【正文】 未來(lái)數(shù)控機(jī)床的類(lèi)型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機(jī)床品種越來(lái)越多；激光加工等技術(shù)將應(yīng)用在切削加工機(jī)床上，從而擴(kuò)大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個(gè)柔性制造單元，更加便于納入高度自動(dòng)化的柔性制造系統(tǒng)中。圖4－2 系統(tǒng)預(yù)開(kāi)程序 主軸電動(dòng)機(jī)控制程序主軸電動(dòng)機(jī)只做單方向旋轉(zhuǎn)，需要過(guò)載保護(hù)，過(guò)載保護(hù)由熱繼電器FR1()完成。搖臂松開(kāi)到位后，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3停轉(zhuǎn)，搖臂上升電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)搖臂上升。S7300搖臂鉆床為適應(yīng)各種形式加工，要求主軸及進(jìn)給有較大的調(diào)速范圍。以主軸箱的松開(kāi)和夾緊為例：先將SA2扳到右側(cè)，觸點(diǎn)（5759）接通，（5763）斷開(kāi)。所不同的是按下降按鈕SB4時(shí)為KM3線圈得電，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)，帶動(dòng)搖臂下降。 、KM5實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，并有熱繼電器FR2作長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。與此同時(shí)，另一油路系統(tǒng)推動(dòng)拔叉緩慢運(yùn)動(dòng)，逐漸壓緊主軸正轉(zhuǎn)摩擦離合器，接通主軸電動(dòng)機(jī)到主軸的傳動(dòng)鏈，帶動(dòng)主軸緩慢旋轉(zhuǎn)，稱(chēng)為緩速，以利于齒輪的順利嚙合。此外，還有一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)對(duì)刀具和工件進(jìn)行冷卻。輸出接口具有一定的驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力，能適應(yīng)一般的控制要求。(5) 可靠性和維護(hù)性。(2) 控制速度：繼電器接觸式控制系統(tǒng)的控制邏輯是依靠觸電的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，工作頻率低。但是在快速響應(yīng)系統(tǒng)中就會(huì)造成響應(yīng)滯后現(xiàn)象，這個(gè)一般PLC都會(huì)采取高速模塊。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于以下幾個(gè)因素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；二是執(zhí)行每條指令占用的時(shí)間；三是程序中指令條數(shù)的多少。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。 PLC的基本特點(diǎn)高可靠性（1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離?！、茢?shù)控裝置所以數(shù)控機(jī)床的加工精度高，一致性好，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)輸入的加工程序進(jìn)行譯碼、運(yùn)算之后，想機(jī)床輸出各種信息和指令，控制其各部分按規(guī)定有序地動(dòng)作（包括機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變速、啟停，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的速度、方向和位移大小，以及其他諸如刀具選擇交換、工件夾緊松開(kāi)和冷卻潤(rùn)滑液的啟、停等）。它是用一臺(tái)大型通用計(jì)算機(jī)為數(shù)臺(tái)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行編程，并直接控制一群數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：可編程控制器 數(shù)控機(jī)床 數(shù)字控制 順序控制 ABSTRACT Programmable controller (PLC) is widely used in nc machine tools and other industrial control. Part of CNC control can be divided into digital control and sequence control two parts.This paper describes the basic CNC position, working principle, classification and their respective characteristics. And the PLC for nc machine tools have also been introduced in detail, the PLC in the control nc machine design. Then Z3040 with radial drilling machine as an example, describes its design process, including control system circuit analysis, Z3040 radial drilling machine principle diagram, using PLC programming control of machine.Keywords: programmable controller；nc machine tools；digital control；sequence control； 1 緒論隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電產(chǎn)品日趨精密復(fù)雜。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號(hào)碼，或其他符號(hào)編碼指令（刀具移動(dòng)軌跡信息）規(guī)定的程序。加工中心機(jī)床使工序集中在一臺(tái)機(jī)床上完成，減少了由于工序分散，工件多次安裝引起的定位誤差，提高了加工精度，同時(shí)也減少了機(jī)床的臺(tái)數(shù)與占地面積，壓縮了半成品的庫(kù)存量，減少了工序間的輔助時(shí)間，有效的提高了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率和數(shù)控加工的經(jīng)濟(jì)效益。進(jìn)給伺服系統(tǒng)由進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置、伺服電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給傳動(dòng)鏈及位置檢測(cè)反饋裝置等組成。⑷能完成復(fù)雜型面的加工。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測(cè)量裝置，直接或間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對(duì)加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟件、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。PLC使用專(zhuān)用的指令或運(yùn)動(dòng)控制模塊，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)結(jié)合在一起。 2．程序執(zhí)行階段 在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入的控制程序，從第一條開(kāi)始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助寄存器和輸出狀態(tài)寄存器。它的缺點(diǎn)是動(dòng)作速度慢，可靠性差，采用微電腦技術(shù)的可編程順序控制器的出現(xiàn)，使得繼電接觸式控制系統(tǒng)更加遜色。由于PLC內(nèi)部有嚴(yán)格的同步，不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題，更不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)拉弧問(wèn)題。PLC還配備了自檢和監(jiān)控功能，能自診斷出自身的故障，并隨時(shí)顯示給操作人員，還能動(dòng)態(tài)的監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。在各類(lèi)鉆床中，搖臂鉆床操作方便、靈活，適用范圍廣，具有典型性，特別適用于單件或批量生產(chǎn)中帶有多孔大型零件的孔加工，是一般機(jī)械加工車(chē)間常見(jiàn)的機(jī)床。前者安裝在主軸箱內(nèi)，后者安裝在搖臂電器盒下部。該機(jī)床控制電路采用380V/100V隔離變壓器供電，但其二次繞組增設(shè)24V安全電壓供局部照明使用。按下停止按鈕SB8，接觸器KM1釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)。當(dāng)搖臂上升到極限位置時(shí)，ST11(1517)動(dòng)作，將電路斷開(kāi)，則KM2斷電釋放，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2停止旋轉(zhuǎn)。主軸箱夾緊的控制線路及工作原理與松開(kāi)時(shí)相似，只要按松開(kāi)按鈕SB7換成夾緊按鈕SB8，接觸器KM4換成KM5，M3由正向轉(zhuǎn)動(dòng)變成反向轉(zhuǎn)動(dòng)，指示燈HL2換成HL3即可。搖臂的升降由升降電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)能正、反轉(zhuǎn)。因此，考慮到經(jīng)濟(jì)，實(shí)用，穩(wěn)定等方面因素。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有三個(gè)位置，板到中間位置時(shí)立柱和主軸箱的松開(kāi)與夾緊同時(shí)進(jìn)行；板到左邊位置時(shí)，立柱被夾緊與放松；板到右邊位置時(shí)主軸箱單獨(dú)夾緊與放松。液壓泵電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)需必要的互鎖。通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)，我對(duì)自動(dòng)化相關(guān)知識(shí)有了更加深入的了解，本設(shè)計(jì)涉及到了PLC、現(xiàn)代電氣控制、數(shù)控機(jī)床、等相關(guān)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還使用到了很多軟件。 冷卻泵控制 冷卻泵電動(dòng)機(jī)采用組合開(kāi)關(guān)QS直接控制其啟停。這里不再贅述。按下SB1， ，低電壓繼電器KV（）得電并自鎖,其常開(kāi)觸點(diǎn)KV()閉合接通了控制電路電源為機(jī)床工作做準(zhǔn)備。在中國(guó)的市場(chǎng)上最具競(jìng)爭(zhēng)力的有德國(guó)西門(mén)子公司、日本三菱系列、歐姆龍公司、AB公司所推出的PLC均為從小到大全系列的產(chǎn)品，可滿足各種各樣的需求。 冷卻泵控制電路冷卻泵電動(dòng)機(jī)M4容量小，所以用組合開(kāi)關(guān)QS直接控制其運(yùn)行和停止。為了防止損壞液壓泵電動(dòng)機(jī)，電路中使用了熱繼電器FR2。當(dāng)搖臂上升到所需位置時(shí)，松開(kāi)按鈕SB3，接觸器KM2和時(shí)間繼電器KT1同時(shí)斷電釋放，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)，搖臂停止上升。 Z3040搖臂鉆床控制線路主電路分析，由接觸器KM1控制，主軸的正反轉(zhuǎn)則由機(jī)床液壓系統(tǒng)操縱機(jī)構(gòu)配合正反轉(zhuǎn)摩擦離合器實(shí)現(xiàn)，并由熱繼電器FR1作電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。在主軸正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)過(guò)程中，可轉(zhuǎn)動(dòng)變速按鈕，改變主軸轉(zhuǎn)速或主軸進(jìn)給量。當(dāng)進(jìn)行加工時(shí)，由特殊的夾緊裝置將主軸箱緊固在搖臂導(dǎo)軌上，外立柱緊固在內(nèi)立柱上，搖臂緊固在外立柱上，然后進(jìn)行鉆削加工。而PLC采用了面向操作者的語(yǔ)言編程，如梯形圖狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖等，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，無(wú)需了解復(fù)雜的計(jì)算機(jī)知識(shí)，而只要用較短時(shí)間去熟悉PLC的簡(jiǎn)單指令系統(tǒng)及操作方法，就可以使用和編程。PLC根據(jù)給定的定時(shí)值，由軟件和硬件計(jì)數(shù)器來(lái)控制制定時(shí)間，定時(shí)精度高、定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境的影響，并且一旦調(diào)好，不會(huì)變化?？删幊炭刂破鞑捎么鎯?chǔ)邏輯。掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于程序的長(zhǎng)短。數(shù)控機(jī)床機(jī)械手的位置控制就是PLC的位置控制的典型應(yīng)用。PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過(guò)電路的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制，而主要靠運(yùn)行存儲(chǔ)于PLC內(nèi)存中的程序，進(jìn)行入出信息變換實(shí)現(xiàn)控制。采用數(shù)控設(shè)備，有利于向計(jì)算機(jī)控制和管理生產(chǎn)方向發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)制造和生產(chǎn)管理自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。數(shù)控機(jī)床是一種高效能自動(dòng)化加工設(shè)備。這種編程方式不使用G/M代碼，而是借助圖形菜單，輸入整個(gè)圖形塊以及相應(yīng)參數(shù)作為加工指令，形成加工程序，與傳統(tǒng)加工時(shí)的思維方式類(lèi)似。智能化技術(shù)主要體現(xiàn)在以下方面。目 錄摘 要 ……………………………………………………………………………………………1Abstract …………………………………………………………………………………………21 緒論 …………………………………………………………………………………………3 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 …………………………………………………………………………… 3 數(shù)控機(jī)床原理和特點(diǎn) ………………………………………………………………………4 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu) ……………………………………………………………………………62 PLC的概述 ………………………………………………………………………………6 PLC的基本特點(diǎn) …………………………………………………………………………7 PLC的工作原理 ……………………………………………………………………………8 ………………………………………