電氣元器件選用 PAGEREF _Toc5460 11 HYPERLINK l _Toc28212 4.1

11、接觸器的選擇 PAGEREF _Toc28212 11 HYPERLINK l _Toc3743 4.2繼電器的選擇 PAGEREF _Toc3743 11 HYPERLINK l _Toc874 4.3 控制變壓器的選擇 PAGEREF _Toc874 11 HYPERLINK l _Toc23893 4.4 基準(zhǔn)點(diǎn)燈的選擇 PAGEREF _Toc23893 12 HYPERLINK l _Toc14173 4.5 按鈕的選擇 PAGEREF _Toc14173 12 HYPERLINK l _Toc32725 4.6 行程開關(guān)的選擇 PAGEREF _Toc32725 12 HYPERL

12、INK l _Toc14574 4.7 直流穩(wěn)壓電源的選擇 PAGEREF _Toc14574 13 HYPERLINK l _Toc21395 4.8 斷路器的選擇 PAGEREF _Toc21395 13 HYPERLINK l _Toc31114 4.8.1 斷路器的簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc31114 13 HYPERLINK l _Toc3813 4.8.2 主要技術(shù)參數(shù) PAGEREF _Toc3813 13 HYPERLINK l _Toc15941 4.8.3 斷路器的選擇 PAGEREF _Toc15941 14 HYPERLINK l _Toc4672 第五章 數(shù)控銑床

13、伺服控制系統(tǒng)的PLC軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc4672 16 HYPERLINK l _Toc7850 5.1 FANUC Oi系統(tǒng)PLC PAGEREF _Toc7850 16 HYPERLINK l _Toc5193 5.1.1 PLC的簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc5193 16 HYPERLINK l _Toc1803 5.1.2 PLC的功能 PAGEREF _Toc1803 16 HYPERLINK l _Toc1882 5.2 伺服控制系統(tǒng)PLC程序梯形圖的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc1882 17 HYPERLINK l _Toc16986 5.2.1 FANUC系統(tǒng)

14、的PLC信號(hào)和地址 PAGEREF _Toc16986 17 HYPERLINK l _Toc19583 5.2.2 FANUC 部分信號(hào)的說明 PAGEREF _Toc19583 17 HYPERLINK l _Toc28631 5.2.3 分析控制要求 PAGEREF _Toc28631 18 HYPERLINK l _Toc9960 5.2.4 程序流程圖 PAGEREF _Toc9960 18 HYPERLINK l _Toc11027 5.3 梯形圖程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11027 20 HYPERLINK l _Toc15465 5.3.1梯形圖設(shè)計(jì)原則 PAGEREF

15、 _Toc15465 20 HYPERLINK l _Toc8468 5.3.2 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的PLC梯形圖 PAGEREF _Toc8468 20 HYPERLINK l _Toc4737 5.3.3 PLC程序信號(hào)地址 PAGEREF _Toc4737 23 HYPERLINK l _Toc25506 第六章 數(shù)控銑床伺服電路的安裝與調(diào)試 PAGEREF _Toc25506 24 HYPERLINK l _Toc13556 6.1安裝步驟 PAGEREF _Toc13556 24 HYPERLINK l _Toc5132 6.1.1硬件電路的連接 PAGEREF _Toc5132

16、24 HYPERLINK l _Toc23053 6.1.2 PLC程序輸入 PAGEREF _Toc23053 24 HYPERLINK l _Toc2265 6.2 調(diào)試步驟 PAGEREF _Toc2265 24 HYPERLINK l _Toc14840 6.3調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法 PAGEREF _Toc14840 28 HYPERLINK l _Toc28230 第七章 總結(jié) PAGEREF _Toc28230 29 HYPERLINK l _Toc14800 致謝 PAGEREF _Toc14800 30 HYPERLINK l _Toc8069 參考文獻(xiàn) PAGEREF

17、_Toc8069 31 HYPERLINK l _Toc20575 附錄 PAGEREF _Toc20575 32 HYPERLINK l _Toc10002 電源電路電氣圖 PAGEREF _Toc10002 32 HYPERLINK l _Toc31140 伺服控制電路電氣圖 PAGEREF _Toc31140 33 HYPERLINK l _Toc1696 強(qiáng)電控制電路電氣圖 PAGEREF _Toc1696 34 HYPERLINK l _Toc30602 PLC輸入電路 PAGEREF _Toc30602 35 HYPERLINK l _Toc11106 PLC輸出電路 PAGERE

18、F _Toc11106 36 HYPERLINK l _Toc20869 PLC梯形圖 PAGEREF _Toc20869 37第一章 緒論1.1 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展背景及意義數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、 現(xiàn)代化、 柔性化和集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ), 它能夠提高生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量, 大大的節(jié)約了生產(chǎn)成本。數(shù)控技術(shù)及裝備是關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的生存力水平和綜合國(guó)力。自1952年第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床在美國(guó)研制成功, 數(shù)控設(shè)備已經(jīng)逐漸占據(jù)了生產(chǎn)制造方面的重要地位。數(shù)控機(jī)床具有加工精度高、 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、 高效簡(jiǎn)潔的加工方式、 適用面廣等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床可分為數(shù)控車床、 數(shù)控銑床、 數(shù)控鉆床、 數(shù)控鏜床、 數(shù)控沖床和加工

19、中心等。本文主要對(duì)數(shù)控銑床的伺服系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。數(shù)控銑床是利用數(shù)字化技術(shù)控制機(jī)床, 以銑刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng), 刀具與工件之間的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。能夠完成對(duì)平面、 溝槽、 輪齒、 螺紋和復(fù)雜型面的加工。具有較強(qiáng)的靈活性、 能夠加工較為復(fù)雜的零件、 加工精度高質(zhì)量好、 生產(chǎn)自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。1.2數(shù)控銑床系統(tǒng)的選用 當(dāng)前社會(huì)常見的數(shù)控系統(tǒng)主要類型有以下幾種: (1)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)主流數(shù)控系統(tǒng)為華中數(shù)控系統(tǒng), 但它一般應(yīng)用與數(shù)控銑床方面。如HNC21T操作面板等; 廣州數(shù)控系統(tǒng), 如GSK928T、 GSK980T操作面板等; 北京航天數(shù)控系統(tǒng), 如CASNUC 2100等。(2)FANUC數(shù)控系

20、統(tǒng)FANUC數(shù)控系統(tǒng)由日本富士通公司研制開發(fā), 當(dāng)前在中國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。中國(guó)制造方面所廣泛使用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)是系統(tǒng)以及i系統(tǒng)。(3)SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)德國(guó)的西門子公司研究創(chuàng)造了SIEMENS數(shù)控系統(tǒng), SIEMENS系統(tǒng)在中國(guó)機(jī)械制造行業(yè)使用也較為廣泛。當(dāng)前, 在中國(guó)市場(chǎng)上, 常見的數(shù)控系統(tǒng)除SINUMERIK 840DC和SINUMERIK 840DM等。另外還有西班牙FAOGO公司生產(chǎn)的8010、 8050和美國(guó)ALLEN-Brady公司的B8400、 B600MT/TC、 B8600AT900、 B8600/WS等數(shù)控裝置系統(tǒng)。我們對(duì)FANUC、 SIEMENS、 華中等系

21、統(tǒng)的調(diào)研、 比較, 決定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)伺服系統(tǒng)的控制將采用FANUC Oi Mate TC系統(tǒng)。據(jù)調(diào)研FANUC Oi Mate TC系統(tǒng)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)。( 1) FANUC 系統(tǒng)的功能全面, 且能夠適用于很多方面。( 2) FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有優(yōu)質(zhì)可靠的技術(shù)服務(wù)的優(yōu)點(diǎn)。( 3) FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有較好的自我保護(hù)措施。 ( 4) FANUC數(shù)控系統(tǒng)PMC功能指令與信號(hào)全面, 這些指令能夠使我們?cè)诰帉慞MC程序更加容易, 而且它的人機(jī)操作界面簡(jiǎn)單易用。 ( 5) FANUC數(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的DNC功能。經(jīng)過串行RS232C接口讓計(jì)算機(jī)與機(jī)床之間更快、 更可靠的傳輸數(shù)據(jù)。( 6) FANUC

22、數(shù)控系統(tǒng)具有自我診斷的功能以及給予了大量報(bào)警維修信息。FANUC Oi Mate TC維修手冊(cè)為用戶將大量的報(bào)警信息進(jìn)行了分門別類。第二章數(shù)控銑床系統(tǒng)概述2.1數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù) 數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)包括數(shù)控銑床本身主要參數(shù)和數(shù)控系統(tǒng)主要參數(shù), 參數(shù)的作用和類型和作用參見表2.1。在數(shù)控編程和數(shù)控銑削加工時(shí)應(yīng)了解數(shù)控銑床技術(shù)參數(shù), 具體有主軸錐孔度、 最大銑削距離、 各坐標(biāo)軸行程、 主軸轉(zhuǎn)速范圍、 銑削進(jìn)給速度范圍、 定位精度、 重復(fù)定位精度等技術(shù)參數(shù)。表2.1 數(shù)控銑床主要技術(shù)參數(shù)名稱單位數(shù)據(jù)行程X軸行程mm600Y軸行程mm410Z軸行程mm510主軸端面至工作臺(tái)面距離mm125-635

23、工作臺(tái)中心至立柱導(dǎo)軌面距離mm220-630工作臺(tái)工作臺(tái)面積mm800 x400工作臺(tái)最大承重kg500T型槽槽寬mm3x18H8主軸主軸最高轉(zhuǎn)速rpm8000主軸孔錐度 -BT-40進(jìn)給率X/Y/Z軸快速位移m/min10/10/8最大切削進(jìn)給率m/min5電機(jī)主軸電機(jī)Kw5.5/7.5X/Y/Z電機(jī)Nm11/11/16冷泵電機(jī)w90精度( 直線軸精度參照J(rèn)B/T8772.4-1998標(biāo)準(zhǔn)) 定位精度mmX/Z: 0.016, Y: 0.014重復(fù)定位精度mmX/Z: 0.01, Y:0.0082.2 數(shù)控銑床的組成及工作原理2.2.1 數(shù)控銑床的組成 數(shù)控銑床主要由床身、 銑頭、 縱向工作

24、臺(tái)、 橫向床鞍、 升降臺(tái)、 電氣控制系統(tǒng)等組成。能夠完成基本的銑削、 鏜削、 鉆削、 攻螺紋及自動(dòng)工作循環(huán)等工作, 可加工各種形狀復(fù)雜的凸輪、 樣板及模具零件等。數(shù)控銑床的床身固定在底座上, 用于安裝和支承機(jī)床各部件, 控制臺(tái)上有彩色液晶顯示器、 機(jī)床操作按鈕和各種開關(guān)及指示燈?？v向工作臺(tái)、 橫向溜板安裝在升降臺(tái)上, 經(jīng)過縱向進(jìn)給伺服電機(jī)、 橫向進(jìn)給伺服電機(jī)和垂直升降進(jìn)給伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng), 完成X、 Y、 Z坐標(biāo)的進(jìn)給。電器柜安裝在床身立柱的后面, 其中裝有電器控制部分。圖2.1 數(shù)控銑床 ( 1) 輸入裝置 數(shù)控銑床運(yùn)行按照程序的編程人員所編制的程序去頂, 一般程序員將處理特定的格式或代碼存儲(chǔ)

25、在載體上, 然后經(jīng)過輸入設(shè)備輸入到數(shù)控銑床的數(shù)控設(shè)備。 ( 2) 數(shù)控裝置 銑床的核心是數(shù)控裝置, 一般由輸入、 輸出設(shè)備、 、 存儲(chǔ)器、 控制器、 運(yùn)算器、 I/O接口等相關(guān)部分組成。它將輸入裝置輸入的數(shù)據(jù), 經(jīng)過內(nèi)部的控制電路、 邏輯電路和控制器等進(jìn)行編譯, 數(shù)學(xué)運(yùn)算和處理后, 然后輸出指令和信號(hào)控制不同部分運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工。 ( 3) 伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)床軸運(yùn)動(dòng)( 主軸、 進(jìn)給運(yùn)動(dòng), 位置控制等) 的主要系統(tǒng)以位置為控制目標(biāo)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。接收數(shù)控裝置輸出的各種信號(hào)經(jīng)過分配、 放大和轉(zhuǎn)換等功能, 驅(qū)動(dòng)各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件, 完成零件的切削加工。它的伺服精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)是影響數(shù)控銑床的加工精度、

26、 表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。 ( 4) 位置檢測(cè)反饋裝置 位置檢測(cè)、 速度反饋裝置根據(jù)系統(tǒng)需求確定移動(dòng)部件的位置或速度不斷轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)控設(shè)備, 數(shù)控設(shè)備將接收信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)相比、 計(jì)算, 然后不斷地補(bǔ)償控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng), 以保證運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度。 ( 5) 床身 數(shù)控銑床的床身主要由夾具、 床身、 導(dǎo)軌、 立柱、 T型槽、 工作臺(tái)等組成。這些部分的設(shè)計(jì)和制造應(yīng)具備結(jié)構(gòu)先進(jìn)、 剛性好、 制造精度高、 工作可靠的優(yōu)點(diǎn), 以此保證加工工件的高精度和高效率。2.2.2 數(shù)控銑床的工作原理 數(shù)控銑床是一種高度自動(dòng)化的機(jī)床, 是用數(shù)字化的信息來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的, 將與加工零件有關(guān)的信息即工件與

27、刀具相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡尺寸參數(shù)( 進(jìn)給執(zhí)行部件的進(jìn)給尺寸) 、 銑削加工的工藝參數(shù), 以及各種輔助操作( 主運(yùn)動(dòng)變速、 刀具更換、 切削液打開停止、 工件加緊松開等) 等加工信息用一定的文字、 數(shù)字和符號(hào)組成的代碼, 按規(guī)定的格式編寫成加工程序單, 將加工程序經(jīng)過控制介質(zhì)輸入到數(shù)控裝置中, 由數(shù)控裝置經(jīng)過分析處理后, 發(fā)出各種與加工程序相對(duì)應(yīng)的信號(hào)和指令控制機(jī)床進(jìn)行自行自動(dòng)加工。機(jī)床MT側(cè)與CNC、 PLC信號(hào)傳輸如圖。PLCMTPLCMTYCNCGXFXFMT與CNC、 PLC信號(hào)傳輸數(shù)控銑床工作過程 2.3 數(shù)控銑床的伺服系統(tǒng)2.31 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)的基本概念及組成一、 伺服系統(tǒng)的基本概念 伺

28、服系統(tǒng)是指以機(jī)械位置或角度作為控制對(duì)象的自動(dòng)控制系統(tǒng), 主要是各坐標(biāo)軸進(jìn)給驅(qū)動(dòng)的位置控制系統(tǒng)。它能夠接受來自CNC裝置的進(jìn)給脈沖, 經(jīng)過轉(zhuǎn)換和放大從而驅(qū)動(dòng)各坐標(biāo)軸進(jìn)行指令脈沖運(yùn)動(dòng)。使得刀具相對(duì)于工件進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng), 進(jìn)而加工出復(fù)雜的工件。它是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。二、 伺服系統(tǒng)組成 一般由兩個(gè)控制環(huán)組成的雙閉環(huán)系統(tǒng), 內(nèi)環(huán)是速度環(huán), 在速度環(huán)中用作速度反饋的檢測(cè)為脈沖編碼器、 測(cè)速發(fā)電機(jī)等。外環(huán)是位置環(huán)。主要對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸進(jìn)行控制三、 伺服系統(tǒng)分類 按有無檢測(cè)元件可分為開環(huán)、 閉環(huán)、 半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。按執(zhí)行元件可分為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。按反饋比較控

29、制方式分為脈沖( 數(shù)字) 比較伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 相位比較伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、 幅值比較伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等分類方法。23.2數(shù)控銑床對(duì)伺服系統(tǒng)要求( 1) 精度高。( 2) 穩(wěn)定性好。( 3) 快速響應(yīng)。( 4) 調(diào)節(jié)范圍寬。( 5) 低速大轉(zhuǎn)矩。第三章數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)電氣控制電路設(shè)計(jì) 3.1 電源電路設(shè)計(jì)(D1)電源電路如圖3.1所示, 其中電源供給380V 50HZ的交流電; QF1為電源的總斷路器, 保護(hù)電源; QF2, QF3為主電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源電路短路, 過載保護(hù); TC1是控制變壓器, 一次側(cè)是AC380V, 二次側(cè)為AC220V, 為接觸器供給電源; VC1為電源開關(guān), 為伺服控制電源, 機(jī)

30、床I/O接口, CNC, 中間繼電器提供直流DC24V電源。電源電路的設(shè)計(jì)主要是為整個(gè)電路提供短路和過載保護(hù), 另一方面是為伺服控制系統(tǒng)提供直流電源。 圖3.1 電源電路電氣圖3.2 伺服控制電路的設(shè)計(jì)( K1) 伺服控制電路如圖3.2所示, K1為伺服交流接觸器; TC1為伺服變壓器, 一次側(cè)是三相AC380V, 二次側(cè)是三相AC200V; QM1伺服動(dòng)力電源保護(hù)開關(guān), 它的輔助觸點(diǎn)輸入到PLC中做其狀態(tài)信號(hào); K2是伺服單元的接觸器; Z1為滅弧器。伺服單元中, 外部24V直流穩(wěn)壓電源連接到X軸的CX19B, X軸的CX19A連接到Y(jié)軸的CX19B, Y軸的CX19A連接到Z軸的CX19B

31、。做伺服單元的控制電路的輸入電源; CX29為主電源控制信號(hào)接口; CZ7-3為伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力接線口; JF1連接到相應(yīng)的伺服電動(dòng)機(jī)M1M2M 3內(nèi)裝編碼器的接口上, 做X軸、 Y軸、 Z軸的速度和位置的反饋裝置的信號(hào)控制; X軸伺服單元的伺服高速串行總線接口COP10A與Y軸的COP10B連接, Y軸的COP10A與Z軸的COP10B相連; CX30為急停信號(hào)接口; K2為急停繼電器。伺服控制電路的設(shè)計(jì)主要控制了X軸、 Y軸、 Z軸的進(jìn)給和速度控制, 控制了X軸、 Y軸、 Z軸的回參, 快移等動(dòng)作, 整個(gè)伺服單元接通三相交流電源200V, 50/60Hz。圖3.2 伺服控制電路電氣圖3.3

32、 強(qiáng)電控制電路的設(shè)計(jì)( M1) 強(qiáng)電控制電路如圖3.3所示, 當(dāng)未壓下急停按鈕SB1或X/Z軸超程開關(guān)SQ1、 SQ2、 SQ3、 SQ4時(shí), K2接通, 打開電源鑰匙開關(guān)SA1, 接通中間接觸器K1, AC220V上電, 接通伺服動(dòng)力電源接觸器K1-K1, SB2、 SB3為CNC接通/斷開按鈕, K3繼電器控制CNC上電, 通電順序?yàn)橄冉油ㄋ欧卧? 在接通CNC, 斷電順序相反, Z1、 Z2為滅弧器, 強(qiáng)點(diǎn)控制電路的設(shè)計(jì)主要是控制伺服單元與CNC的連接以及CNC的起動(dòng)/停止。圖3.3 強(qiáng)電控制電路電氣圖3.4 PLC的I/O接口分配本設(shè)計(jì)所采用的PLC屬于單體控制系統(tǒng), 它沒有其它特別

33、的控制要求, 一共有12個(gè)開關(guān)量, 開關(guān)量輸出觸點(diǎn)數(shù)有2個(gè), 輸入、 輸出觸點(diǎn)共有12個(gè), 只需選用一般中小型可編程控制器即可。3.4 .1 PLC輸入電路的設(shè)計(jì)( M2) PLC輸出電路如圖3.4所示, 按下急停按鈕時(shí)或超程時(shí)發(fā)出急停信號(hào)M1-K2, 機(jī)床立即停止運(yùn)動(dòng), SB5、 SB6、 SB7、 SB8、 SB9為進(jìn)給點(diǎn)動(dòng)和快移按鈕, 按下其中一個(gè)方向鍵時(shí)相應(yīng)的軸拖板移動(dòng), 同時(shí)按下快移鍵和一個(gè)方向鍵時(shí)軸拖板則快速移動(dòng)。SQ1、 SQ2為基準(zhǔn)點(diǎn)行程開關(guān), 伺服斷路器K1-QM1的輔助觸點(diǎn)接入PLC進(jìn)行控制, PLC輸入電路的設(shè)計(jì)主要是控制了伺服單元與PLC的連接以及PLC對(duì)機(jī)床X軸、 Y

34、軸 、 Z軸的點(diǎn)動(dòng)和快移的信號(hào)控制。圖3.4 PLC輸入電路3.4.2 PLC輸出電路的設(shè)計(jì)( M3) PLC輸出電路如圖3.5所示, PLC輸出信號(hào)主要有X軸、 Y軸和Z軸的基準(zhǔn)點(diǎn)燈的輸出信號(hào)。PLC的輸出電路的設(shè)計(jì)主要是PLC和機(jī)床信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換以及相互控制。 圖3.5 PLC輸出電路 第四章 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的電氣元件選擇4.1 接觸器的選擇1) 交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器, 直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器, 如果主要是交流負(fù)載的控制系統(tǒng), 而直流電機(jī)或直流負(fù)載容量很小, 也能夠選擇交流接觸器控制, 但觸點(diǎn)的額定電流要更大。2) 選擇接觸器主觸頭的額定電壓: 應(yīng)等于或大于負(fù)載的額定電壓。

35、3) 選擇接觸器主觸頭的額定電流: 被選用接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)不小于負(fù)載電路的額定電流。也可根據(jù)所控制的電動(dòng)機(jī)最大功率進(jìn)行選擇。如果接觸器是用來控制電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)、 正反或反接制動(dòng)等場(chǎng)合, 應(yīng)將接觸器的主觸頭額定電流降低使用, 一般可降低一個(gè)等級(jí)。在本次設(shè)計(jì)中, 因額定電流為2A, 控制回路電源為200V, 因此M1-K1需要的主觸點(diǎn)為三對(duì), 輔助常開觸點(diǎn)兩對(duì), 因此選用接觸器M1-K1, 主觸點(diǎn)額定電流為5A, 線圈電壓為200V; 因額定電流為4A, 控制回路電源為220V, 因此M1-K2需要的主觸點(diǎn)為三對(duì), 輔助常開觸點(diǎn)兩對(duì), 故選用接觸器M1-K2, 主觸點(diǎn)額定電流為5A, 線

36、圈額定電壓為200V。4.2繼電器的選擇繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化, 而接通或斷開控制電路, 實(shí)現(xiàn)控制目的的電器。繼電器的輸入信號(hào)能夠是電流、 電壓等電學(xué)量, 也能夠是溫度、 時(shí)間、 壓力等非電量, 而輸出一般是觸頭的動(dòng)作。因額定電流為4A, 控制回路電源為24V, 因此M1-K3需要的主觸點(diǎn)為三對(duì), 輔助常開觸點(diǎn)兩對(duì), 因此選用繼電器M1-K3, 主觸點(diǎn)額定電流為5A, 線圈電壓為24V; 同理, M1-K4、 M1-K5與M1-K3等繼電器的參數(shù)相同。4.3 控制變壓器的選擇 控制變壓器和普通變壓器原理沒有區(qū)別.只是用途不同.控制變壓器:用途廣泛,可做升壓,亦可做降壓用。 變壓器的

37、工作原理是用電磁感應(yīng)原理工作的。變壓器有兩組線圈。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。次級(jí)線圈在初級(jí)線圈外邊。當(dāng)初級(jí)線圈通上交流電時(shí), 變壓器鐵芯產(chǎn)生交變磁場(chǎng), 次級(jí)線圈就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。變壓器的線圈的匝數(shù)比等于電壓比。例如: 初級(jí)線圈是500匝, 次級(jí)線圈是250匝, 初級(jí)通上220V交流電, 次級(jí)電壓就是110V。變壓器能降壓也能升壓。二次額定容量由總?cè)萘看_定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 P=KP式中 P電磁元件的吸持功率和燈等負(fù)載消耗的功率, 單位為 kW; K變壓器的容量?jī)?chǔ)備系數(shù), K=1.11.5。本設(shè)計(jì)中選擇的接觸器、 繼電器一般功率12W, 系統(tǒng)輸入輸出小于500W,由于本設(shè)計(jì)中控制變壓器的容量P可根據(jù)由它供

38、電的最大工作負(fù)載所需要的功率來計(jì)算并留用一定的余量.因此本設(shè)計(jì)中的控制變壓器D1-TC1的容量為: P=(500+124)1.2=630VA 因此控制變壓器D1-TC1的容量選擇為630VA。 設(shè)計(jì)中的控制變壓器K1-TC1的容量為: P=(500+124)1.5=1000VA 因此控制變壓器K1-TC1的容量選擇為1000VA。4.4 基準(zhǔn)點(diǎn)燈的選擇基準(zhǔn)點(diǎn)燈HL1、 HL2和HL3都選擇ZSD0型, 6.3V, 0.25A, 且都為綠色4.5 按鈕的選擇根據(jù)需要的觸點(diǎn)數(shù)目、 動(dòng)作要求、 使用場(chǎng)合、 顏色等對(duì)按鈕進(jìn)行選擇, 在本設(shè)計(jì)中, 急停按鈕M1-SB1選擇L A18型按鈕, 其顏色為紅色

39、; 八個(gè)起動(dòng)按鈕選擇LA18型按鈕, 其顏色為黑色; 一個(gè)停止按鈕SB3選擇LA18型按鈕, 顏色為紅色。4.6 行程開關(guān)的選擇行程開關(guān)又叫做位置開關(guān)或者是限位開關(guān), 其作用是將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào), 使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變, 控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)或者實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。行程開關(guān)一般根據(jù)機(jī)械位置對(duì)開關(guān)的要求和控制對(duì)象對(duì)開關(guān)觸點(diǎn)數(shù)目的要求進(jìn)行選擇。在本次設(shè)計(jì)中, 行程開關(guān)工作電壓為直流DC24V, 工作電流為4A, 故行程開關(guān)M1SQ1、 SQ2、 SQ3、 SQ4、 M2SQ1、 SQ2均選用LX321QS型行程開關(guān)。4.7 直流穩(wěn)壓電源的選擇直流穩(wěn)壓電源的作用是將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源, 根據(jù)電

40、源輸出電壓路數(shù)、 電源的尺寸及環(huán)境條件因素對(duì)直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行選擇, 本次設(shè)計(jì)中, 系統(tǒng)電源為直流24V, 輸出功率為500W, 輸出電壓路數(shù)為單路, 因此直流穩(wěn)壓電源VC選用SDA500W -24型穩(wěn)壓電源。4.8 斷路器的選擇4.8.1 斷路器的簡(jiǎn)介 斷路器也稱自動(dòng)空氣開關(guān), 用作于電動(dòng)機(jī)和其它用電設(shè)備的電路中, 一般情況下, 能夠分?jǐn)嗪徒油üぷ麟娏?。?dāng)電路發(fā)生過載、 短路、 失壓等情況是能自動(dòng)切斷故障電路, 保護(hù)串接與斷路器后面的電氣設(shè)備, 還能夠用于不頻繁地接通、 分?jǐn)嘭?fù)荷的電路, 控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行及停止, 功能類似于閘刀開關(guān)、 過電流繼電器、 熱繼電器、 漏電保護(hù)電器等部分或者是全部功

41、能的總和。 斷路器主要由觸點(diǎn)系統(tǒng)與滅弧裝置、 脫扣器、 操作機(jī)構(gòu)與脫扣機(jī)構(gòu)三部分組成。觸電系統(tǒng)與滅弧裝置 觸點(diǎn)系統(tǒng)用于接通和分?jǐn)嘀麟娐? 為加強(qiáng)電路的滅弧的能力, 在主觸點(diǎn)處加有滅弧裝置。脫扣器 脫扣器是斷路器的感測(cè)元件, 包括過流、 過載、 欠壓以及熱脫扣器等類型。當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí), 脫扣器收到信號(hào)工作, 經(jīng)脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作, 觸點(diǎn)分離。( 3) 操作機(jī)構(gòu)與脫扣機(jī)構(gòu) 操作機(jī)構(gòu)與脫扣機(jī)構(gòu)是斷路器的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu), 當(dāng)脫扣機(jī)構(gòu)收到信號(hào)后由斷路器切斷電路。4.8.2 主要技術(shù)參數(shù) ( 1) 額定電壓: 斷路器長(zhǎng)期工作時(shí)和分?jǐn)嗪竽軌蚰褪艿碾妷? 其量值一般等于或大于電氣設(shè)備的額定電壓。 ( 2) 額定電流

42、: 斷路器能長(zhǎng)期經(jīng)過的電流, 它決定于斷路器各部分長(zhǎng)期工作時(shí)的容許溫升。 ( 3) 額定短路分?jǐn)嗄芰? 斷路器在故障條件下能可靠的分?jǐn)嘧畲蠖搪冯娏? 它是斷路器的主要技術(shù)指標(biāo)之一。4.8.3 斷路器的選擇對(duì)于單臺(tái)直接起動(dòng)步進(jìn)伺服電動(dòng)機(jī), 應(yīng)按照下面公式計(jì)算 I=( 1.52.5) I式中 I脫扣器的額定電流 I電動(dòng)機(jī)的額定電流。對(duì)于多臺(tái)直接起動(dòng)步進(jìn)伺服電動(dòng)機(jī), 應(yīng)按照下面公式計(jì)算 I=( 1.52.5) I+I式中I功率最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流; I其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和。數(shù)控銑床采用三相交流380V 50HZ的電流, 額定電流約為10.5A。計(jì)算斷路器D1-QF1的額定電流為: I=10

43、.51.5=15.8A 故D1-QF1選用額定電流為20A的DZ47-60(C)型斷路器。計(jì)算斷路器D1-QF2的額定電流為: I=(150380)1.5=0.6A故D1-QF2選用額定電流為2A的DZ47-60(C)型斷路器。 根據(jù)上述電氣元件的選擇, 可列出數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的電氣元件明細(xì)表, 見表4.1。表4.1 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的電氣元件明細(xì)表序號(hào) 符號(hào)名稱 型號(hào) 規(guī)格 數(shù)量1K1,K2交流接觸器CJ20-405A, 線圈電壓200V12 K3、 K4、 K5 繼電器 JZ7-445A, 線圈電壓24V 13D1- TC1 控制變壓器 BK-100630VA,380V/127、

44、36、 6.3V14K1-TC1 控制變壓器 BK-1001000VA,380V/127、 36、 6.3V15 HL1、 HL2、 HL3 基準(zhǔn)點(diǎn)燈 ZSD-0 6.3V, 綠色36 SB1 急停按鈕 LA18 5A, 紅色17SB2、 SB59等 控制按鈕 LA18 5A, 黑色88 SB3 控制按鈕 LA18 5A, 紅色19 SQ 行程開關(guān)LX31QS 4A, 24V610 VC直流穩(wěn)壓電源 SDA-50024V, 500W, 單路111 QF1 斷路器 DZ47-60 380V, 20A112 QF2 斷路器 DZ47-60 380V, 2A1第五章 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的PLC軟件

45、設(shè)計(jì)5.1 FANUC Oi系統(tǒng)PLC5.1.1 PLC的簡(jiǎn)介 PLC即可編程控制器( ProgrammableLogicController),是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制器件。1985年國(guó)際電工委員會(huì)IEC對(duì)可編程控制器作出了以下定義: ”它是一種為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì), 用于數(shù)字運(yùn)算操作的新型的電子裝置, 它所運(yùn)用存儲(chǔ)器是可編程序的, 其作用是在內(nèi)部存儲(chǔ)實(shí)行邏輯運(yùn)算、 定時(shí)、 計(jì)數(shù)、 順序控制和算術(shù)運(yùn)算等操作的數(shù)據(jù), 并經(jīng)過輸入和輸出數(shù)字和模擬量, 控制各種類型的工業(yè)機(jī)械以及工件的生產(chǎn)過程。PLC及其周圍有關(guān)的設(shè)備的設(shè)計(jì)原則都應(yīng)該是易于和工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體, 便于擴(kuò)展與升級(jí)”。5

46、.1.2 PLC的功能( 1) 操作面板的控制。操作面板分為機(jī)床和系統(tǒng)操作面板。系統(tǒng)操作面板的控制信號(hào)的進(jìn)程是系統(tǒng)操作面板NCPLC, 從而控制數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行。機(jī)床操作面板控制信號(hào), 直接發(fā)送至PLC控制機(jī)床的動(dòng)作。( 2) 機(jī)床外部開關(guān)輸入信號(hào)。將機(jī)床側(cè)很多檢測(cè)元件信號(hào)(如: 接近開關(guān)、 模式選擇開關(guān)、 行程開關(guān)等等)發(fā)送至PLC, 進(jìn)行邏輯運(yùn)算。( 3) 輸出信號(hào)控制: PLC輸出信號(hào)經(jīng)外圍控制電路中的交流接觸器、 電磁閥、 中間繼電器等輸出給控制對(duì)象。( 4) M功能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)送出M指令給PLC, 經(jīng)過譯碼, 輸出控制信號(hào), 控制主軸正反轉(zhuǎn)和啟動(dòng)停止等等。M指令完成, 系統(tǒng)發(fā)出完成信號(hào)。

47、5.2 伺服控制系統(tǒng)PLC程序梯形圖的設(shè)計(jì)5.2.1 FANUC系統(tǒng)的PLC信號(hào)和地址 PLC順序程序地址表明了信號(hào)的位置,這些地址包括對(duì)機(jī)床的輸入/輸出信號(hào)和對(duì)CNC的輸入/輸出信號(hào)、 計(jì)數(shù)器、 內(nèi)部繼電器、 數(shù)據(jù)表和保持型繼電器等。每一地址由地址號(hào)( 每8個(gè)信號(hào)) 和位號(hào)( 0到7) 組成?？稍诜?hào)表中錄入數(shù)據(jù), 以此表明地址和信號(hào)名稱之間的關(guān)系。地址類型有以下幾種, 不同類型的地址符號(hào)也大不相同。X: 從機(jī)床到PLC的輸入信號(hào)( MTPLC) Y: 由PLC至機(jī)床的輸出信號(hào)( PLCMR) F: 從NC到PMC的輸入信號(hào)( CNCPLC) G: 由PLC至NC的輸出信號(hào)( PLCCNC)

48、 R: 內(nèi)部繼電器D: 非易失性存儲(chǔ)器5.2.2 FANUC 部分信號(hào)的說明( 1) 急停信號(hào)*ESP( X8.4, G8.4) 。當(dāng)急停信號(hào)為”0”時(shí), CNC復(fù)位并使機(jī)床處于急停狀態(tài)。這一信號(hào)由急停按鈕控制。急停信號(hào)使伺服準(zhǔn)備信號(hào)( SA) 變?yōu)椤?”。一般急停信號(hào)由行程開關(guān)與急停按鈕串聯(lián)控制。( 2) 手動(dòng)返回參考點(diǎn)信號(hào)ZRN( G43.7) 。ZRN信號(hào)作用是選擇手動(dòng)返回參考點(diǎn)方式。此方式事實(shí)上是在JOG進(jìn)給方式下, 將手動(dòng)返回參考點(diǎn)信號(hào)置為1.( 3) 參考點(diǎn)返回減速信號(hào)*DEC-DEC4(X9.0X9.1)。減速信號(hào)在手動(dòng)返回參考點(diǎn)的操作中, 使移動(dòng)速度減速到FL速度, 一個(gè)坐標(biāo)軸

49、對(duì)應(yīng)一個(gè)減速信號(hào), 減速信號(hào)后的數(shù)字代表坐標(biāo)軸號(hào)。( 4) 參考點(diǎn)返回結(jié)束信號(hào)ZP1ZP2( F94.0F94.1) 。該信號(hào)通知機(jī)床已經(jīng)到達(dá)該軸的參考點(diǎn)。一個(gè)坐標(biāo)軸對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)。信號(hào)名稱的數(shù)字代表控制軸號(hào)。當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)以下情況時(shí), 這些信號(hào)變?yōu)椤?”。1) 機(jī)床移出參考點(diǎn)位置。2) 急停信號(hào)有效時(shí)。 3) 出現(xiàn)伺服報(bào)警。5.2.3 分析控制要求 分析控制要求, 根據(jù)設(shè)計(jì)中的控制要求, 設(shè)計(jì)時(shí)考慮以下四點(diǎn) 1) 回參考點(diǎn)方式、 手動(dòng)方式不能同時(shí)選擇; 2) 在回參考點(diǎn)方式下, 方向鍵+X/+Y/+Z不用長(zhǎng)按; 3) 在手動(dòng)方式下, 方向鍵+X、 -X、 +Y、 -Y、 +Z、 -Z能夠長(zhǎng)按也能夠

50、短按; 5.2.4 程序流程圖數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)PLC程序流程圖是根據(jù)系統(tǒng)的控制要求, 從機(jī)床刀架的回參考點(diǎn), 手動(dòng)移動(dòng)刀架等一系列的伺服控制機(jī)床動(dòng)作而編寫出來的。數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)程序流程圖如圖5.1所示。NY 結(jié) 束基準(zhǔn)點(diǎn)燈亮 刀架移動(dòng) 到達(dá)參考點(diǎn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng) 方向鍵 刀架移動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng) +X/+Y/+Z 手動(dòng)方式 回參考點(diǎn) 選擇方式NY 結(jié) 束基準(zhǔn)點(diǎn)燈亮 刀架移動(dòng) 到達(dá)參考點(diǎn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng) 方向鍵 刀架移動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng) +X/+Y/+Z 手動(dòng)方式 回參考點(diǎn) 選擇方式 開始 圖5.1 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)程序流程圖5.3 梯形圖程序設(shè)計(jì)5.3.1梯形圖設(shè)計(jì)原則盡管梯形圖與傳統(tǒng)的繼電器控制原理電

51、路圖非常相似, 但它們又有許多不同的地方。梯形圖編程有以下規(guī)則。( 1) 必須按從上而下, 從左到右的排列順序來排版。( 2) 梯形圖左右兩側(cè)母線不得與任何電源連接。( 3) 梯形圖中的繼電器其實(shí)就是位觸發(fā)器, ”1態(tài)”表示繼電器回電動(dòng)合觸點(diǎn)關(guān)閉、 動(dòng)斷觸點(diǎn)展開, ”O(jiān)態(tài)”則反過來。( 4) 程序按照從左到右的順序, 線圈應(yīng)與右母線連接且左邊有觸點(diǎn)右邊無觸點(diǎn)。( 5) 一程序中不能重復(fù)使用同一個(gè)線圈且不可出現(xiàn)I線圈。( 6) PLC按掃描方式順序執(zhí)行程序, 不會(huì)使支路同時(shí)動(dòng)作的。( 7) 能夠?qū)⒉荒芫幊沙绦虻奶菪螆D轉(zhuǎn)換成可編程序的梯形圖。5.3.2 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的PLC梯形圖 PLC梯

52、形圖如圖5.2所示。報(bào)警報(bào)警急停急停返回參考點(diǎn)方式返回參考點(diǎn)方式圖5.2 數(shù)控銑床伺服控制系統(tǒng)的PLC梯形圖5.3.3 PLC程序信號(hào)地址 PLC程序信號(hào)地址見表5.3。表5.3 PLC程序信號(hào)地址表序號(hào)名稱信號(hào)地址序號(hào)名稱信號(hào)地址1急停X8.414超程復(fù)位X12.74JOPX12.515X返參減速信號(hào)X8.05AUTOX12.216Z返參減速信號(hào)X8.16MDIX12.417X返參結(jié)束信號(hào)F94.07回參X12.617Z返參結(jié)束信號(hào)F94.18X+/-限位X8.519X軸-向運(yùn)動(dòng)G102.09Z+/-限位X8.620X軸+向運(yùn)動(dòng)G100.010+XX7.021Z軸-向運(yùn)動(dòng)G102.111-X

53、X7.122Z軸-向運(yùn)動(dòng)G102.112+ZX7.213-ZX7.3第六章 數(shù)控銑床伺服電路的安裝與調(diào)試6.1安裝步驟6.1.1硬件電路的連接 硬件連接的步驟如下: 1) 準(zhǔn)備導(dǎo)線若干以及相應(yīng)的元器件。2) 檢查元器件的質(zhì)量是否完好。3) 對(duì)照硬件安裝圖排列元器件位置。4) 按照?qǐng)D3-1、 3-2、 3-3進(jìn)行接線。5) 對(duì)照電路圖檢查是否有掉線、 錯(cuò)線, 接線是否牢固。6.1.2 PLC程序輸入1) 系統(tǒng)上電: 接上實(shí)訓(xùn)臺(tái)右邊的空氣開關(guān), 上撥控制面板上的QF1, QF2, 再把QF6合上, 實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)啟動(dòng), 關(guān)閉為相反過程。如系統(tǒng)得電后, 出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象, 將CAN+RESET兩鍵同時(shí)按住幾秒

54、, 報(bào)警解除。2)編寫PLC程序( 注意: ”STOP”停止?fàn)顟B(tài)) 按SYSTEM-軟鍵PMC-EDIT-CLEAR(清楚) -CLRLAD-EXEC( 執(zhí)行) , 可進(jìn)行程序的刪除, 按SYSTEM-軟鍵PMC-EDIT-LADER,進(jìn)入程序的錄入狀態(tài)。( 注: 本系統(tǒng)第一行PMC必須急停) 編輯完成后以END1, END2結(jié)束。 3) 程序保存進(jìn)入程序輸入界面輸完程序后, 按鍵會(huì)出現(xiàn)” WRITE TO F-ROM?”, 按軟鍵”EXEC”程序保存好。6.2 調(diào)試步驟1) 依次合上斷路器QF1、 QF2、 K1-QM1, 然后接通鑰匙開關(guān)M1-SA1, 按下NC起動(dòng)按鈕。2) 手動(dòng)操作方向

55、按鈕M2-SB5( SB6、 SB7、 SB8、 SB9) , 觀察電動(dòng)機(jī)或拖板移動(dòng)方向。3) 再返回參考點(diǎn)方式, 按下按鈕M2-SB5或SB7, 觀察電動(dòng)機(jī)或者拖板運(yùn)行情況, 查看基準(zhǔn)點(diǎn)燈是否亮。4) 按下急停按鈕M1-SB1, 觀察面板上的報(bào)警燈。此時(shí), 手動(dòng)方式按下方向鍵, 觀察電動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行。 在實(shí)訓(xùn)室完成的伺服電路的安裝與調(diào)試如圖6.1、 6.2 、 6.3 、 6.4。圖6.1 數(shù)控銑床伺服系統(tǒng)接線圖圖6.2 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)安裝與調(diào)試圖6.3 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)接線安裝圖6.4 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)實(shí)體接線安裝6.3調(diào)試中出現(xiàn)的問題及解決方法 ( 1) 機(jī)床在回參考點(diǎn)的過程中, 無

56、減速動(dòng)作。 分析: 原因可能為減速開關(guān)及接線故障。 解決方法: 首先檢查減速開關(guān)是否完好, 若有損壞, 則及時(shí)更換: 若完好, 則檢查是否是接線故障。 ( 2) 刀架移動(dòng)時(shí)顯示誤差過大報(bào)警。 分析: 若給出移動(dòng)的指令可是機(jī)床無動(dòng)作, 原因可能是機(jī)械傳動(dòng)卡死或者是伺服放大器出現(xiàn)故障; 若給出指令且機(jī)床移動(dòng)后報(bào)警, 原因可能是系統(tǒng)軟件問題或者機(jī)械部件故障。 解決方法: 更換故障的機(jī)械部分, 更新軟件系統(tǒng), 或者是調(diào)節(jié)伺服放大器。 ( 3) 對(duì)操作與調(diào)試方法不清晰帶來的操作錯(cuò)誤應(yīng)按照具體的操作步驟進(jìn)行機(jī)床調(diào)試, 并能發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題從而予以解決。 第七章 總結(jié)時(shí)光荏苒, 如白駒過隙, 一轉(zhuǎn)眼, 三年的大學(xué)生涯馬上就要結(jié)束了, 在堅(jiān)持不懈下我的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將完成, 可是我的學(xué)習(xí)之路才即將開始。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前, 我總是想, 畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對(duì)自己大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)做個(gè)總體的回顧, 應(yīng)該非常簡(jiǎn)單?？墒乾F(xiàn)在看來, 當(dāng)初的想法實(shí)在是太天真、 幼稚了, 畢業(yè)設(shè)計(jì), 怎么可能就是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的回顧所學(xué)的知識(shí)呢? 不但