【正文】 he 21st century today, from the development of the machine. Carving machine has great significance for modern industry, so study carving machine has certain significance. Carving processing involved in all walks of life, has a gift industry, the advertising industry, the seal industry, wood processing industry, construction industry, art, model industry, mechanical processing, tooling and etc, because of engraving machine is widely used, with the development of the society, the engraving machine industry39。選用好電氣元件后，連接電路圖，設(shè)計(jì)控制電路。 首先是對(duì)雕刻機(jī)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，雕刻機(jī)一般由 X、 Y、 Z三軸和主軸組成 ， X、Y、 Z 三軸的移動(dòng)是通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠來運(yùn)動(dòng)，主軸是通過電主軸帶動(dòng)刀具運(yùn)動(dòng)。 （ 本 科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 學(xué)校代碼： 10128 學(xué)號(hào)： 202020202020 題 目： 三維雕刻機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ： 機(jī) 械 學(xué) 院 系 別： 機(jī) 械 系 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 摘 要 在二十一世紀(jì)的今天，工業(yè)的大力發(fā)展來源于機(jī)器的發(fā)展。首先要對(duì)總體的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇電氣元件，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。此次設(shè)計(jì)是采用 PLC控制，所以必須進(jìn)行 PLC 的編程。s development is also inevitable, therefore, innovation of carving technology is very necessary. First is to analyze carving machine overall structure, carving machine generally consists of X, Y, Z of three axis and spindle, X, Y, Z three axis movement is a movement by stepper motor drive screw, main shaft through the motorized spindle drive tool motion. First of all to the overall control system design, electric ponent choice, circuit design. This paper studies the threedimensional carving machine control system design, PLC control. Using the PLC of Siemens S7300 series. Choose good after electrical ponents, connection diagram, design control circuit. This design is to adopt PLC control, so must be PLC programming. Use of software for the STEP7, respectively to the X, Y, Z three axis stepper motor to control, make its implementation level and profile control. Main shaft through the inverter control of motorized spindle, make engraving machine to run under different rotational speed, the engraving machine can process different types of products. Key words: 3 d engraving machine。 第二章 三維雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) .............................. 4 三維雕刻機(jī)的組成及工作原理 ...................................... 4 三維雕刻機(jī)的組成 .......................................... 5 三維雕刻機(jī)的工作原理 ...................................... 5 電氣元件的選擇 .................................................. 5 S7300 簡介及 PLC 的選擇 .................................... 5 步進(jìn)電機(jī)的選擇 ........................................... 7 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 ..................................... 7 變頻器的選擇 ............................................ 12 電主軸的選擇 ............................................ 12 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .............................................. 14 步進(jìn)電機(jī)的控制電路 ...................................... 14 變頻器的控制電路 ........................................ 14 PLC 的 I/O 分配表 ......................................... 15 第三章 STEP7 的介紹及硬件組態(tài) ........................................ 16 STEP7 概述 ..................................................... 16 STEP7 項(xiàng)目的創(chuàng)建及硬件組態(tài) ..................................... 16 第四章 PLC 程序的編寫 ................................................ 21 步進(jìn)電機(jī)控制程序的編寫 ......................................... 21 硬件設(shè)置 ................................................ 21 調(diào)用系統(tǒng)功能塊 SFB49 ..................................... 23 SFB49 功能塊的參數(shù)確定 ................................... 24 步進(jìn)電機(jī)控制程序 ........................................ 26 變頻器控制程序的編寫 .......................................... 31 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 變頻 器控制的要求 ........................................ 31 FC106 模塊的介紹 ..........................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 目前，基于 PLC 的機(jī)加工控制系統(tǒng)主要有以單片機(jī)為核心組成的控制系統(tǒng)和以可編程序控制器 (PLC)為 核心組成的控制系統(tǒng)兩種。且單片機(jī)控制系統(tǒng)抗擾能力較差，給調(diào)試和操作帶來便。 本文控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用 PLC控制。使用的軟件為 STEP7，分別對(duì) X、 Y、 Z 三軸的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制，使其實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位和輪廓控制。隨著市場需求不斷擴(kuò)大，雕刻工藝涉及到了方方面面，不僅是在首飾、工藝品等行業(yè)，很多日用品也需要雕刻工藝，所以這使得雕刻工藝走向自動(dòng)化發(fā)展成為必然。因此這類產(chǎn)品只能依靠手工雕刻，迄今為止雕刻機(jī)還無能為力。數(shù)控雕刻機(jī)是數(shù)控技術(shù)和雕刻工藝相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種專用的數(shù)控機(jī)床。因此數(shù)控雕刻現(xiàn)已成為實(shí)現(xiàn)雕刻加工自動(dòng)化、高效率、高精度的有效手段，也是當(dāng)今雕刻機(jī)的發(fā)展主流，廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)、廣告?zhèn)髅?、日常消費(fèi)以及建筑裝演等眾多領(lǐng)域。此外，按照伺服驅(qū)動(dòng)控制的類型不同，可分為步進(jìn)驅(qū)動(dòng)雕刻機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)雕刻機(jī) 。國外的雕刻機(jī)，如美國 的“雕霸”、法國的“嘉寶”和日本的“御牧”是該行業(yè)的佼佼者，但價(jià)格非常昂貴。功能完善、性能穩(wěn)定、造型美觀和價(jià)格合理成為雕刻機(jī)研制的基本要求。軟件方面隨著叫 /OSII, Linux 等免費(fèi)操作系統(tǒng)的推廣，雕刻系統(tǒng)的操作平臺(tái)也跨出 Windows，使得雕刻機(jī)系統(tǒng)形式多樣化 。三維雕刻機(jī)的組成如下圖所示： 圖 21 三維雕刻機(jī)組成 三維雕刻機(jī)的工作原理 三維雕刻機(jī)的控制主要由軟件對(duì) PC 電腦進(jìn)行圖像輸入，然后電腦處理圖像后得到參數(shù)，然后將參數(shù)傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)得到參數(shù)控制各個(gè)工作部件實(shí)現(xiàn)圖形向?qū)嶓w的轉(zhuǎn)化。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。 CPU314C2DP 為緊湊型，集成有 24個(gè)數(shù)字量輸入接口， 16個(gè)數(shù)字量輸出接口，5個(gè)模擬量輸出接口和 2個(gè)模擬量輸出接口，工藝功能含有 4個(gè)計(jì)數(shù)器和一個(gè)定位通道。 圖 23 CPU314C2DP 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 數(shù)字量輸入模塊 :SM321 SM321,可將位于