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目录
摘要
.......................................
....... 1
一、绪论
..
........................................ 2
1.
数控技术
....................................... 2
2.
数控机床专用
PLC
.............................. 2
二、
机床数控化改造
............................... 3
1.
数控机床操作面板
............................... 3
2.
操作面板及
I/O
分
配
.............................. 4
3.
选择
PMC
的型号，并
分配地址
..................... 5
三、
操作面板部分梯形图
........................... 8
1.
控制梯形图
..................................... 8
2.
PMC
调试及
PC
与
PMC
的通信方法
.................... 9
四、小结
............
............................. 10
参考文献
............
............................. 11
前言
本文阐述了数控机床操作面板的
PLC
实现方法和思路设计，以
TK7
460
数
控铣床为例，阐述了基于
FANUC-
oi
系统的操作面板的各个功能的作用、硬件
的连接和参数设置
，以及
PLC
的梯形图及通信方法，同时本文还对提供了机床<
/p>
的英文的资料进行了翻译。
一
.
绪论
1.
数控技术
数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本
的装备。世界
各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技
术，
< br>以提高制造能力和水平，
提高对市场的适应能力和竞争能力。
工业发达国家
还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，
不仅大力发展自己的数控技术及
其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对
我国实行封锁和限制政
策。
因此大力发展以数控技术为核心的先
进制造技术已成为世界各发达国家加速
经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
FANUC
数控系统应用越
来越广泛，
FANUC
数控系统的优越性表现越来越广泛。
FANUC
数控系统以其高质量、
低成本
、
高性能
,
得到了广大用户的认可
,
并得以大
量使用
,
就其系统本身而言
,
经受了连续长
时间的工作考验
,
故障率较低。
而故障
多发于外围行程、限位开关等外围信号检测电路上。
2.
数控机床专用
PLC
可编程控制器
(PLC)
是将继电器控制的概念
和设计思想与计算机技术及微电
子技术相结合而形成的专门从事逻辑控制的微机系统，梯
形图是
PLC
的程序主
要表达方式之一
，在工业上最为普级的控制器，它原以是来代替继电器控制回
路的，发展到今天出现了通
讯、模拟、运算、等功能，它的优点是：控制稳
定、操作简单、编程效率高等优点；
在
P
LC
系统应用中，梯形图的设计往往是最主要的问题。梯形图不但沿用
< br>和发展了电气控制技术，而且其功能和控制指令已远远超过电气控制范畴。它
不仅
可实现逻辑运算，还具有算术运算、数据处理、联网通信等功能，是具有
工业控制指令的
微机系统。由于梯形图的设计是计算机程序设计与电气控制设
计思想结合的产物，因此，
在设计方法上与计算机程序设计和电气控制设计既
有着相同点，也有着不同点。
对开关量控制系统梯形图的设计，常用的有以下几种常用方法。
(1)
替代设计法
：所谓替代设计法，就是
用
PLC
机的程序，替代原有的继
电器
逻辑控制电路。
(2)
逻辑代数设计法
：由于电气控制线路与逻辑代数有一一对应的关系，
因此对开关量的控制过程可用逻辑代数式
表示、分析和设计。利用这种方
法设计，最大的特点是可以把很多的逻辑关系最简化
。当然出于可靠和安全
性角度考虑的冗余设计是另外一个问题。
(3)
程序流程图设计法
：
PC
采用计算机控制技术，其程序设计同样可遵
循
软件工程设计方法，程序工作过程可用流程
图表示。由于
PC
的程序执行为循
环扫描工作方式，因而与计算机程序框图不同点是，
PC
程
序框图在进行输出刷
新后，再重新开始输入扫描，循环执行。
(4)
功
能模块设计法
:
根据模块化设计思想，可对系统按控制功能进行
模块
划分，依次对各控制的功能模块设计梯
形图。
当然，在设计中要注意模块之
间的互相影响时、时序关系，以及联锁指令
的使用条件。同一种控制功能可有不同的软件
实现方法，应根据具体情况采用
简单实用的方案，并应充分利用
不同机型所提供的编程指令，使程序尽量简
洁。
当然还有经验法、随机逻辑编程等。在系统设计中对不同的环节，可根据
具体情况，采用不同的设计方法。通常在全局上采用程序框图及功能模块方法
设计；在旧设备改造中，采用替代法设计；在局部或具体功能的程序设计上，
采
用逻辑代数法和经验法。
二、机床数控化改造
数控机床改造后
，
在功能上都优于原机床，
这主要是微电子技术飞速的发展，<
/p>
原控制装置、
伺服装置、
在技术上己大大
落后，
新的控制装置在硬件和软件方面
都比原装置大大提高了档
次。
数控机床改造的经济价值明显，
实践证明，
旧数控机床改造费用一般是原值
的
< br>10%
～
50%
，改造后，精度
能保持和新机床一样或接近。
从产品生产周期考虑，
生产一台新机床，
从制造毛坯件开始，
一般需要
一年
甚至更长时间，而改造一台机床，从合同签定开始，一般需半年左右，甚至更短
时间，
这对于企业尽快得到完好的设备，
完
成生产任务，
十分可取。
从整
个
国
家考虑，制造一台新机床，特别是机械部分，生产钢铁原材料要耗费大量能源，
造成很严重的污染。旧设备改造，将机械部分主体保留，要比生产新机床，综合
意义大很多，这方面的价值不可低估
.
本课题为数控化改造中控制面板部分的设计。
1.
数控机床操作面板
控制面板是数控机床整体造型的重要组成部分
,
利用
CRT/MDI
控制面板上
的功能键和机床操作面板上
的有关按钮
,
使
...G17
、
G18
、
G19
分别指定空间坐标
系中的
XY
平面、
ZX
平面和
YZ
平面
,
作用是让机床在指定坐标平面上进行
插补加
工和加工补偿。
本设计是对普
通车床进行数控化改造的前提下进行数控控制面板的操作。
首
先，参照以往的设计资料对数控机床操作面板进行硬件的连接，连接见图
1
图
1
FANUC
机床操作面板连接图
2.
操作面板及
I/O
分配
对
FANUC
数控机床状态
，其开关信号的输入
/
输出地址是由系统
I/O Link
模块进行分配的，由于
FANUC
数控机床采用内置式
PLC
，与
CNC
的连接不需进行
外部连线。
图
2
机床操作面板
3.
< br>选择
PMC
的型号，并分配地址
由于进行数控化改造，为降低成本，在满足设计功能的前提下，选择
FANUC-0i
系列
PMC
，参
照其使用说明，
FANUC-Oi
系统
PMC
的性能和规格如表
1
所示，地
址分配见表
2
。
表
1 FANUC-Oi
系统
PMC
的性能和规格
系统
PMC
类型
编程方法
FANUC-
OIA
系统
SA3
梯形图
FANUC-
OIB/OIC
系统
SA1
梯形图
SB7
梯形图
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