数控设备故障诊断与维修Word格式.docx

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第一章数控机床辅助功能的控制与实现1

1.1电气控制电路1

1.2辅助功能1

1.3数控系统中的PLC1

第二章数控系统中PLC的信息交换及M、S、T功能的实现3

2.1M、S、T功能的实现3

2.2内装型PLC及其信息转换3

2.2.1资源配置3

2.2.2内部资源3

2.2.3内部资源功能描述3

2.2.4CNC与PLC之间的信息交换4

2.3FANUC系统PMC的功能指令4

第三章数控机床的PMC控制应用举例6

3.2数控机床辅助功能代码（M代码）PMC控制7

参考文献9

摘要

采用PLC实现数控机床的辅助功能,具有响应快、可靠性高、易联网等显著优点,是数控系统的一个重要组成部分;

同时可以提高数控机床的生产效率和加工精度。

现代数控机床采用PLC完成主轴正转、主轴反转、主轴停止、切削液开/关等辅助功能。

关键字：

PLC；

数控机床；

辅助功能；

主轴

第一章数控机床辅助功能的控制与实现

1.1电气控制电路

1.主电路----实现电能分配、短路保护、欠压保护、过载保护等功能。

2.控制电路----实现对机床液压、冷却、润滑、照明等的控制。

3.接口电路----完成信号的变换与连接。

一般采用光电耦合。

1.2辅助功能

1.M功能---控制主轴的正反转及停止、主轴齿轮箱的变速、冷却液的开关、卡盘的松紧及换刀等。

2.S功能---主轴转速的控制

S2代码：

S00---S99共一百级主要用于分档调速的主轴。

S4代码：

S0000---S9999用于专用主轴驱动单元的连续或分段无级主轴调速。

3.T功能---刀具功能

1.3数控系统中的PLC

1.CNC和PLC协调配合共同完成数控机床的控制，其中CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能。

如零件程序的编辑、插补运算、译码、位置伺服控制等。

2.PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的具体要求，辅助控制装置完成机床相应的开关动作。

如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作；

它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC用于加工过程的控制。

3.用于数控机床的PLC一般分为两类：

内装型（或集成型）

CNC的生产厂家为实现数控机床的顺序控制，而将CNC和PLC综合起来设计，称为内装型（或集成型）PLC。

内装型PLC是CNC装置的一部分；

1.内装型PLC与CNC间的信息传送在CNC内部实现，

2.PLC与机床之间信息传送则通过CNC的输入/输出接口电路来实现。

3.在硬件上，内装型PLC可与CNC共用一个CPU，也可以单独使用一个CPU。

4.一般不能独立工作;

5.这种类型的系统在硬件和软件整体结构上合理、实用，性能价格比高;

6.适用于类型变化不大数控系统。

独立型（或外装型）

以独立专业化的PLC生产厂家的产品来实现顺序控制系统，称为独立型（或外装型）PLC。

1.与CNC装置相对独立的

2.用户有选择的余地，

3.而且功能易于扩展和变更，

4.独立型PLC和CNC之间是通过输入输出接口连接的。

第二章数控系统中PLC的信息交换及M、S、T功能的实现

以PLC为中心，在CNC、PLC和MT之间的信息传递。

2.1M、S、T功能的实现

1.M功能的实现

开关量方式

寄存器方式

2.S功能的实现

a.S2代码---开关量方式、寄存器方式

b.S4代码---开关量方式、寄存器方式

3.T功能的实现

2.2内装型PLC及其信息转换

以FAGOR8025/8030系统为例，内部输入/输出点数为41/24点。

2.2.1资源配置

I1--I41是机床

PLC的外部开关量信号

O1—O24是PLC机床的外部开光量信号

I42—I104是CNC

PLC的内部开关量信号

O25—O64是PLC

CNC的内部开关量信号

I/O1、I/O2、I/O3三个连接器

2.2.2内部资源

2047个标志器；

255个16位寄存器；

32个计时器（可选择计时范围10ms—655s）；

6个计数器（可逆计数范围-32768-+32768或0-65535）。

2.2.3内部资源功能描述

1.PLC内部开关量的输入

2.PLC内部开关量的输出

3.PLC标识位

4.PLC寄存器

2.2.4CNC与PLC之间的信息交换

（1）通过激活标志器，在CNC中产生报警、提示信息。

（2）通过激活标志器，在CNC中变量进行读写或修改。

（3）执行M、S、T功能过程中，对R201—R203的内容进行更新。

2.3FANUC系统PMC的功能指令

1.顺序程序结束指令（END1、END2、END）

2.计数器指令（CTR）

计数器主要功能是进行计数，可以是加计数，也可以是减计数。

计数器的预置值形式是BCD代码还是二进制代码形式由PMC的参数设定（一般为二进制代码）。

3.旋转指令（ROT、ROTB）

ROT/ROTB指令用来判别回转体的下一步旋转方向；

计算出回转体从当前位置旋转到目标位置的步数或计算出到达目标位置前一位置的位置数。

第三章数控机床PMC控制应用举例

3.1数控机床润滑系统的电气控制要求

1.首次开机时，自动润滑15秒（2.5秒打油、2.5秒关闭）。

2.机床运行时，达到润滑间隔固定时间（如30分钟）自动润滑一次，而且润滑间隔时间用户可以进行调整（通过PMC参数）。

3.加工过程中，操作者可根据实际需要还可以进行手动润滑（通过机床操作面板的润滑手动开关控制）。

4.润滑泵电动机具有过载保护，当出现过载时，系统要有相应的报警信息。

5.润滑油箱油面低于极限时，系统要有报警提示（此时机床可以运行）。

润滑系统电气控制线路

润滑系统PMC控制梯形图

3.2数控机床辅助功能代码（M代码）PMC控制

M00（程序停）:

中断程序执行的功能。

程序段内的动作完成后，主轴及冷却停止。

这以前的状态信息被保护，按循环起动按钮时可重新起动程序运行。

M01（程序选择停）:

只要操作者接通机床操作面板上的选择停按钮，就可进行与程序停相同的动作。

选择停按钮断开时，此指令被忽略。

M02（程序结束）:

是指示加工程序结束指令。

在完成该程序段的动作后，主轴及冷却停止，控制装置和机床复位。

M30（程序结束）:

程序自动回到程序的头。

M03、M04、M05:

主轴正转、主轴反转及主轴停止指令。

M07、M08、M09:

冷却液1、2打开及冷却液关指令。

M98、M99:

子程序调用及子程序结束指令。

辅助功能M代码PMC控制

参考文献

[1]李进东.杨丁.数控机床电气控制与PLC.北京.西南交通大学出版社.2013年

[2]夏燕兰.数控机床电气控制.北京.机械工业出版社.2001年2月第一版

[3]蔡红斌.电气与PLC控制技术.北京.清华大学出版社.2007年

[4]龚运新.三菱PLC实用技术教程.北京.师范大学.2007年

[5]王永华.现代电气及可编程控制技术.北京.航空航天大学出版社.2002年

[6]王也仿.可编程控制器应用技术.北京.机械工业出版社.2001年

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