第七章数控机床电气控制电路与辅助功能的实现ppt课件

1、第七章 数控机床电气控制电路与辅助功能的实现主要引见：数控机床电气控制系统的电路构造与辅助功能的实现. 7.1概述一、电气控制电路1、主电路-实现电能分配、短路维护、欠压维护、过载维护等功能。2、控制电路-实现对机床液压、冷却、光滑、照明等的控制。3、接口电路-完成信号的变换与衔接。普通采用光电耦合。.二、辅助功能1、M功能-控制主轴的正反转及停顿、主轴齿轮箱的变速、冷却液的开关、卡盘的松紧及换刀等。 动作类型：A、I、C、H2、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用于公用主轴驱动单元的延续或分段无级主轴调速。3、T

2、功能-刀具功能.三、数控系统中的PLCCNC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。 PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有轨迹上的详细要求，辅助控制安装完成机床相应的开关动作: 如工件的装夹、刀具的改换、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。.用于数控机床的PLC普通分为两类：内装型或集成型 CNC的消费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

3、装型PLC是CNC安装的一部分；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那么经过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，也可以单独运用一个 CPU。普通不能独立任务;这种类型的系统在硬件和软件整体构造上合理、适用，性能价钱比高;适用于类型变化不大的数控系统。.独立型或外装型 以独立专业化的PLC消费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安装相对独立的 2. 用户有选择的余地， 3.而且功能易于扩展和变卦， 4. 独立型PLC和CNC之间是经过输入输出接口衔接的。.7.2数控系

4、统中PLC的信息交换及M、S、T功能的实现一、概述 以PLC为中心，在CNC、PLC和MT之间的信息传送。CNC系统、系统PMC及机床的信号关系:.二、M、S、T功能的实现1、M功能的实现 开关量方式 存放器方式2、S功能的实现 a.S2代码-开关量方式、存放器方式 b.S4代码-开关量方式、存放器方式3、T功能的实现 .三、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。1、资源配置 I1-I41是机床 PLC的外部开关量信号 O1O24是PLC 机床的外部开光量信号 I42I104是CNC PLC的内部开关量信号 O25O64是PLC CN

5、C的内部开关量信号 I/O1、I/O2、I/O3三个衔接器内部资源：2047个标志器；255个16位存放器；32个计时器可选择计时范围10ms655s)；6个计数器可逆计数范围-32768-+32768或0-65535。.三、内装型PLC及其信息转换2、内部资源功能描画1PLC内部开关量的输入2PLC内部开关量的输出3PLC标识位4PLC存放器.三、内装型PLC及其信息转换4、CNC与PLC之间的信息交换1经过激活标志器，在CNC中产生报警、提示信息。2经过激活标志器，在CNC中变量进展读写或修正。 3执行M、S、T功能过程中，对R201R203的内容进展更新。. 7.3运用举例 FANUC系

6、统PMC的分类:PMCL/M：用于FANUCOC/OD系统PMCSA1：用于FANUCO i系统B功能包/O i Mate系统PMCSA3：用于FANUCO i A系统A功能包PMCSB7：用于FANUC16i/18i/21i及O i B/O i C系统A包PMCRB5/RB6：用于FANUC16/18系统. FANUC 系统常用的I/O安装内置I/O模块外置I/O单元分线盘I/O模块机床操作面板I/O卡 系统I/O单元. FANUC OC/OD系统PMC的性能和规格. FANUC Oi系统PMC的性能和规格. 第二节FANUC系统 PMC的功能指令 1.顺序程序终了指令END1、END2、E

7、ND . FANUC系统 PMC的功能指令 2.定时器指令TMR、TMRB 可变定时器TMR:TMR指令的定时时间可经过PMC参数进展更改。 固定定时器TMR:TMRB的设定时间编在梯形图中，在指令和定时器号的后面加上一项参数预设定时间，与顺序程序一同被写入FROM中，所以定时器的时间不能用PMC参数改写。 .定时器在数控机床报警灯闪烁电路的运用. FANUC系统 PMC的功能指令 3.计数器指令CTR 计数器主要功能是进展计数，可以是加计数，也可以是减计数。计数器的预置值方式是BCD代码还是二进制代码方式由PMC的参数设定普通为二进制代码。 . FANUC系统 PMC的功能指令 4.译码指令

8、DEC、DECB DEC指令的功能是：当两位BCD代码与给定值一致时，输出为“1；不一致时，输出为“0，主要用于数控机床的M码、T码的译码。一条DEC译码指令只能译一个M代码。 .DECB的指令功能：可对1、2或4个字节的二进制代码数据译码，所指定的8位延续数据之一与代码数据一样时，对应的输出数据位为1。主要用于M代码、T代码的译码，一条DECB代码可译8个延续M代码或8个延续T代码。 . FANUC系统 PMC的功能指令 5. 比较指令COMP、COMPB COMP指令的输入值和比较值为2位或4位BCD代码。 COMPB指令功能是：比较1个、2个或4个字节长的二进制数据之间的大小，比较的结果

9、存放在运算结果存放器R9000中。 . FANUC系统 PMC的功能指令 6.常数定义指令NUME、NUMEB NUME指令是2位或4位BCD代码常数定义指令。NUMEB指令是1个字节、2个字节或4个字节长二进制数的常数定义指令。 . FANUC系统 PMC的功能指令 7. 判别一致指令COIN和传输指令MOVE COIN指令用来检查参考值与比较值能否一致，可用于检查刀库、转台等旋转体能否到达目的位置等。 MOVE指令的作用是把比较数据和处置数据进展逻辑“与运算，并将结果传输到指定地址。 . FANUC系统 PMC的功能指令 8.旋转指令ROT、ROTB ROT/ROTB指令用来判别回转体的下

10、一步旋转方向；计算出回转体从当前位置旋转到目的位置的步数或计算出到达目的位置前一位置的位置数。 . FANUC系统 PMC的功能指令 9.数据检索指令DSCH、DSCHB DSCH指令的功能是在数据表中搜索指定的数据2位或4为BCD代码，并且输出其表内号，常用于刀具T码的检索。 . FANUC系统 PMC的功能指令 DSCHB指令的功能与DSCH一样也是用来检索指定的数据。但与DSCH指令不同有两点：该指令中处置的一切的数据都是二进制方式；数据表的数据数数据表的容量用地址指定。 . FANUC系统 PMC的功能指令 10.变地址传输指令XMOV、XMOVBXMOV指令可读取数据表的数据或写入数

11、据表的数据，处置的数据为2位BCD代码或4位BCD代码。该指令常用于加工中心的随机换刀控制。 . FANUC系统 PMC的功能指令 XMOVB指令的功能与XMOV一样也是用来读取数据表的数据或写入数据表的数据。但与XMOV指令不同有两点：该指令中处置的一切的数据都是二进制方式；数据表的数据数数据表的容量用地址方式指定。 . FANUC系统 PMC的功能指令 11.代码转换指令COD、CODB COD指令是把2位BCD代码099数据转换成2位或4位BCD代码数据的指令。详细功能是把2位BCD代码指定的数据表内号数据2位或4位BCD代码输出到转换数据的输出地址中。 . FANUC系统 PMC的功能

12、指令 CODB指令是把2个字节的二进制代码0256数据转换成1字节、2个字节或4个字节的二进制数据指令。详细功能是把2个字节二进制数指定的数据表内号数据1字节、2个字节或4个字节的二进制数据输出到转换数据的输出地址中。 . FANUC系统 PMC的功能指令 12.信息显示指令DISPB 该指令用于在系统显示安装CRT或LCD上显示外部信息，机床厂家根据机床的详细任务情况编制机床报警号及信息显示 信息号信息数据A0.11001 EMERGENCY STOP！A0.21002 DOOR NEED CLOSE！A0.31003 TOOL LIFE EXGAUST！A0.42000 PLEASE CH

13、ECK GEAR LUBE OIL LEVEL！. 第三节 数控机床PMC控制运用举例 1.数控机床任务形状开关PC控制 (1) 数控机床形状开关.2数控机床形状开关的功能编辑形状(EDIT)：在此形状下，编辑存储到CNC 内存中的 加工程序文件。 存储运转形状MEM:在此形状下，系统运转的加工程序为系统存储器内的程序。 手动数据输入形状MDI：在此形状下，经过MDI 面板可以编制最多10 行的程序并被执行，程序格式和通常程序一样。 手轮进给形状HND：在此形状下，刀具可以经过旋转机床操作面板上的手摇脉冲发生器微量挪动。 .2数控机床形状开关的功能机床前往参考点REF：在此形状下，可以实现手动

14、前往机床参考点的操作。经过前往机床参考点操作，CNC系统确定机床零点的位置。 DNC形状RMT：在此形状下，可以经过阅读机加工纸带程序或RS-232通讯口与计算机进展通讯，实现数控机床的在线加工。 手动延续进给形状JOG：在此形状下，继续按下操作面板上的进给轴及其方向选择开关，会使刀具沿着轴的所选方向延续挪动。 .3形状开关PMC控制梯形图.2.数控机床加工程序功能开关PC控制(1) 数控机床加工程序功能开关. 机床锁住：在自动运转形状下，按下机床操作面板上的机床锁住开关，执行循环起动时，刀具不挪动，但是显示器上每个轴运动的位移在变化，就象刀具在运动一样。 程序辅助功能的锁住：程序运转时，制止

15、执行M 、S 和T 指令，和机床锁住功能一同运用,检查程序能否编制正确。 程序的空运转： 在自动运转形状下，按下机床操作面板上的空运转开关，刀具按参数各轴快移速度中指定的速度挪动，而与程序中指令的进给速度无关。 程序单段运转：按下单程序段方式开关进入单程序段任务方式。在单程序段方式中按下循环起动按钮后，刀具在执行完程序中的一段程序后停顿。经过单段方式一段一段地执行程序，仔细检查程序。 (2) 数控机床程序功能开关的作用.程序再起运转：该功能用于指定刀具断裂或者公休后重新起动程序时，将要起动程序段的顺序号，从该段程序重新起动机床。也可用于高速程序检查。 程序的重新起动有两种重新起动的方法：P 型

16、和Q 型由系统参数设定。程序段跳过：在自动运转形状下，当操作面板上的程序段选择跳过开关接通时，有斜杠/的程序段被忽略。 程序选择停：在自动运转时，当加工程序执行到M01 指令的程序段后也会停顿。 程序循环起动运转：在存储器方式(MEM)、DNC 运转方式(RMT)或手动数据输入方式MDI下，假设按下循环起动开关，那么CNC 进入自动运转形状并开场运转,同时机床上的循环起动灯点亮。 程序进给暂停：自动运转期间进给暂停开关按下时，CNC 进入暂停形状并且停顿运转，同时，循环起动灯灭。 (2) 数控机床程序功能开关的作用.(3) 数控机床加工程序功能开关的PMC控制梯形图 .3.数控机床倍率开关PC

17、控制 进给倍率开关主轴倍率开关快移倍率开关(1) 数控机床倍率开关.(2) 数控机床倍率开关的作用进给速度倍率开关:经过进给倍率开关选择百分比%来添加或减少编程进给速度。 主轴速度倍率开关:使加工程序中指令的主轴速度S 值乘以0254的倍率。 快移倍率开关:数控机床无论自动运转快移速度还是手动快移速度是在系统参数中设定各轴的快移速度倍率100%的速度，而加工程序中无需指定。自动运转中的快速挪动包括一切的快速挪动，如固定循环定位、自动参考位置前往等，而不仅仅是G00 挪动指令。手动快速挪动也包含了参考位置前往中的快速挪动。经过快速挪动倍率信号可为快速挪动速度施加倍率，快速挪动速度倍率为F0、25

18、%、50%和100% ，其中F0由系统参数设定各轴固定进给速度 。.3数控机床进给速度倍率和点动速度的PMC控制梯形图 .4.数控机床光滑系统PC控制 数控机床光滑系统的电气控制要求1初次开机时，自动光滑15秒2.5秒打油、2.5秒封锁。2机床运转时，到达光滑间隔固定时间如30分钟自动光滑一次，而且光滑间隔时间用户可以进展调整经过PMC参数。3加工过程中，操作者可根据实践需求还可以进展手动光滑经过机床操作面板的光滑手动开关控制。4光滑泵电动机具有过载维护，当出现过载时，系统要有相应的报警信息。5光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转。.光滑系统电气控制线路 .光滑系统PMC控

19、制梯形图 .5.数控机床辅助功能代码代码PC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，主轴及冷却停顿。这以前的形状信息被维护，按循环起动按钮时可重新起动程序运转。 M01(程序选择停):只需操作者接通机床操作面板上的选择停按钮，就可进展与程序停一样的动作。选择停按钮断开时，此指令被忽略。 M02(程序终了):是指示加工程序终了指令。在完成该程序段的动作后，主轴及冷却停顿，控制安装和机床复位。 M30(程序终了):是指示加工程序终了指令。在完成该程序段的动作后，主轴及冷却停顿，控制安装和机床复位。程序自动回到程序的头。 M03、M04、M05:主轴正转、主轴反转及主轴停顿指令。M07、M08、M09:冷却液1、2翻开及冷却液关指令。M98、M99:子程序调用及子程序终了指令。M19、M29: 主轴定向停和刚性攻丝指令。.系统M代码控制时序图 .辅助功能M代码PMC控制 .SYSTEMPMC系统PMC画面功能及详细操作 .TOP为前往梯形图开头的操作软键 BOTTOM为前往梯形图结尾的操作软键 SRCH为搜索梯形图中信号触点的操作软键 W-SRCH为搜索梯形图中信号线圈的操作软键 N-S