机械制造自动化技术自动化控制方法与技术

自动化控制方法与技术12机械制造自动化技术的发展趋势基本概念机械制造自动化的类型机械制造系统的概念：三个流的概念；什么是自动化；机械制造自动化涉及到的技术机械制造自动化设备的分类、特点与应用范围信息化带动机械制造自动化的发展，推动先进制造模式的出现上次课内容回顾3液压与气压传动控制自动化控制概念机械传动控制自动化控制系统的组成；自动化控制的基本方式本次课内容机械传动控制的特点与典型实例液压与气压传动控制的特点与应用一、自动化控制的概念自动控制系统的基本组成有自动控制功能的装置控制对象集中式分散式（1）指令存储装置用来存储预先设置动作程序的装置（2）指令控制装置将存储在指令存储装置中的指令信息在需要时发出的装置。4一、自动化控制的概念自动控制系统的基本组成有自动控制功能的装置控制对象（3）传递及转换装置

作用：将指令控制装置所发出的指令准确而及时的传送到执行机构的装置。传送过程中发生信号量和质的变化传递介质：光电气液机械信号形式：模拟式、数字式信号量值：电压量、电流量

脉冲量等。5一、自动化控制的概念自动控制系统的基本组成有自动控制功能的装置控制对象（4）执行机构完成最终动作的装置6自动化控制的基本要求自动控制系统应能保证各执行机构的使用性能、加工质量、生产效率及工作可靠性。（1）能自动进行。（2）系统模块化，便于独立调试，与系统匹配。（3）具有柔性、能适应加工对象的变化。（4）简单可靠，严格筛选元件。（5）适应环境，抗干扰。（6）及时掌握系统工作状态。（7）便于安装调试维护修理。（8）布线安全合理，整齐美观。（9）不过分追求完美，适应实际条件。必须保证实现具体情况具体对待7自动化控制的基本方式（1）开环控制方式系统输出不影响系统的控制，系统控制不理会输出量的误差，校准要求高。自动门控制系统框图1、系统的输出量直接受输入量的控制；2、信号（或信息）的传递是单向的，总是从输入端单向传至输出端。应精确的校准8自动化控制的基本方式（1）开环控制方式9机械凸轮控制的自动车床，沿时间坐标轴单向运行的任何系统（2）闭环控制方式系统输出直接影响系统的控制，利用反馈来减少系统误差游泳池进水阀门控制器给定水位水流量游泳池的水位（输出）检测装置比较器+-闭环控制系统框图游泳池注水控制系统框图10开环控制的特特点：1、它是单向的的控制过程；；2、输入量与输输出量往往是是不同性质的的量。闭环控制的特特点：1、有反馈；2、会调整；3、“结果”会会影响“结果果”；4、给定量与被被控量是可比比较的同一种种性质的量；；5、控制精度更更高，系统比比较复杂。11（3）分散控制方方式（行程或或继动）系统中的控制制部分表现为为若干个分散散的，有一定定相对独立性性的子控制机机构，这些机机构在各自的的范围内各司司其责，各行行其是，互不不干涉，各自自完成自己的的目标。指令存储和控制装置按按一定程程序分散布布置，，控制制对象象按一一定顺序动作（（互锁锁性）），直直到完完成预预定的的全部部动作作。。。优点：互锁锁性，，实现现自动动循环环简单单；缺点：控制制线路路可能能会变变得非非常复复杂，，尤其其是某某个动动作结结束要要触发发多个个动作作同时时进行行时；；维修修和调调整也也变得得复杂杂。12（3）分散散控制制方式式（行行程或或继动动）优点：：实现自自动循循环的的方法法简单单，电电气元元件的的通用用性强强，成成本低低，系系统本本身具具有一一定的的互锁锁性（（前一一动作作没完完成、、后一一动作作得不不到启启动信信号））。缺点：顺序动作较较多时，循循环时间增增加，对提提高生产率率不利；指指令控制不不集中，整整体协调困困难、电气气控制线路路复杂，电电气元件增增多，易引引起故障。。13（4）集中控制制方式原理：具有一个中中央指令存存储和控制制装置，按时间顺序序连续或间间隔地各种控制指指令的控制制系统。优点：控制链短且且简单，控控制系统比比较简单，，调整比较较方便。每每个执行部部件的起动动指令是由由集中控制制装置发出出的，工作作精度和可可靠性比较较高。14图2-1集中控制（时间控制）系统转鼓转动，，凸块分别别触碰1~5限位开关，，相应的执执行部件开开始工作；；凸块离开开，执行部部件停止运运动。转鼓转动使使执行部件件完成工作作循环。调整执行部部件的运动动时间？调整执行部部件的工作作循环周期期？（5）程序控制制方式原理：用某种程序来控制各执执行机构。。固定程序控控制：程序固定不变、被控对象象周期性重重复操作。。优点：组成成元件少、、安装、调调试、维护护方便。缺点：不能能改变程序序，否则控控制系统基基本不能满满足新要求求。适用范围：：品种单一一的大批量量生产。可变程序控控制：程序一定范围内内可变，以适应加加工品种的的变化。缺点：组成成元件多、、系统较复复杂、投资资大。适用范围：：中小批量量、多品种种的生产。。较复杂的可可变程序控控制装置，，采用电子子计算机；；生产批量量大，加工工品种变化化不大，可可采用凸轮轮机械式控控制（品种种改变需更更换凸轮））。15（6）数字控制制方式原理：用数控装置（专用电子计计算机），用代表表加工顺序序、加工方方式和加工工参数的数字码作为控制指指令的控制制方式。数控介质（（穿孔带、、穿孔卡、、磁带记录录数字码））数控装置伺服机构数字控制系系统的组成成图适用范围：：加工零件的的表面形状状复杂、品品种经常改改变的单件件或小批量量生产。16（7）计算机控控制方式原理：利用计算机机来控制部部件的各种种运动，功功能更强，，可以实现现更大范围围内的控制制：能控制制整个加工工车间甚至至整个工厂厂。快速运算与与逻辑判断断对大量数据据进行实时时处理开环控制方方式17闭环控制方方式分散控制方方式集中控制方方式程序控制方方式数字控制方方式计算机控制制方式主要区别？？控制精度度？复杂程程度？主要区别？？控制精度度？复杂程程度？固定程序与与可变程序序，适用范范围？主要组成？？18DMG3D五轴复合加工机床填空题（每每空五分，，共35分）1.自动控制系系统包括实实现自动控控制功能的的装置及其其控制对象象，通常由由指令（）、指令控制制装置、执执行机构，，传递及转转换装置等等部分构成成。2.自动控制系系统中的指指令控制装装置的作用用是将存储储在指令存存储装置中中的（），在需要的的时候发出出。3.数字控制方方式主要由由控制介质质，数控装装置和（）组成。4.数控控制方方式适用于于加工零件件的表面形形状复杂、、品种经常常改变的（）和小批量生生产中所用用的加工设设备。5.开环控制方方式与闭环环控制方式式的主要区区别在于（）是否对系统统的控制产产生影响。。6.分散控制方方式与集中中控制方式式的主要区区别在于（）与（）是按一定程程序分散布布置还是集集成。19判断题（每每题5分，共25分）1.指令控制装装置能将指指令存储装装置中的信信息变为指指令信号发发送出去，，命令相应应的执行机机构完成指指定动作。。2.传递与转换换装置在多多数情况下下不需要改改变信号的的质与量。。3.开环控制方方式与闭环环控制方式式的主要区区别在于后后者结构比比较复杂。4.集中控制系系统也可称称为时间控控制系统。5.可变程序控控制系统中中的程序可可随意改动动，故可用用于多品种种加工的场场合。20选择题（每每题10分，共40分）1.在自动控制制系统中，，传递及转转换装置的的作用是将将指令控制制装置所发发出的指令令信息传送送到（）。A、指示装置置B、数控装置置C、执行机构构D、计算机机2.在分散控控制系统统中，（（）。A、指令存存储和控控制装置置按一定定程序分分散布置置B、指令传传递和转转换装置置按一定定程序分分散布置置C、指令存存储和转转换装置置按一定定程序分分散布置置D、指令存存储和执执行机构构按一定定程序分分散布置置3.集中控制制方式是是具有一一个中央央指令存存储和指指令控制制装置，，并按（（）。A、动作顺顺序连续续或间隔隔地发出出各种控控制指令令的控制制系统B、工作顺顺序连续续或间隔隔地发出出各种控控制指令令的控制制系统C、位置顺顺序连续续或间隔隔地发出出各种控控制指令令的控制制系统D、时间顺顺序连续续或间隔隔地发出出各种控控制指令令的控制制系统4.采用程序序控制方方式使之之自动进进行工作作循环的的程序控控制系统统，是按按照（）。A、预定的的程序来来控制各各执行机机构B、随机的的程序来来控制各各执行机机构C、不变的的程序来来控制各各执行机机构D、待定的的程序来来控制各各执行机机构21机械传动控制液压传动控制气动传动控制电气传动控制动力与信信号的的的传递方方式二、机械械传动控控制机械传动动控制的的特点机械传动动控制方方式传递递的动力和信信号一般都是是机械连接的。。采用机机械传动动控制方方式的自自动化装装备中，，几乎所所有运动动部件及及机构，，通常都都是由装装有许多多凸轮的的分配轴轴来进行行驱动和和控制的的。这种种控制系系统的另另外一个个特点是控制元元件同时时又是驱驱动元件件。22开环集中中控制系系统（开开环时间间控制系系统）程序的存存储和控控制均由由机械元元件（凸凸轮、挡挡块等））来实现现。这种凸轮轮机械传传动控制制系统的的主要优点：节拍准确确、结构构紧凑、、工作可可靠、使使用寿命命长。缺点：凸轮的设设计与制制造工作作量大、、易产生生冲击与与噪声（（凸轮曲曲线有偏偏差时））适用范围围：专用性较较强，适用于于加工品种种基本不不变的大大批量生产。23机械传动动控制的的典型事事例——C1318型单轴转转塔自动动车床自动车床床：是通过凸轮来控制加加工程序序的自动动加工机机床，经经过一定定设置与与调整后后可以长长时间自自动加工工同一种种产品。。机床具具有自动动加工，，加工速速度快、、复杂零零件一次次加工成成型，加加工精度度准确可可靠，自自动送料料、料完完自动停停机、生生产效率率高。开环集中中控制系系统（开开环时间间控制系系统）单轴转塔塔自动车车床具有转塔塔刀架和和多个横横向刀架架，可用用多种刀刀具顺序序切削，，适合于于加工形形状复杂杂的小工工件。24C1318型单轴六角自动车床控制原理简图1—分配轴2—主轴正反反转定时时轮3、4、5—径向进给给凸轮6—送夹料定定时轮7—换刀定时时轮8—纵向进给给凸轮9—刀架滑板板10—长齿轮11—辅助轴12、16—空套齿轮轮13、15—定转离合合器14—固定离合合器17、30—齿轮18—凸轮轴19—松、夹料料凸轮20—送料凸轮轮21—送料机构构22—夹紧机构构23—前刀架24—立刀架25—后刀架26、27—杠杆28—回转刀架架29—马氏机构构25C1318型单轴六角自动车床控制原理简图1—分配轴2—主轴正反反转定时时轮3、4、5—径向进给凸轮轮6—送夹料定时轮轮7—换刀定时轮8—纵向进给凸轮轮9—刀架滑板10—长齿轮11—辅助轴12、16—空套齿轮13、15—定转离合器14—固定离合器17、30—齿轮18—凸轮轴19—松、夹料凸轮轮20—送料凸轮21—送料机构22—夹紧机构23—前刀架24—立刀架25—后刀架26、27—杠杆28—回转刀架29—马氏机构26凸轮3、4、5控制实现立刀刀架24、后刀架25、前刀架23沿工件直径方方向快进、工工进、快退分配轴C1318型单轴六角自动车床控制原理简图1—分配轴2—主轴正反转定定时轮3、4、5—径向进给凸轮轮6—送夹料定时轮轮7—换刀定时轮8—纵向进给凸轮轮9—刀架滑板10—长齿轮11—辅助轴12、16—空套齿轮13、15—定转离合器14—固定离合器17、30—齿轮18—凸轮轴19—松、夹料凸轮轮20—送料凸轮21—送料机构22—夹紧机构23—前刀架24—立刀架25—后刀架26、27—杠杆28—回转刀架29—马氏机构27通过齿轮传动动副控制纵向向进给分配轴轴的转动速度度，凸轮8通过杠杆控制制刀架滑板9的纵向运动，，实现回转刀刀架28的快进、工进进、快退C1318型单轴六角自动车床控制原理简图1—分配轴2—主轴正反转定定时轮3、4、5—径向进给凸轮轮6—送夹料定时轮轮7—换刀定时轮8—纵向进给凸轮轮9—刀架滑板10—长齿轮11—辅助轴12、16—空套齿轮13、15—定转离合器14—固定离合器17、30—齿轮18—凸轮轴19—松、夹料凸轮轮20—送料凸轮21—送料机构22—夹紧机构23—前刀架24—立刀架25—后刀架26、27—杠杆28—回转刀架29—马氏机构28换刀定时轮7通过杠杆27控制辅助轴11上的定转离合合器13的接通与断开开完成回转刀刀架的回转。。定转离合器13接通，空套齿齿轮12随辅助轴11回转，通过齿齿轮副的传递递，齿轮10转动并接通换换刀机构，马马氏机构29使回转刀架28转动，完成刀刀架转位。C1318型单轴六角自动车床控制原理简图1—分配轴2—主轴正反转定定时轮3、4、5—径向进给凸轮轮6—送夹料定时轮轮7—换刀定时轮8—纵向进给凸轮轮9—刀架滑板10—长齿轮11—辅助轴12、16—空套齿轮13、15—定转离合器14—固定离合器17、30—齿轮18—凸轮轴19—松、夹料凸轮轮20—送料凸轮21—送料机构22—夹紧机构23—前刀架24—立刀架25—后刀架26、27—杠杆28—回转刀架29—马氏机构29送夹料由送夹夹料定时轮6通过杠杆26控制辅助轴11上的定转离合合器15的接通与断开开实现。定转离合器15接通时，空套套齿轮随辅助助轴11一起转动，通通过17使凸轮轴18转动，凸轮19、20随转动并通过过杠杆控制送送料机构21与夹紧机构22C1318型单轴六角自动车床控制原理简图1—分配轴2—主轴正反转定定时轮3、4、5—径向进给凸轮轮6—送夹料定时轮轮7—换刀定时轮8—纵向进给凸轮轮9—刀架滑板10—长齿轮11—辅助轴12、16—空套齿轮13、15—定转离合器14—固定离合器17、30—齿轮18—凸轮轴19—松、夹料凸轮轮20—送料凸轮21—送料机构22—夹紧机构23—前刀架24—立刀架25—后刀架26、27—杠杆28—回转刀架29—马氏机构30分配轴1是整个机床的的控制中心分配轴转动一一圈，机床完完成一个零件件的加工三、液压与气气动传动控制制液压传动控制制液压传动是以以液体为介质质，依靠运动动液体的压力力能来传递动动力的传动。。作为动力传递递，因压力较较高，所以用用小的执行机机构可以输出出较大的力，，并且使用压压力控制阀可可以很容易地地改变它的输输出（力）。。从控制角度来来看，可按一一定的速度动动作，并且在在动作的行程程内可以调节节速度，因此此，液压控制具有有功率重量比比大、响应速速度快等优点点。31液压传动控制制的优点：无级调速，调调速范围大体积小，质量量轻、功率大大易实现自动控控制和过载保保护（安全阀阀）可实现无间隙隙传动，运动动平稳液压元件的自自我润滑作用用液压元件实现现了标准化、、系列化、通通用化液压传动控制制的缺点：液压传动系统统对温度和油油液污染比较较敏感，使用用和维护要求高，故障障排除较困难难；由于油液的压压缩性和泄漏漏等因素影响响，液压传动动不能保证严格的传传动比；为防止漏损，，元件加工精精度较高，液液压传动系统统成本可能较高。32液压控制系统统的组成（1）动力元件即液压泵作作用用：将电动机机输入的机械械能转化为液液压能（是能能量转化装置置）为系统提提供压力油（2）执行元件即液压缸或液液压马达作用：将液体体的液压能转转化为机械能能做功（是能能量转化装置置）（3）控制元件即各种液压控控制阀作用：包括压压力阀、流量量阀和方向阀阀等。它们的的作用是根据据需要无级调节液动机的的速度，并对对液压系统中中工作液体的的压力、流量量和流向进行行调节控制。。（4）辅助装置即油箱、油管管、管接头、、滤油器、压压力表等作用：储油、、输油、连接接、过滤、测测量压力等（5）工作介质即液压油作用：实现运运动和动力的的传递33液压控制有机械-液压组合控制制和电气-液压组合控制制两种方式。电气—液压组合控制系统机械-液压组合控制系统

1-凸轮2-活塞3-油管4-活塞5-弹簧6-执行机构指令存储装置置同时又是驱驱动元件想一想：此控控制系统是开开环控制系统统还是闭环控控制系统？34发出工作信号号（电压信号））转化为电流流信号转化为液压压量液压传动控控制的应用用液压传动与与控制可以以实现现代代工业所有有机器的推推、拉、调调整或驱动动。如：汽汽车的操纵纵和制动工程程机机械械：：推推土土机机挖挖掘掘机机压压路路机机起重重运运输输：：汽汽车车吊吊叉叉车车龙龙门门吊吊机械械制制造造：：组组合合机机床床冲冲床床自自动动线线轻工工机机械械：：打打包包机机注注塑塑机机矿山山机机械械：：凿凿岩岩机机提提升升机机液液压压建筑机械：打桩机平地机液压千斤顶农业机械：拖拉机联合收割机冶金机械：压力机轧钢机智能机械：模拟驾驶舱机器人汽车工业：汽车中的转向器减振器自卸汽车35气动动传传动动控控制制气动动控控制制技技术术是以以压压缩缩空空气气为为工工作作介介质质进进行行能能量量和和信信号号传传递递的的工工程程技技术术，，是是实实现现各各种种生生产产和和自自动动控控制制的的重重要要手手段段之之一一。。气动动控控制制技技术术不不仅仅具具有有经经济济、、安安全全、、可可靠靠、、便便于于操操作作等等优优点点，，而而且且对对于于改改善善劳劳动动条条件件、、提提高高劳劳动动生生产产率率和和产产品品质质量量，，具具有有非非常常重重要要的的作作用用。。▲气压压传传动动系系统统组组成成———气压压发发生生装装置置、、气气动动执执行行元元件件、、气气动动控控制制元元件件（（各各种种阀阀））和和辅辅助助元元件件等等部部分分组组成成。。36气压压传传动动控控制制的的优点点：（1）以以空空气气为为工工作作介介质质，，来来源源方方便便，，成本本低低；工工作作压压力力较较低低，，用用后后可可直直接接排排入入大大气气而而无污污染染。（2）空空气气黏黏度度小小，，流流动动时时压压力力损损失失小小，，一一般般仅仅为为油油路路的的0.1%，适用用于于远远距距离离输输送送和和集集中中供供气气。（3）可可实实现现快快速速动动作作，，能能实实现现过载载保保护（4）工作环境适应性好，工作安全可靠，特别适合于在易燃、易爆、多尘、强磁、强振和辐射等恶劣环境下工作，外泄漏不污染环境，在食品、轻工、纺织、印刷和精密检测等环境中应用最为适宜。（5）气动元件结构简单，易制造，易实现标准化、系列化和通用化。

37气压压传传动动控控制制的的缺点点：（1）因因空空气气的的可可压压缩缩性性较较大大，，使使系系统统的的动（2）气动装置的体积与液压传动相比较大，产生的推力小。其主要原因是气压系统工作压力低（0.5~0.8MPa），不易获得较大的输出力或转矩。（3）空气传递速度仅限于声学范围内，与电、光信号相比，传递会产生较大的延迟和失真，不适合高速传递的复杂线路中，但一般设备是可以满足的。（4）工作噪声较大，高速排气时需要加消声器。（5）空气不能润滑，故需要专门润滑装置进行润滑。

38▲控制制形形式式————全气气控控气气阀阀系系统统；电-气控控制制电电磁磁阀阀系系统统；气-电子子综综合合控控制制系系统统；气动动逻逻辑辑控控制制系系统统

气-电子综合控制系统的构成1-数控系统或PLC2-接口3-气阀4-气动执行元件（1）全全气气控控气气阀阀系系统统：整整套套系系统统全全部部采采用用气气压压控控制制，，特特别别适用于防防爆、耐耐灰尘和和潮湿的的场合。（2）电-气控制电电磁阀系系统：全部逻逻辑功能能由电气（3）气-电子综合控制系统：由数控系统/PLC与气阀相结合的新型气动系统。利用气/电或电/气借口完成电子信号与气动信号的转换。（4）气动逻辑控制系统：以气动逻辑元件组成的气动控制器为核心，通过逻辑运算得出逻辑控制信号。一般为全气控制系统。39控制形式全气控气阀控制气动逻辑控制气-电子综合控制电-气控制电磁阀使用压力/MPa0.2～0.80.01～0.80～0.8直动式0～0.8

先导式0.2～0.8元件响应速度较慢较快快较慢信号传输速度较慢较慢最快快输出功率大较大较小大流体通道尺寸大较大较小大耐环境影响能力防爆，耐灰尘，较耐振和潮湿注意防爆注意防爆、漏电抗干扰能力不受辐射、磁场影响受磁、电场干扰受磁场、电场、辐射干扰配管或配线较麻烦容易容易寿命106～108次最长103～107次，电气触点易烧坏对过滤要求膜片、截止式要求一般，间隙密封的滑柱式阀对气源过滤要求高要求一般要求一般，间隙密封滑柱阀要求高维修、调整直观、易调整容易、需懂电子需懂电气，注意电气故障价格低高较高其他停电后可工作一段时间，滑柱式有永久记忆能力有记忆能力，宜与电控系统连接断电时单控阀返回原位，电气元件易得到适用场合动作较简单及大流量动作较复杂及小流量，大流量时要放大动作复杂，运算速度快，特别能用于电子控制的设备电器控制有基础或远距离控制的场合，易与电子控制系统连接气动控制形式选择40液压与气气压传动动控制自动化控控制概念念机械传动动控制自动化控控制系统统的组成成；自动动化控制制的基本本方式本次课内内容机械传动动控制的的特点与与典型实实例液压与气气压传动动控制的的特点与与应用填空题1.自动控制制系统包包括实现现自动控控制功能能的装置置及其控控制对象象，通常常由指令令（）2.自动控制系统中的指令控制装置的作用是将存储在指令存储装置中的（），在需要的时候发出。3.数字控制方式主要由控制介质，数控装置和（）组成。

4.数字控制方式适用于加工零件的表面形状复杂、品种经常改变的（）和小批量生产中所用的加工设备。5.开环控制方式与闭环控制方式的主要区别在于（）是否对系统的控制产生影响。6.分散控制方式与集中控制方式的主要区别在于（）与（）是按一定程序分散布置还是集成。42指令存储储装置指令信息息伺服机构构输出量指令存储储装置指令控制制装置判断题1.指令控制制装置能能将指令令存储装装置中的的信息变变为指令令信号发发送出去去，命令令相应的的执行机机构完成成指定动动作。2.传递与转转换装置置在多数数情况下下不需要要改变信信号的质质与量。。3.开环控制制方式与与闭环控控制方式式的主要要区别在在于后者者结构比比较复杂杂。4.集中控制制系统也也可称为为时间控控制系统统。5.可变程序序控制系43正确错误错误错误正确液压与气气压传动动控制自动化控控制概念念机械传动动控制自动化控控制系统统的组成成；自动动化控制制的基本本方式上次课内内容回顾顾机械传动动控制的的特点与与典型实实例液压与气气压传动动控制的的特点与与应用典型控制制技术的的应用电气传动动控制计算机控控制技术术电气控制制系统工工作循环环的三种种表示方方法，电电气控制制的操作作方式，，联锁要要求。本次课内内容普通数数控机机床，，加工工中心心，计计算机机数控控，计计算机机群控控，适适应控控制。。步进电电机/交流伺伺服电电机的的控制制原理理四、电电气传传动控控制46电气传传动控控制：：通过过控制电电机传传动的控制制方式式。电动机机把电能转转化为为机械械能去带动动各种种类型型的生生产机机械。。电气控控制是是为整个生产设设备和和工艺艺过程程服务务的，，它决定了了生产设设备的的实用用性、、先进进性和和自动化化程度的的高低低。它它通过过执行行预定的控制制程序序，使使生产产设备备实现现规定定的动动作和和目标标，以以达到到正确确和安安全地地自动动工作作的目目的。。电控系系统除除正确确、可可靠地地控制制机床床动作作外，，应保保证电电控系系统本本身处处于正正确的的状态态，一一旦出出现错错误，，电控系系统应应具有有自诊诊断和和保护护功能能，自动动或提提示操操作者者作相相应的的操作作处理理。电气控控制的的特点点和主主要内内容按照规定的的循环环程序序进行行顺序序动作作是生产产设备备自动动化的的工作作特点点，电电气控控制系系统的的任务就是按按照生生产设设备的的生产产工艺艺要求求安排工工作循循环程程序，控制制执行行元件件，驱驱动各各动力力部件件进行行自动动化加加工。。▲基本要要求：：①最最大限限度地地满足生产设设备和和工艺艺对电气气控制制线路路的要要求；②保保证证控制制线路路的工作安安全和和可靠靠；③在在满足足生产产工艺艺要求求的前前提下下，控控制线线路力求经经济、、简单单；④应应具具有必必要的的保护环环节，以确确保设设备的的安全全运行行。47通过不不同的的联锁锁信号号来实实现电气控控制系系统工作循循环的表示示方法法工作循循环图：表示示单台生产设设备的的工作作循环环工作循循环周周期表：表示示自动生生产线线的工作作循环环功能能流程程图：工业业顺序序控制制程序序设计计的功功能说说明图图，表表明控控制信信息的的传递过过程与与逻辑辑关系系。双工位组合机床工作循环图的表示方法→动作顺序和信号传递方向SQ1～8—行程开关等传感元件

SP1～2—控制停留时间的死挡铁SB2—起动按钮两个图图一个个表，，强调调每一一个循循环内内的工工作流流程与与工作作顺序序。48看箭头头看文字字表2-2气缸盖加工自动线工作循环周期表50三工位旋转工作台功能流程图基本构构成元元素：：步、、有向向线段段、转转移和和动作作说明明电气控控制的的操作作方式式电气控控制设设备的的操作作方式式：——自动循循环（或称称连续续循环环）自动上下料料——半自动循环环（或称单次次循环）手动上下料——调整：对生产设设备进行调调试时，常常用多个按按钮分别控控制各动力控件件以实现““单步”动动作，但会使得得按钮过多多，若用PLC进行编码控控制，可减减少按钮数数量。——开工循环和和收工循环环：自动线上上有多个加加工工位，，若各工位位上都没有有工件时开开始自动线线的工作循循环为开工工循环；若若再无工件件进入自动动线，则自自动线应进进入收工循循环。51电气控制的的联锁要求求52生产设备在在运行中，，各动力部部件的动作作有着严格格的相互关关系。这种种关系主要要通过电气气控制系统统的联锁功功能来加以以保证。按联锁信号号在电路中中所起的作作用分为：：联锁、自锁锁、互锁、、短时联锁锁、长时联联锁注意：电气气控制程序序的设计必必须在充分分了解机床床工艺要求求的基础上上，按实际际需要考虑虑联锁关系系，不是越越多越好！！重复和不不需要的联联锁会使得得故障概率率增加，并并降低可靠靠性。常用的电气气控制系统统常见的控制制系统有：：固定接线控控制系统采用早期的的分立电气气元器件和和印制电路路板的形式式，修改程序困困难，需重新印印制电路板板并布线。。2.可编程序控控制系统采用PLC来完成指令存存储，数学与与逻辑计算，，通信，比较较等功能。可可在现场很方便地更改程程序，大大缩短调调试时间。53常用的电气控控制系统3.带有数控功能能的PLC（功能扩展））利用数控模块块对PLC进行功能扩展展，该数控模模块在PLC系统中独立工工作，自动完完成程序指定定操作。可以以实现1～3轴的控制，甚甚至于具有插插补功能。4.分布式数控系系统（DNC）将多个单轴数数控系统作为为控制基层设设备，与主控控和中央控制制系统连接，，利用网络通通信方式进行行分时控制，，即可实现车车间数控设备备、生产工位位的统一联网网管理。对于复杂的数数控组合机床床自动线，分分布式数控系系统是最合适适的系统。54电气传动控制制小结1.为整个生产设设备和工艺过过程服务，安安排工作循环环。2.工作循环表示示方法：两个个图一个表。。3.根据控制作用用时间的不同同，作用对象象的不同，控控制操作方式式也不同。4.电气控制系统统的控制通过过联锁来实现现的。5.四种常用的电电气控制系统统。55董小姐的格力智能制造工厂56五、计算机控控制技术计算机在机械械制造中的应应用已成为机机械制造自动动化发展中的的一个主要方方向。而且在在生产设备的的控制自动化化方面起着越越来越重要的的作用。一、普通数控控机床（NC）的控制采用专用计算机（数控装置）），以数码的的形式编制加加工程序，控控制机床各运运动部件的动动作顺序、速速度、位移量量及各种辅助助功能，以实实现机床加工工过程的自动动化。二、加工中心心（MC）的控制能够自动换刀的结构更复杂杂的数控机床床，采用小型型计算机进行行控制，能够够实现对同族族零件的自动动加工。5758DMG超大型车铣复合加工中心三、计算机数数控与普通数控的的区别在于在在数控装置部部分引入了一一台小型通用计算算机，能与工艺过过程控制系统统和管理信息息系统密切的的配合。功能能适用性强，，操作更加方方便。四、计算机群群控用大型计算机控制多台数控机床，能能满足各台机机床数据共享享的要求。59计算机群控系统区别？中心计算机的的三个主要功功能1.间接式群控系系统用数字通信传传输线路将数数控系统和群群控计算机直直接连接起来来，而不再连连接纸带输入入机。只是取代了纸纸带输入机的的功能，分析析计算、逻辑辑判断等仍由数控装置硬硬件线路完成成（没有被计计算机软件代代替）。2.直接式群控系系统（DNC）由计算机代替了了数控装置的的部分或全部部功能。零件编程更容容易，数据收收集更容易，，数据随时调调用，但该系统投资资大，并且一一旦中心计算算机发生故障障，群控系统统将全部停机机。60

间接式群控系统五、适应控制制所谓适应能力力就是系统本身能够够随着环境条条件或结构的的不可预见的的变化，自行行调整或修改改系统的参量量。（除了能适适应环境变化化，还能适应应通常工程设设计误差或参参数变化）要求系统必须须随时识别动动态特性、以以便调整控制制器参数，从从而获得最佳佳性能，增加加整个系统的的可靠性。反馈控制？适适应控制？加削加工的适应控制系统原理图61适应控制效果果主要取决于于机床上所用用的传感器计算机控制技技术62普通数控机床（NC）的控制以专用计算机（数控装置）实现机床加工过程自动化加工中心（MC）的控制能自动换刀的数控机床多采用微型计算机控制投资大，需很高的利用率

计算机数控（CNC）在数控装置部分引入一台微型通用计算机功能适应性强，能与其它系统密切配合。计算机群控（大型计算机控制多台机床，能实现各机床的数据共享）间接式群控数控装置硬件线路没有被计算机软件取代直接式群控