模块3加工中心3-3教学课件 数控机床及应用 .ppt

数控机床及应用数控机床及应用上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩模块模块3 加工加工中心中心项目项目3 PLC在数控机床中在数控机床中的应用的应用上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1 1.1 项目要点项目要点（1）掌握）掌握PLC的结构及工作原理。的结构及工作原理。（2）掌握）掌握PLC的形式。的形式。（3）掌握）掌握PLC在数控机床中的应用。在数控机床中的应用。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.1.2 2 学习目标学习目标（1）能够掌握）能够掌握PLC的结构及工作原理。的结构及工作原理。（2）能够掌握数控机床）能够掌握数控机床PLC的形式。的形式。（3）能够掌握）能够掌握PLC在数控机床中的应用。在数控机床中的应用。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 可编程控制器的基本概念可编程控制器的基本概念 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用 可可编编程程控控制制器器（Programable Controller），通通常常简简称称为为PC，由由于于其其早早期期是是为为取取代代继继电电器器逻逻辑辑控控制制而而设设计计的的，在在功功能能上上只只能能进进行行开开关关控控制制，具具有有逻逻辑辑运运算算、计计时时、计计数数等等顺顺序序功功能能，故故称称之之为为可可编编程程逻逻辑辑控控制制器器PLC（Programable Logic Controller）。进进入入上上世世纪纪之之后后，随随着着微微电电子子技技术术和和计计算算机机技技术术的的迅迅速速发发展展，其其功功能能己己远远远远超超出出逻逻辑辑控控制制、顺顺序序控控制制的的范范围围，具具有有连连续续模模拟拟量量处处理理、高高速速计计数数、远远程程I/O和和网网络络通通信信的的功功能能，国国际际电电工工委委员员会会（IEC）将将其其改改称称为为可可编编程程控控制制器器PC（Programable Controller），由由于于其其简简写写符符号号与与个个人人计计算算机机（Personal Computer）的的简简称称PC相相同同，为为了了加加以以区区别别，现现在在常常常常把可编程控制器又称为把可编程控制器又称为PLC。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩可编程控制器的结构可编程控制器的结构 可编程控制器实质上是一种工业控制用的专用计算机，可编程控制器实质上是一种工业控制用的专用计算机，PLC与微与微型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。型计算机基本相同，也是由硬件系统和软件系统两大部分组成。1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用1.PLC的硬件结构的硬件结构上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用 PLC基本硬件配置框图基本硬件配置框图上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩2.PLC的软件系统的软件系统 1.31.3 PLC PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用 可编程控制器的结构可编程控制器的结构 可编程控制器的软件系统是指可编程控制器的软件系统是指PLC所使用的各种程所使用的各种程序的集合，通常可分为系统程序和用户程序两大部分。序的集合，通常可分为系统程序和用户程序两大部分。（1）系统程序）系统程序（2）用户程序）用户程序 上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩PLC程序的表达方法程序的表达方法 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用1、梯形图、梯形图2、助记符语言、助记符语言小车往返控制梯形图小车往返控制梯形图上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩PLC的工作过程的工作过程 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用1.PLC程序执行过程程序执行过程图图 PLC执行用户程序的三个阶段执行用户程序的三个阶段上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 2、PLC的扫描方式的扫描方式 CPU的整个扫描由两部分组成，即执行用的整个扫描由两部分组成，即执行用户程序称程序扫描，读输入改输出称户程序称程序扫描，读输入改输出称I/O刷新，刷新，程序扫描和程序扫描和I/O刷新是分开进行的。刷新是分开进行的。1.31.3 PLC PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用 PLC的工作过程的工作过程上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩数控机床上数控机床上PLC的功能的功能 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩数控机床上数控机床上PLC的形式的形式 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用1、内装型PLC 内装型内装型PLC的的CNC系统系统上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩数控机床上数控机床上PLC的形式的形式 1.31.3 PLC PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用 2、独立型PLC独立型独立型PLC的的CNC系统系统上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩PLC在数控机床控制中的应用在数控机床控制中的应用 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用PLC在数控机床中实现在数控机床中实现M控制功能的实例控制功能的实例1.主轴准停控制主轴准停控制2.主轴的正、反转控制主轴的正、反转控制3.主轴的调速主轴的调速4.主轴的停止控制主轴的停止控制上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 PLC在实现在实现T功能的应用功能的应用1、双向就近、双向就近找刀控制找刀控制2、刀库自动、刀库自动选刀控制选刀控制 1.31.3 PLC在数控机床中的应用在数控机床中的应用固定选刀控制固定选刀控制随机换刀刀库随机换刀刀库上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩1.实施目标实施目标（1）了解）了解PLC的基本原理和结构，了解的基本原理和结构，了解内置式内置式PLC的实现原理。的实现原理。（2）了解用）了解用C语言编写语言编写PLC程序的方法，程序的方法，掌握数控系统掌握数控系统PLC的调试方法。的调试方法。1.41.4 项目项目实施实施上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩2.仪器与设备仪器与设备 （1）HED-21S数控系统综合实验数控系统综合实验台一套。台一套。（2）专用连接线一套。）专用连接线一套。（3）万用表一个。）万用表一个。1.41.4 项目项目实施实施上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩3.实施内容实施内容 l）PLC编程。编程。用华中数控系统内置式用华中数控系统内置式PLC实现如图实现如图3-44所示线路的逻辑所示线路的逻辑操作：操作：1.41.4 项目项目实施实施上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 1.41.4 项目项目实施实施 2）PLC调试。（1）检查操作面板上的各个按钮，检验开关量输入信号、系统动作、外部逻辑电路的动作是否正确。例如，按下换刀按钮，该按钮灯应该点亮，并且刀架电机的交流接触器应该动作。（2）逐个在开关量输入信号中人为接大限位信号(一般为X0.0X0.3，即I0I3)，检验该信号能否使系统产生急停动作，并正确显示报警信息。例如，接入X0.0系统应该报警显示X轴正极限报警。（3）让各坐标轴返回参考点，人为接入回参考点信号，检验各坐标轴能否完成回参考点动作，以及回参考点动作是否正确。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩 1.41.4 项目项目实施实施（4）正确连接各个坐标轴的限位开关与回参考点信号，人为控制限位开关与参考点开关，重复上述两部分内容，检验开关的有效性。（5）检验当输入各报警开关量输入信号时，系统能否正确产生系统报警信息或用户在PLC程序中定义的外部报警信息，并执行相应的动作。例如，主轴报警信号有效时，主轴和自动加工程序应该停止。（6）检查由继电器控制的接触器等开关是否动作，若没有动作，则检查连线。（7）检查执行单元，包括步进电动机、伺服电动机、主轴电动机等。上海大学硕士学位答辩上海大学硕士学位答辩业精于勤荒于嬉，行成于思败于随业精于勤荒于嬉，行成于思败于随