【正文】 PLC address signals, FANUC system of instruction and programming。 數(shù)控技術(shù)是機(jī)械加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是數(shù)控機(jī)床的核心技術(shù)，其水平高低關(guān)系到國(guó)家戰(zhàn)略地位和體現(xiàn)國(guó)家綜合國(guó)力的水平， 數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)的制造業(yè)的生產(chǎn)方式，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)帶來(lái)了深刻的變化。 在數(shù)控機(jī)床中，主軸是機(jī)床里的一個(gè)非常重的部分，對(duì)于它的控制的好壞一定程度上反應(yīng)一個(gè)機(jī)床的控制柔性的程度。為了獲得良好的主軸特性，設(shè)計(jì)中采用矢量變頻控制的交流主軸電動(dòng)機(jī)，矢量控制分無(wú)速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，后者具有更高的速度控 制精度，在數(shù)控車床中無(wú)速度傳感器的矢量變頻器已符合控制要求 近年來(lái)， PLC 在工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域應(yīng)用愈來(lái)愈廣，它在控制性能、組機(jī)周期和硬件成本等方面所表現(xiàn)出的綜合優(yōu)勢(shì)是其它工控產(chǎn)品難以比擬的。 數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也叫主傳動(dòng)系統(tǒng)，是在系統(tǒng)中完成主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力裝置部分。機(jī)床主軸的工作運(yùn)動(dòng)通常是旋轉(zhuǎn)運(yùn)鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 6 頁(yè) 動(dòng)，不像進(jìn)給驅(qū)動(dòng)需要絲杠或其它直線運(yùn)動(dòng)裝置作 往復(fù)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床對(duì)主軸傳動(dòng)提 出了更高的要求： （ 1）調(diào)速范圍寬并實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速 為保證加工時(shí)選用合適的切削用量，以獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。在無(wú)級(jí)變速中，變頻調(diào)速主軸一般用于普及型數(shù)控機(jī)床，交流伺服主軸則用于中、高檔數(shù)控機(jī)床。 （ 3）具有 四 象限驅(qū)動(dòng)能力 要求主軸在正、反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)均可進(jìn)行自動(dòng)加、減速控制，并且加、減速時(shí)間要短。 數(shù)控機(jī)床加工精度的提高與主軸系統(tǒng)的精度密切相關(guān)。應(yīng)采用精度高的軸承及合理的支撐跨距，以提高主軸的組件的剛性。因此數(shù)控機(jī)床在控制設(shè)計(jì)上具有很大的靈活與實(shí)際應(yīng)用性。 機(jī)床電氣控制應(yīng)該遵循的原則有： （ 1）最大限制滿足機(jī)床和工藝對(duì)電氣控制的要求。 （ 5）合理選用電氣元件 機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩部分。 電力拖動(dòng)方案確定后，電動(dòng)機(jī)的類型、數(shù)量及其控制要求就已基本確定，采用什么方法去實(shí)現(xiàn)這些控制要求就是控制方式的選擇問(wèn)題。 5. 編 寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。串行數(shù)字控制的主軸驅(qū)動(dòng)裝置是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家用來(lái)驅(qū)動(dòng)該廠家專業(yè)主軸電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，不同數(shù)控系統(tǒng)其主軸驅(qū)動(dòng)裝置各不相同。三菱電機(jī) M60S 數(shù)控系統(tǒng)的替代品 —— C70適用于大 規(guī)模生產(chǎn)線，其最新推出的 M70/M700 可更廣泛地用于多種機(jī)械加工。繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。 隨著數(shù)字 SPWM 變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，越來(lái)越多的采用通用變頻器作為數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)裝置。 （ 1）系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。 （ 3）有較完善的保護(hù)措施。（ 5）提供大量豐富的 PMC 信號(hào)和 PMC 功能指令。 （ 7）提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大。 D1— VC1為開(kāi)關(guān)電源，為 CNC、 CRT\MDI、中間繼電器提供 DC24V 電源。 CNC輸出的模擬信號(hào)到變頻器的 10與 15端口，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò)設(shè)置變頻器的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的調(diào)速。 強(qiáng)電電路 強(qiáng)電電路見(jiàn)附錄 （ 圖 4） 當(dāng)按下急停按鈕 M1SB1 時(shí)， SB SB3 為 CNC 接通 /斷開(kāi)按鈕，發(fā)出急停信號(hào) K2停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)電源鑰匙 M1SA1,接通中間繼電器 K3， AC220V 上電， M3K1 為通過(guò) PLC 接通主軸電動(dòng)機(jī)接觸器 H1K1 的信號(hào)。在電路中主要起短路保護(hù)作用，選擇熔斷器時(shí)主要是選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流及熔體的額定電流。 (2)轉(zhuǎn)矩特性、臨界轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩。電機(jī)除了考慮常規(guī)的參數(shù)如電機(jī)極數(shù)、額定功率、額定電流外，還應(yīng)考慮定子電阻、定子漏感抗、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子漏感抗、互感抗和空載電流。 (4)提供標(biāo)準(zhǔn)的 0～ 10V 模擬量接口 (輸入阻抗 47kΩ，輸出阻抗 250kΩ )，能夠與大多數(shù)數(shù)控 系統(tǒng)接口兼容，通用性強(qiáng) 。 (8)提供三組異常紀(jì)錄，供維修人員從側(cè)面了解機(jī)床主軸實(shí)際的運(yùn)行狀況 。其中電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動(dòng)鐵心和靜鐵心組成；觸點(diǎn)系統(tǒng)包括三對(duì)觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)。選擇交流接觸器時(shí)主要考慮主觸點(diǎn)的額定電壓、額定電流、輔助觸點(diǎn)的數(shù)量與種類、吸引 線圈的電壓等級(jí)、操作頻率等。 U=220V， I2=， I3=，觸點(diǎn)對(duì)數(shù)為 4 對(duì)。變壓器的選擇原則 選擇變壓器的主要依據(jù)式變壓器的額定值。 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 13 頁(yè) 二次額定容量由總?cè)萘看_定。 其他元?dú)饧倪x擇 直流穩(wěn)壓電源的功能是將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源。 選擇 根據(jù)需要的觸電數(shù)目 ,動(dòng)作要求 ,使用場(chǎng)合及顏色等進(jìn)行按鈕的選擇。 FANUC 系統(tǒng)進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)有非常悠久的歷史，有多種型號(hào)的產(chǎn)品在使用，使用較為廣泛的產(chǎn)品有FANUC 0、 FANUC1 FANUC1 FANUC21 等。 FANUC 系統(tǒng)設(shè)計(jì)了比較健全的自我保護(hù)電路。 FANUC 系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)境中使用，對(duì)于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應(yīng)性很強(qiáng)。 PLC 主要由 CPU 模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。 CNC 側(cè)包括 CNC的硬件和軟件； MT側(cè)包括機(jī)床機(jī)械部分、機(jī)床輔助裝置、機(jī)床操縱臺(tái)、機(jī)床強(qiáng)電電路等。 X： 由機(jī)床至 PMC 的輸入信號(hào)（ MT→ PLC） Y：由 PMC 至機(jī)床的輸出信號(hào)（ PMC→ MT） F：由 CNC 至 PLC 的輸入信號(hào)（ CNC→ PLC） G：由 PMC 至 CNC 的輸出信號(hào)（ PMC→ CNC） 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 15 頁(yè) R：內(nèi)部繼電器 D：非易失性存儲(chǔ)器 PMC 的基本指令、功能指令 PMC 的指令有兩種：基本指令和功能指令兩種指令。 表 3－ 1基本指令 表 No. 指 令 處 理 內(nèi) 容 1 RD 讀出指定信號(hào)狀態(tài) ,在一個(gè)梯級(jí)開(kāi)始的觸點(diǎn)是常開(kāi)觸點(diǎn)時(shí)使用 2 讀出指定信號(hào)的“非”狀態(tài) ,在一個(gè)梯級(jí)開(kāi)始的觸點(diǎn)是常閉觸點(diǎn)時(shí)使用 3 WRT 將運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)入到指定的地址 4 將運(yùn)算結(jié)果的“非”狀態(tài)寫(xiě)入到指定的地址 5 AND 執(zhí)行觸點(diǎn)邏輯“與”操作 6 以指定信號(hào)的“非”狀態(tài)進(jìn)行邏輯“與”操作 7 OR 執(zhí)行觸點(diǎn)邏輯“或”操作 8 以指定信號(hào)的“ 非”狀態(tài)進(jìn)行邏輯“或”操作 9 電路塊的起始讀信號(hào)，指定信號(hào)的觸點(diǎn)是常開(kāi)觸點(diǎn)使用 10 電路塊的起始讀信號(hào)，指定信號(hào)的觸點(diǎn)是常閉觸點(diǎn)使用 11 電路塊的邏輯“與”操作 12 電路塊的邏輯“或”操作 表 32功能指令 表 PMC程序梯形圖 梯形圖（ LAD）是在繼電器控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的一種圖形語(yǔ)言，在形式上類似于繼電器控制電路。 PLC 程序信號(hào)地址表見(jiàn)表 33。按下手動(dòng)按鈕，常開(kāi)觸點(diǎn) 接通，機(jī)床手動(dòng)方式打開(kāi)。主軸正反轉(zhuǎn)，輸出信號(hào) （ ），線圈 通電，線圈 通電，主軸正反轉(zhuǎn)結(jié)束 ,第二層結(jié)束。 實(shí)習(xí)期間在老師的指導(dǎo)下、在校外指導(dǎo)老師的輔導(dǎo)下、在同事的幫助下，完成了小型 數(shù)控車床 的 主軸控制 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì)， 根據(jù)電氣控制的要求，設(shè)計(jì)了的電氣原理圖。 本次實(shí)習(xí)對(duì)于我們即將走出校門(mén)，跨入社會(huì)工作的大學(xué)生來(lái)說(shuō)非常具有現(xiàn)實(shí)意義 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 20 頁(yè) 謝 辭 時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開(kāi)老師、同學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 ! 作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同事的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。沒(méi)有他們的幫助和支持是沒(méi)有辦法完成我的 論文的。 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 24 頁(yè) 圖 3 主軸電路 鄭州大學(xué)畢業(yè)論文 共 27 頁(yè) 第 25 頁(yè) 強(qiáng)電電路 見(jiàn)圖