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1、南华大学电气工程学院毕业设计毕业设计(论文)题 目 数控机床的PLC设计 学院名称 电气工程学院 指导教师 孙凌翔 职 称 副 教 授 班 级 自动化06级3班 学 号 20064460316 学生姓名 谭 淳 效 2010年05月25 日数控机床的PLC设计摘要：随着信息化产业的高速发展，数控机床的功能日趋完善，数控机床取代普通机床已是一种必然的趋势，随着数控机床的发展，传统的继电器控制系统已经不能满足工业生产的需要，而可编程控制器(PLC)因其具有可靠性高，抗干扰能力强；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；编程方法简单易学等显著特点，已成为人们的首要选择。在此背景下
2、，本文提出了数控机床的PLC设计思路。本文描述了如今数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。并且对数控机床中的PLC做了详细的介绍，把PLC在数控机床的工作过程，设计流程做了具体分析。然后以立式车床C5112B为例，描述了它的PLC设计过程，最后再介绍了PLC在数控机床上故障维修的一些方法。关键词：数控机床；可编程控制器；C5112B立式车床；三菱FX2NAbstract: With the rapid development of information industry, the functions of numerical control machine tools are ma
3、turing. CNC machine tools has been replaced by ordinary is an inevitable trend, with the development of CNC machine tools, the traditional relay control systems can not meet the industrial production needs. Programmable Logic Controller (PLC) because of its high reliability, strong anti-interference
4、; feature strong, high cost performance; hardware package is complete, the user easy to use, adaptable; programming easy to learn and other notable features has become the first choice. In this context, this paper presents design ideas PLC CNC machine tool. This paper describes the basic composition
5、 of CNC machine tools now, working principle, classification and their characteristics. And on the NC machine tool in the PLC made a detailed introduction to the work of the PLC in the process of CNC machine tools, to do a detailed analysis of the design process. Then vertical lathe C5112B, for exam
6、ple, describes its PLC design process, and finally introduces the PLC fault in the maintenance of CNC machine tools on some of the ways. Keywords: CNC machine tools；PLC；C5112B Vertical Lathe；Mitsubishi FX2N引 言20世纪中期，随着电子技术的发展，自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，推动了机床自动化的发展。 采用数
7、字技术进行机械加工，最早是在40年代初，由美国北密支安的一个小型飞机工业承包商派尔逊斯公司（ParsonsCorporation）实现的。他们在制造飞机的框架及直升飞机的转动机翼时，利用全数字电子计算机对机翼加工路径进行数据处理，并考虑到刀具直径对加工路线的影响，使得加工精度达到0.0381mm（0.0015in），达到了当时的最高水平。 1952年，麻省理工学院在一台立式铣床上，装上了一套试验性的数控系统，成功地实现了同时控制三轴的运动。这台数控机床被大家称为世界上第一台数控机床。 这台机床是一台试验性机床，到了1954年11月，在派尔逊斯专利的基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公
8、司（Bendix-Cooperation）正式生产出来。 在此以后，从1960年开始，其他一些工业国家，如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。PLC即可编程控制器，（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。PLC因其具有可靠性高，抗干扰能力强；配套齐全，功能完善，适用性强；易学易用；系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；体积小，重量轻，能耗低等显著特点，因此运用PLC控制数控机床已越来越成为一种趋势。因此本文介绍的即是数控机床的PLC设计。从数控机床的基本组成和工作原理出发，让读者先从整体上大概了解下数控机床和PL
9、C有关概念，并以C5112B立式车床为例，详细说明了数控机床的PLC设计，并给出了PLC的硬件电路图和软件程序。并且举例说明了一些PLC在数控机床上的故障维修方法，供读者参考。通过本文达到让读者能够了解数控机床的PLC设计方法的目的。目 录1 数控机床的组成、工作原理、分类及特点.61.1 数控机床的组成及工作原理.61.1.1 数控机床的组成.61.1.2 数控机床的工作原理81.2 数控机床的分类.131.3 数控机床的特点.131.4 小结132 计算机数控系统152.1 概述.172.1.1 CNC系统的组成172.1.2 CNC系统的功能和一般工作过程172.2 计算机数控中的可编程
10、逻辑控制器.212.2.1 PLC及其工作过程212.2.1.1. PLC的基本功能.222.2.1.2. PLC的基本结构.242.2.1.3. PLC的工作过程.272.2.1.4. PLC的规模和几种常用名称.292.2.2 PLC在数控机床上的应用.302.2.3 机床控制程序的设计流程332.3 小结.343 PLC在立式车床中应用的系统设计.353.1 立式车床概况.353.2 PLC应用于立式车床的现实意义.353.3 C5112B立式车床运行机构简介.363.4 PLC 控制系统的设计37 3.4.1 硬件设计.373.4.2 软件设计.393.5 程序调试.443.6 小结.444 PLC在数控机床上故障维修方法454.1 与PLC有关的故障特点.454.2 与PLC有关故障检测方法.454.2.1 根据故障号诊断故障.464.2.2 根据动作顺序诊断故障464.2.3 根据控制对象的工作原理诊断故障.464.2.4 根据PLC的I/0状态诊断故障.474.2.5 通过梯形图诊断故障.474.2.6 动态跟踪梯形图诊断故障.474.3 小结.475 总结.50参考文献.
