【正文】 三菱 M64S 數(shù)控系統(tǒng)提供給工程技術(shù)人員開發(fā)的最大數(shù)字輸入信號 32 256 個，最大數(shù)字輸出信號 240 個，包括基本 I/O 單元和遠(yuǎn)程 I/O 單元。照明 24V 電源通過變壓器提供。連接示意圖如 圖 所示： 圖 I/O 單元伺服驅(qū)動單元的連接 基本 I/O 單元 SV1 CN1B CN1A UVW CN2 CN1B CN1A UVW CN2 CN1B CN1A UVW CN2 CN1B CN1A UVW CN2 Z 軸伺服電機(jī) Y 軸伺服電機(jī) X 軸伺服電機(jī) 主軸伺服電機(jī) 終端電阻 進(jìn)給軸伺服驅(qū)動 Ⅰ 進(jìn)給軸伺服驅(qū)動 Ⅱ 進(jìn)給軸伺服驅(qū)動 Ⅲ 主軸伺服驅(qū)動 18 基本 I/O 單元與手輪 的連接 在三菱 M64S 數(shù)控系統(tǒng)中， 將手動脈沖發(fā)生器連接到控制單元的 HANDLE插口，本單元可以最多連接兩個手動脈沖發(fā)生器，我們使用的手動脈沖發(fā)生器 是HD60，手輪每一格的移動量由手輪 /增量倍率開關(guān)決定。 （ 11）可對應(yīng) Windows 操作環(huán)境的 PLC 開發(fā)軟件 GX Developer。 數(shù)控系統(tǒng)半個世紀(jì)經(jīng)歷了兩個階段六代大發(fā)展，只是發(fā)展到了第五代以后，才從根本上解決了數(shù)控系統(tǒng)可靠性低、價格昂貴、應(yīng)用很不方便等極為關(guān)鍵的問題。于是，人們不得不采用數(shù)字邏輯控制電路，組成機(jī)床專用計算機(jī)。位置檢測裝置安裝在機(jī)床工作臺上，用以檢測機(jī)床工作臺的實際運行位置（直線運動），并將其與數(shù)控裝置計算出的指令位置（或位移）相比較，用差值進(jìn)行控制，驅(qū)動工作臺朝著減小誤差的方向運動。除上述通用輔助設(shè)備外，從目前數(shù)控機(jī)床技術(shù)現(xiàn)狀看，至少還有五類輔助裝置是數(shù)控機(jī)床應(yīng)該配備的：對刀儀、自動編程機(jī)、自動排屑機(jī)、物料儲運及上下料裝置和交流穩(wěn)壓電源。 數(shù)控系統(tǒng)的組成 數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入 /輸出裝置、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)（驅(qū)動控制裝 2 置）、機(jī)床電器邏輯控制裝置所組成，機(jī)床本體為被控對象， 它的結(jié) 構(gòu)框圖 如圖 所示 ： 輸入裝置 圖 數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 輸入裝置將數(shù)控加工程序等各種信息輸入數(shù)控裝置，輸入的內(nèi)容及數(shù)控系統(tǒng) 的工作狀況可以通過輸出裝置裝置進(jìn)行觀察。第四章介紹 PLC 控制程序的編寫步驟及關(guān)鍵部分的解釋，第五章介紹編程軟件和 計算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，將程序傳入 M64S 數(shù)控系統(tǒng)，進(jìn)行簡單的調(diào)試。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。第一章介紹了數(shù)控技術(shù)的概念、構(gòu)成、分類和發(fā)展趨勢 ，并簡要介紹了三菱數(shù)控系統(tǒng)。國際信息處理聯(lián)盟（ International Federation Of Information Processing） 第五技術(shù)委員會對數(shù)控機(jī)床作出如下定義：數(shù)控機(jī)床是一個裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床，該系統(tǒng)能夠邏輯的處理具有使用代碼，或其他 符號編碼指令規(guī)定的程序。與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床本體的外部造型、整體布局、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)及操作機(jī)構(gòu)等 方面都應(yīng)該符合數(shù)控的要求。 按數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)分 類 （ 1） 開環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 4 這類數(shù)控系統(tǒng)不帶檢測裝置，也沒有反饋電路，一般以步進(jìn)電機(jī)或電液脈沖馬達(dá)作為執(zhí)行元件。在這 50 年里，它沒有被社會發(fā)展所陶汰，證明著它有許多優(yōu)點，而且它的優(yōu)點是無可取代的。同時數(shù)控機(jī)床還向小型化發(fā)展。 （ 8）緩沖區(qū)修正機(jī)能擴(kuò)展，可對應(yīng) HPS/計算機(jī)鏈接 B/DNC/記憶 /MDI等 模式。每一臺控制單元須有 1 臺基本 I/O 單元相配套，遠(yuǎn)程 I\O 的使用視實際情況的需要進(jìn)行取舍，連接基本 I/O 單元或控制單元除 DI/DO 功能，也可以進(jìn)行模擬輸入和模擬輸出。 電氣控制回路部分控制電壓 220V 由電源直接供電。機(jī)器 /機(jī)器操作面板與可編程邏輯控制器的信號只有 X、 Y 信號，即一些開關(guān)量的輸入輸出信號，這些信號要通過工程人員的開發(fā)實現(xiàn)某種功能 。 在設(shè)計中我所使用的控制面板如圖 所示 ： 圖 控 制面板 至于 CNC 到 PLC 的信號和 PLC 到 CNC 的信號，由于信號都是固定，工程人員一般是不可以開發(fā)的。例如：刀庫正轉(zhuǎn)信號 Y2D， 當(dāng) 其 有信號輸出時，其下面所 連 接的繼電器線圈 KA4通電且二極管作為 指示燈發(fā)光，圖 觸點閉合，接觸器線圈 KM4通電 ，所以主電路（圖 ）中接觸器 KM4主觸點接通倒庫電機(jī)正轉(zhuǎn)。 數(shù)控加工中心設(shè)計 概述 數(shù)控加工中心擁有較為復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，它需要多個 電機(jī)來完成其相應(yīng)的功能，比如：刀臂電機(jī)、刀庫電機(jī)、切削液電機(jī)、主軸冷卻液電機(jī)、排屑電機(jī)以及主軸和進(jìn)給軸的伺服電機(jī)等。 11 第二章 三菱 M64S 數(shù)控系統(tǒng)硬件 組成 在本 次 畢業(yè)設(shè)計中 所用的 三菱 M64S 數(shù)控 系統(tǒng)的配置 是標(biāo)準(zhǔn)配置，包括插口與配線，這為我 畢業(yè)設(shè)計的研究 提供 了方便。 數(shù)控機(jī)床的核心是控制器，三菱公司推出了高質(zhì)量、高性價比的 CNC系統(tǒng)，它提供了豐富而先進(jìn)的功能。 計算機(jī)數(shù)控（ CNC）階段（ 1970 年 至今） 1970 年研制成功了大規(guī)模集成電路，并將其用于通用小 型計算機(jī)。全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)一般應(yīng)用于高精度和超高精度數(shù)控機(jī)床中，如圖 所 示： 圖 全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)原理圖 （ 3） 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 這類數(shù)控系統(tǒng)也帶有檢測反饋裝置，但檢測元件被安裝在電動機(jī)軸或絲杠軸端處，通過角位移的測量間接計算出機(jī)床工作臺的實際運動位置（直線位移），并將其與數(shù)控裝置計算出的指令位置（或位移）相比較， 5 用差值進(jìn)行控制。 PLC 可位于數(shù)控裝置之外，稱為獨立型 PLC；也可以與數(shù)控裝置合為一體，稱為內(nèi)裝型 PLC。它的主要功能是：正確識別和解釋數(shù)控加工程序，對解釋結(jié)果進(jìn)行各種數(shù)據(jù)計算和邏輯判斷處理，完成各種輸入、輸出任務(wù)。s machinery manufacturing developing process, the CNC technology is one of the core technologies. CNC Machining Center has bee a modern control indispensable processing equipment, To meet the needs of machining accuracy regardless of the structure or mechanical control system is a very high demand CNC systems with high reliability and precision by a wide range of users of all ages. Based on Mitsubishi M64S NC system for the processing center, I introduced processing center structure, NC system specifications, and wiring etc. The most important content is about the PLC control programming for Mitsubishi M64S NC system. According to the design requirements, this paper includes the following parts: hardware systems, the Machining Center electrical control circuit design, PLC control procedures for the preparation and debugging. The first chapter is about the NC concept, structure, classification and the development trend and Mitsubishi briefed the NC system. Chapter two is about the NC system hardware installation, including all the equipment connected basic I / O modules betIen connections. The third chapter describes the CNC Machining Center electrical control circuit design, including the design of the main circuit, Control circuit design and servo circuit design. Chapter four presents the PLC control procedures for the preparation steps and key part of the explanation. Chapter five is about the software and puter programming and NC systems, and procedures into M64S NC system simple debugging. In chapter six I summarized the design process and experience of the graduated project. Keywords: M64S NC。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。 數(shù)控加工中心已經(jīng)成為現(xiàn)代化控制中不可缺少的加工設(shè)備，為了滿足加工精度的需要無論是對機(jī)械結(jié)構(gòu)還是控制系統(tǒng)都提出了相當(dāng)高的要求， CNC 數(shù)控系統(tǒng)以其高可靠性和精確受到廣大用戶的青睞。從狹義上理解，就是利用數(shù)字化信息對機(jī)床軌跡和狀 態(tài)實行控制，例如數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割機(jī)床、數(shù)控加工中心等。 機(jī)床電器控制裝置 機(jī)床電器控制裝置位于數(shù)控裝置和機(jī)床之間，接受數(shù)控裝置發(fā)出的開關(guān)命令，主要完成機(jī)床主軸選速、起停和方向控制信號，換刀功能，工件裝夾功能冷卻、液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)控制功能以及機(jī)床其他輔助功能。由于這類數(shù)控系統(tǒng)可以一邊移動一邊切削加工，因此其輔助功能也比點位數(shù)控系統(tǒng)多一些。 （ 3）高檔型數(shù) 控系統(tǒng) 高檔型數(shù)控系統(tǒng)一般是指加工復(fù)雜形狀的多軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，并且其工序集中、自動化程度高、功能強(qiáng)，具有高度柔性。到了 1990 年， PC 機(jī)的性能已發(fā)展到很高的水平，可滿足數(shù)控系統(tǒng)核心部件的要求，而且 PC 機(jī)的生產(chǎn)批量很大，軟件資源豐富，價格便宜，可靠性高，數(shù)控系統(tǒng)從此進(jìn)入基于 PC 的階段。 （ 4）標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)藏對應(yīng)全世界主要通用的 12 種多國語言操作界面?，F(xiàn)在我們的電源單元通常使用通用穩(wěn)壓電源，電源的規(guī)格要求是輸出電壓 DC 24V177?；?I\O 單元主要是 NC 系統(tǒng)與操作面板機(jī)床纖維開關(guān)，指示燈等之間信號的傳輸。 三菱數(shù)控系統(tǒng)軟件配置 信號流程簡述 為了更全面的了解三菱數(shù)控系統(tǒng)如何的運作，我們需要對 其內(nèi)部的信號流程有整體的認(rèn)識。 33 表 HR337 INPUT DI1 （操作面板 信號） 元件 信號簡稱 信號名稱 元件 信號簡稱 信號名稱 X0 MODE SELECT(A) B20 X10 F5 F5 功能 A20 X1 MODE SELECT(F) B19 X11 +X X 軸正方向 A19 X2 MODE SELECT(B) B18 X12 保留 A18 X3 RAPID TRAVERSE(A) B17 X13 X X 軸負(fù)方向 A17 X4 RAPID TRAVERSE(F) B16 X14 O T Rel 過行程解除 A16 X5 SPINDL OVERRIDE(A) B15 X15 +Y Y 軸正方向 A15 X6 SPINDL OVERRIDE(F) B14 X16 Z Z 軸負(fù)方向 A14 X7 SPINDL OVERRIDE(B) B13 X17 +4 第四軸正方向 A13 X8 MST NCRESET系統(tǒng)使用 B12 X18 F6 F6 功能 A12 X9 FEEDRATEOVERRI(A) B11 X19 O R I 主軸定位 A11 XA FEEDRATEOVERRI(F) B10 X1A SP CCW 主軸反轉(zhuǎn) A10 XB FEEDRATEOVERRI(B) B09 X1B SP STOP 主軸停止 A09 XC FEEDRATEOVERRI(E)