数控机床电气控制与PLC8.数控机床辅助功能控制系统
浅析PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
浅析PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于控制电气设备的专用计算机系统，其在数控机床电气控制系统中应用广泛。
下面将对PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用进行浅析。
PLC技术在数控机床电气控制系统中可以实现灵活的控制逻辑。
PLC控制器可以根据不同的工件加工要求编程，灵活配置各种输入输出信号和逻辑关系，实现不同加工程序的自动化控制。
与传统的硬连线控制相比，PLC技术可以通过简单的程序修改和调整来适应不同工件的加工要求，大大提高了数控机床的灵活性和适应性。
PLC技术在数控机床电气控制系统中可以实现可靠的故障诊断和报警功能。
PLC控制器内置了强大的故障检测和诊断功能，可以实时监测机床各个传感器的状态，并根据设定的逻辑条件进行判断和处理。
一旦发生故障，PLC控制器可以快速发出警报信号，并根据预设的故障处理程序进行自动处理，避免了由于人为错误或操作失误导致的事故和损失。
PLC技术还可以实现机床生产数据的采集和监控。
PLC控制器可以通过与上位机或其他设备的通信接口进行数据交换，实时获取机床运行状态、加工数据和设备参数等信息。
这些数据可以用于生产过程的监控和优化，有助于提高生产效率和产品质量。
PLC控制器还可以对机床的运行情况进行记录和分析，为生产管理层提供决策依据。
PLC技术在数控机床电气控制系统中具有较高的可靠性和稳定性。
PLC控制器采用工业级芯片和模块，具有抗干扰能力强、耐用性好、运行稳定等特点，可以在恶劣环境下长时间稳定运行。
PLC技术的开放性和可扩展性也很强，可以方便地与其他设备和系统进行接口连接和集成，实现更复杂、更高效的自动化控制。
PLC技术在数控机床电气控制系统中应用广泛，并且具有灵活的控制逻辑、可靠的故障诊断和报警功能、方便的数据采集和监控、以及高可靠性和稳定性等优势。
随着数控技术的快速发展，PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用将越来越重要，有助于提高机床的运行效率和加工质量，推动数控机床向智能化、柔性化方向发展。
数控机床故障诊断与维修考试模拟题及答案
模拟考试试卷A2、数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。
其实用诊断方法有看、问、听、嗅触等。
3、点检就是按有关文件的规定，对数控机床进行定点、定时、的检查和维护。
1、数控机床最适用于复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量的机械零件的加工。
（）2．在工件或刀具自动松夹机构中，刀杆通常采用7：24的大锥度锥柄。
（）3．凡是包含测量装置的数控机床都是闭环数控机床。
（）4．数控机床中内置PLC的CPU与数控系统的CPU是同一CPU。
（）5．数控机床电控系统包括交流主电路、机床辅助功能控制电路和电子控制电路，一般将前者称为“弱电”，后者称为“强电”。
（）6．对数控机床的各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，分别进行。
（）7．用户参数在调机或使用、维修时是不可以更改的，这些参数改好后，应将参数封锁住。
（）8．数控机床中，所有的控制信号都是从数控系统发出的。
（）9．数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。
（）10．常用的间接测量元件有光电编码器和旋转变压器。
（）1.数控机床是在诞生的。
()。
A．日本B.美国C.英国D.中国2．数控机床主轴驱动应满足：()。
A．高、低速恒转矩B．高、低速恒功率C．低速恒功率高速恒转矩D．低速恒转矩高速恒功率3．故障维修的一般原则是：()。
A．先动后静B．先内部后外部C．先机械后电气D．先特殊后一般4．数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动：（）。
A．程序停止功能B.暂停功能C.紧停功能D.应急功能5．数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是：（）。
A．清洁B.干燥C.通电D.维修模拟考试试卷B1、数控机床最适用于复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量的机械零件的加工。
()2．凡是包含测量装置的数控机床都是开环数控机床。
()3．数控机床电控系统包括交流主电路、机床辅助功能控制电路和电子控制电路，一般将前者称为“强电”，后者称为“弱电”。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用PLC技术（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它由中央处理器、存储器、输入/输出模块和通信模块等组成，可通过编程和配置来实现对不同设备、机器和流程的自动化控制。
在数控机床电气控制系统中，PLC技术的应用不仅能提高机床的性能和精度，还能提高生产效率和降低成本。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的最基本应用是对机床的启动、停止和紧急停止进行控制。
通过编写程序，PLC可以准确地控制机床的启动和停止时机，确保机床在正常工作状态下进行操作。
PLC还可以监测机床的紧急停止信号，一旦发生紧急情况，PLC可以快速断开机床的电源，以保护人员和设备的安全。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的另一个重要应用是对运动控制进行精确控制。
数控机床的运动控制通常涉及轴的运动、位置的控制和速度的调节等方面。
PLC可以通过编写运动控制程序，实现对不同轴的运动控制，包括直线轴和旋转轴。
通过PLC的精确控制，可以实现机床的高精度加工，并且可以根据不同的工件和加工要求，在程序中进行调整。
PLC还可以监测和控制机床的位置，实现定位控制和位置反馈。
PLC技术还可以应用于机床的自动化控制和生产过程的优化。
通过编写自动化控制程序，PLC可以实现对机床的全自动化操作。
PLC可以根据传感器的反馈信号来自动调整机床的刀具，实现工件的加工。
PLC还可以监测工件的尺寸和质量，根据预设的标准进行自动判别和分类。
通过自动化控制，可以大大提高机床的生产效率和稳定性，减少人工操作的错误和疏忽。
PLC技术还可以应用于数控机床电气控制系统的通信和数据采集。
通过配置通信模块，PLC可以和上位机、下位机和其他设备进行数据的交换和通信。
PLC可以接收上位机的指令和参数，实现远程控制和监控。
PLC还可以采集各种传感器和仪表的数据，如温度、压力和负载等，以便监测和调节机床的工作状态。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC（可编程逻辑控制器）技术是一种广泛应用在数控机床电气控制系统中的技术。
它是一种通过使用可编程逻辑控制器进行自动化控制的技术。
PLC技术在数控机床电气控制
系统中起到了非常关键的作用，下面将着重介绍PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用。
PLC技术可以用于数控机床的整体控制系统。
通过使用PLC技术，可以实现数控机床
的各个组成部分之间的整体控制和协调。
可以使用PLC技术控制数控机床的主轴、进给轴、刀具换刀等操作。
通过PLC技术，可以实现数控机床的自动化控制，提高生产效率。
PLC技术还可以用于监控数控机床的工作过程。
可以通过PLC技术实时监测数控机床
的工作状态，包括主轴运转状态、进给轴运动状态、刀具磨损程度等。
通过监控数控机床
的工作过程，可以及时发现并解决一些问题，确保数控机床的正常运行。
PLC技术还可以用于数控机床的故障检测和诊断。
通过PLC技术可以对数控机床的故
障进行自动检测和诊断。
当数控机床出现故障时，PLC可以通过监控各个传感器的状态来
判断故障原因，并做出相应的处理。
通过PLC技术，可以提高故障检测和诊断的准确性和
效率，减少停机时间。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用随着工业自动化的发展，数控机床作为高精度、高效力的加工设备，已经成为工业制造领域的重要角色。
数控机床电气控制系统是数控机床的重要组成部分，其稳定性、可靠性和高性能对机床整体性能有着重要的影响。
而PLC技术则是数控机床电气控制系统中的重要基础，本文将简单介绍PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用。
PLC，全称Programmable Logic Controller，即可编程序控制器，最初用于工业自动化控制领域，在这个领域中，PLC已经成为数字电路、电气控制、计算机通信、传感器等技术相结合的高级控制器，能够实现工业生产过程中的自动化控制。
数控机床电气控制系统则是数控机床中最核心的一部分，是数控机床能够自动控制、实现运动的关键部分。
数控机床电气控制系统包含甚多电气元件，如电机、伺服驱动器、编码器、安全开关、控制器、继电器等。
这些元件通过电气控制系统的交互作用，被PLC控制器灵活程序控制，以实现对数控机床的运动控制。
1.运动控制在数控机床电气控制系统中，PLC通过特定的程序控制，对整个加工过程进行控制。
通过PLC的网络控制，机床可以精确控制各种运动方向和运动速度，并可以自动完成加工过程中的参数调整和数据校验。
同时，PLC还可以实现一些自适应控制算法的应用，如PID 自整定算法，不仅可以提高加工精度，还可以避免因工件损伤或其他因素而导致的产量下降，提高了生产效率。
2.联网控制数控机床电气控制系统中，PLC还可以与其他电气元件和设备进行联网控制，例如与主机、工作站、工业监控系统等。
PLC利用网路通讯技术，传输要执行的协议，能够实时打印制造产品数据，实现外部设备的操作响应、资源共享及数据传输，大大提高了生产效率及质量。
3.操作控制PLC系统可以通过控制端口实现对机床各部件的动作控制，包括主轴、塔式举升。
此外，PLC还能够模拟一些外部感知设备或传感器，用以感知机床的状态，并实时收集数据，以便其进行调整。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用随着工业自动化技术的逐步发展，PLC（可编程逻辑控制器）技术在数控机床电气控制系统中的应用越来越广泛，逐渐代替传统的硬连线控制方式。
PLC具有编程方便、可靠性高、较强的抗干扰能力和较好的可维护性等优点，因此在数控机床控制系统中得到广泛应用。
1. 急停控制：PLC可以很好地实现急停控制，通过编程在一个关闭电路中设置一个急停按键。
当操作人员按下急停按键时，PLC控制信号输出使控制电路中的关键部件失去电源，从而使机床停止工作。
2. 位置控制：PLC可以实现数控机床的自动位置控制。
在加工过程中，PLC根据加工程序的指令自动调整工具或工件的位置。
另外，通过与数控系统配合，PLC还可以实现自适应控制，保证加工的精度和稳定性。
3. 传感器信号处理：PLC可以接收和处理数控机床传感器的信号，并进行判断和控制。
例如，当传感器检测到工件到达某个位置时，PLC可以根据程序判断进行下一个动作。
4. 总线控制：PLC可以实现与其他设备进行通信，如与数控系统、伺服系统等设备进行数据的传输和共享。
同时也可以进行多点控制，实现集中管理。
5. 变频调速：PLC可以实现数控机床电机的变频调速控制，通过调整电机的转速以控制工件的加工速度和进给速度，提高了加工精度和效率。
1. 编程简单：PLC编程不需要太多的代码，也不需要掌握复杂的程序设计语言。
只需要掌握一些简单的指令即可，因此降低了编程难度和学习成本。
2. 可靠性高：PLC具有较高的稳定性和可靠性。
硬件经过严格的测试和检验，能够适应各种复杂的工作环境。
同时，PLC系统还具有自检功能，当系统出现故障时能够自我诊断并进行报警。
3. 抗干扰能力较强：PLC可靠地工作在恶劣的环境下，具有很强的抗干扰能力。
它能够通过编程来限制干扰的幅度和频率，保证了系统的稳定性和可靠性。
4. 可维护性好：PLC系统可以进行在线监控，通过软件诊断和调试功能，快速找到故障点并进行修复。
机床电气与PLC控制
机床电气与PLC控制引言机床电气与PLC（可编程逻辑控制器）控制是现代制造业中非常重要的一个领域。
机床电气指的是机床系统中的电气部分，包括电机、传感器、电源等组成部分，而PLC控制指的是通过PLC控制系统来管理和控制机床的运行。
本文将介绍机床电气与PLC控制的基本原理和实践应用。
机床电气原理机床电气的原理主要涉及电路原理、电气设备选型和接线原理。
在机床电气中，经常涉及到电机的控制和驱动。
电机是机床系统的核心部件，通过控制电机的运行来实现机床的各种动作。
同时，机床电气还包括传感器的应用，传感器用于感知机床系统的各种参数，如位置、速度、力等，从而实现对机床状态的监测和控制。
在机床电气设计中，需要考虑电气设备的选型。
不同的机床系统对电气设备的要求不同，例如，高速机床需要更高的控制精度和响应速度，因此需要选择更先进的电气设备。
在选型过程中，需要综合考虑性能、价格和可靠性等方面的因素。
机床电气的接线原理是指如何将电气设备连接到机床系统中。
在接线时，需要按照机床电气设计图纸进行布线，并根据电气接线规范进行正确的接线。
接线的正确性直接影响到机床系统的安全和稳定性。
PLC控制原理PLC控制是通过PLC控制器来管理和控制机床系统的运行。
PLC控制器是一种可编程的工业控制设备，它可以通过编程来实现对机床系统的各种控制逻辑。
PLC控制器通常由中央处理器、输入/输出模块和编程器组成。
在PLC控制中，需要先进行编程。
编程是指通过编程器将控制逻辑写入PLC控制器中。
PLC编程语言有多种，常用的有ladder diagram（梯形图）和structured text（结构化文本）。
编程时需要根据控制要求设计合适的控制逻辑，并考虑各种异常情况的处理。
编程完成后，PLC控制器就可以接收输入信号，并根据编程中定义的逻辑来控制输出信号。
输入信号可以是来自传感器的反馈信号，输出信号可以是控制机床动作的信号。
通过这种方式，PLC控制器可以实现对机床系统的高效精确控制。
电气控制与PLC应用第8章习题与思考题参考解答
第5章S7-200 PLC的指令系统习题与思考题7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些？：S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位无符号字节型(BYTE)、8位有符号字节型(SIMATIC模式仅限用于SHRB指令)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(INT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。
实数型(REAL)是按照ANSI/IEEE 754-1985标准(单精度)的表示格式规定。
2~255字节的字符串型（STRING）即I/O指令有何特点？它应用于什么场合？：立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。
当用立即指令读取输入点的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问输出点时，访问的同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。
由于立即操作指令针对的是I/O端口的数字输入和数字输出信号，所以它们的位操作数地址只能是物理输入端口地址Ix.x和物理输出端口地址Qx.x。
辑堆栈指令有哪些？各用于什么场合？：复杂逻辑指令，西门子称为逻辑堆栈指令。
主要用来描述对触点进行的复杂连接，并可以实现对逻辑堆栈复杂的操作。
杂逻辑指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS。
这些指令中除LDS外，其余指令都无操作数。
这些指令都是位逻辑指令。
装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。
装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。
辑推入栈指令LPS，在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。
辑读栈指令LRD，在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，该指令用于开始第二个和后边更多的从逻辑块。
辑栈弹出指令LPP，在梯形图中的分支结构中，用于恢复LPS指令生成的新母线。
入堆栈指令LDS，复制堆栈中的第n级值，并将该值置于栈顶。
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CNC与操作盘式I/O模块（48/32）的 连接
操作盘式I/O模块带手摇脉冲发生器，含有48点输 入和32点输出，能满足小型数控机床使用要求， 特别是在中、低档数控车床中使用广泛。
操作盘I/O模块物理输入/输出接口分 配
操作盘式I/O模块的CE56和CE57都为标准的 50芯线缆接口，其物理输入/输出分配如表8.1 所示。表中的DICOM由用户根据输入传感器 情况选择是漏极型输入（高电平有效）还是源 型输入（低电平有效），一般DICOM与0V短 接，即与A01脚连接（不要另接外部电源）， 确保输入都是高电平有效。DOCOM为输出信 号电源公共端，当其与0V短接，输出为漏型； 与24V短接时输出为源型，为安全可靠， DOCOM一般接24V。
操作面板式I/O模块认识
数控机床的操作面板有标准操作面板和非标准操作面 板两种。 标准操作面板是由数控系统厂家为其自已的某些型号 的数控系统设计开发的，它是作为一个独立的I/O单 元而设计，不占用其它I/O模块的地址，外部接线也 较简单。 非标准操作面板一般是由机床制造厂为其自己特定的 数控机床设计的或向第三方厂家订购的，它本身不作 为一个独立的I/O模块使用，而是接入其他形式的I/O 模块的输入、输出接口。
FANUC I/O模块的连接方法
用户可以根据 自己的需求选 择不同的I/O模 块，多个I/O模 块在不超过系 统最大限制的 情况下也可以 串行连接。多 个I/O模块的连 接如图所示。
FANUC I/O模块的连接方法
多个I/O模块之间的连接关系可以用组、基座、 插槽来表示。 1） 组号 多个I/O模块根据需要进行分组，离CNC最近 的组为0组，依次排序，组与组之间使用串行 总线从JD1A-JD1B口连接。 2）基座号 每组可以连接两个I/O单元，分别是基座0和基 座1。
项目八
数控机床辅助功能控制系统
数控机床辅助功能控制系统
数控机床电气控制系统总体可以看作包括三大部分： 一是进给伺服；二是主轴伺服；三是除进给伺服和主 轴伺服以外的其它辅助动作，这些辅助动作主要包括 所有辅助电动机运行、电磁铁工作、制动器工作、抱 闸器工作、各种开关信号、指示灯信号等动作，它们 一些是数控机床正常工作的必要条件，一些是使数控 机床安全运行的重要保障，一些是完善数控机床功能、 改善操作性能的重要手段。 数控机床的辅助动作都是由数控系统可编程控制器 （PLC）控制实现的。目前的数控系统一般采用内装 式可编程控制器（PLC）进行运算和控制，并通过外 置的I/O模块实现接口信号的处理。
Xm+2.5
Xm+2.7
12
13 14 15
Xm+5.4
Xm+5.6
Xm+5.5
Xm+5.7 DICOM
16
17 … 23
Yn+0.0
Yn+0.2 … Yn+1.6
Yn+0.1
Yn+0.3 … Yn+1.7
16
17 … 23
Yn+2.0
Yn+2.2 … Yn+3.6
Yn+2.1
Yn+2.3 … Yn+3.7
24
25
DOCOM
DOCOM
DOCOM
DOCOM
24
25
DOCOM
DOCOM
DOCOM
96/64）认识
I/O UNIT FOR 0i模块是 FANUC 0i数控机床使用 最广泛的I/O单元模块， 含有4个50芯扁平线缆插 座，这4个50芯插座分别 为CB104、CB105、 CB106、CB107。输入点 共96点，每个50芯插座占 24点，这些点被分为3字 节；输出点共64点，每个 50芯插座占16点，这些点 被分为2字节。
标准操作面板外形
标准操作面板背面
CNC与标准操作面板的硬件连接
数控机床电气控制系统设计
1）伺服电源
数控机床电气控制系统设计
2）急停电路
数控机床电气控制系统设计
3）超程电路
数控机床电气控制系统设计
FANUC I/O单元模块种类
FANUC系统常用的I/O模块有以下几种： 1）机床操作面板 带有矩阵开关和LED的I/O单元模块，共点96 点输入和64点输出，带有手摇脉冲发生器连接。 2）I/O UNIT FOR 0i 机床外置的I/O单元模块，共96点输入和64点 输出，带有手摇脉冲发生器连接。在FANUC 0I系统上应用很广泛。
数控机床辅助功能控制及I/O模块连 接示意图
CNC
PLC
I/O模块
端 子 转 换 器
按钮 感应开关
操作面板
继电器 信号灯
I/O模块的认识
I/O模块是数控机床各种辅助动作功能得以实 现的桥梁，其输入、输出点的个数及种类决定 了它的性能。 不同的数控系统所配置的I/O模块也不相同， 如FANUC的I/O UNIT 、SIEMENS的PP72/48 等，但是它们的连接功能作用都基本相近。下 面主要介绍FANUC的I/O单元模块的连接。
FANUC系统常用的I/O模块种类
3）操作盘I/O模块 共48点输入和32点输出，带有手摇脉冲发生 器连接，因输入输出点数较少，所以在机床外 部电气控制系统较简单的情况下使用。 4）分线盘I/O单元 分散型I/O模块，在电路中组合较灵活，最多 可扩展三块，且能适应强电电路的任意组合。 带有手摇脉冲发生器连接。
CE56和CE57接口物理地址
序号 CE56接口 A B 序号 CE57接口 A B
1
2 3 …
0V
Xm+0.0 Xm+0.2 …
+24V
Xm+0.1 Xm+0.3 …
1
2 3 …
0V
Xm+3.0 Xm+3.2 …
+24V
Xm+3.1 Xm+3.3 …
12
13 14 15
Xm+2.4
Xm+2.6 DICOM
FANUC I/O模块的连接方法
3） 插槽号 有些I/O单元上还有多个插槽安装位置，则从前到后 插槽号依次为1，2，3，……。一个I/O单元最多可以 有10个插槽。 根据这种连接关系可以确定每一个I/O单元模块的地 址名称表示为：组号.基座号.插槽号.名称。 例如：距CNC最近的一个I/O单元模块假设名字叫 OC02I，那么它在I/O link连接中的完整地址名称表示 为：0.0.1.OC02I 。