数控机床电气控制系统PPT课件

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二、输出元件
1 ．接触器 ❖ 接触器的选用原则及其使用，在《工厂电气
控制设备》课程中已详细介绍，主要注意接 触器的类型、电压等级、电流等级
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（ 4）压力开关
❖ 利用被控介质在波纹管或橡皮膜上产生的压 力与弹簧的反力相平衡的原理所制成的一种 开关。
（5）温控开关
❖ 利用温度敏感元件，如热敏电阻值随温度变 化而改变的原理所制成的开关
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传感器的性能
❖ 静态性能：测量范围，线性度，滞后，不重 复性，灵敏度，分辨率等
❖ 动态性能：响应时间、精确度、零点时间漂 移、零点温度漂移、灵敏度漂移、工作环境 条件、相应速度
❖ 按照限位开关工作原理一般分为机械式和电子式两种
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（ 3 ）接近开关
接近开关是无触点开关。按照接近开关的工 作原理，可以分为电感型、电容型、霍尔效应型、 磁感应型、光电型等多种类型）。
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电感型接近开关较为常用的一种接近开 关，其工作原理是当装在运动部件上金属体 接近高频振荡器的感应头（及振荡线圈）时， 由于金属体内部产生涡流损耗，使振荡回路 的等效电阻变大，能量损耗增加，从而使振 荡变弱，直至停止。于是开关输出控制信号。 接近开关工作稳定可靠、寿命长、重复定位 精度高、动作迅速、操作频率高，故在可编 程控制器控制系统中使用较多。
3、输出信号控制 PLC将用于控制的信号经过接口 以及外围电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出 给控制对象。
4、T功能实现 所谓T功能实际上就是数控机床对刀 具的控制功能。就是通过PLC实现刀具调用、换刀 等一系列功能。
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六、PLC在数控机床中的功能。
❖ 5、M功能的实现 所谓M功能就是数控机床的辅 助功能，包括主轴 旋转的控制、冷却系统的控制、 程序执行方式的控制等等。
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（ 1 ）控制按钮
控制按钮一般用作短时间的接通或断开小电流电路的开关。它 由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成。
按钮种类大致有如下:
指示灯式按钮（指示），紧急故障处理的蘑菇状按钮（引人注意），钥匙 状旋式按钮（安全），旋钮式按钮（自锁）等
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（ 2的位置来切换电路。工作时由挡 块和限位开关的轮子或触杆相撞使限位开关的触点接通或断 开，常用于控制运动部件的方向、行程长短、位置。
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五、PLC和外部的信息交换
3、PLC至CNC：
PLC至CNC的信号地址和含义由系统厂 商定义完成，程序编制人员之能够根据 厂商的定义而不能够增减、删除改变。
4、CNC至PLC：
CNC送至PLC的信号可由CNC直接送至 PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的 信号含义和地址均由系统厂商定义。
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六、PLC在数控机床中的功能。
1、操作面板的控制
操作面板的控制分为两个部分，一个是系统操 作面板的控制一个是机床操作面板的控制。
系统面板的信号
系统面板信号
NC
PLC
机床
机床面板信号
机床面板信号
PLC
机床
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六、PLC在数控机床中的功能。
2、机床外部开关输入信号 将机床侧的开关信号输 入PLC，进行逻辑运算。运算的结果用于对机床的 控制。
1.外围电路（强电回路）是不能够直接和PLC相 互连接的，所以外围电路和PLC相互连接必须 要通过中间的继电器回路的转换。
2.进入PLC的必须要转换成弱电信号，用于控制 外围电路的必须要把PLC输出的弱电信号转换 成强电信号。
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四、PLC在数控机床中的应用形式
1.内装式（集成式）： 整体设计、信息交换速度快、系统可靠。
2.独立式（外装式）： 独立于NC装置，是能够独立完成功能的 PLC。方便扩展、选择余地大。
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五、PLC和外部的信息交换
1、机床侧至PLC：
机床侧的信号通过I/O单元接口输入到PLC， 输入的地址由PLC程序编制人员自行定义。当 然要根据相关规范确定。
2、PLC至机床侧：
根据机床 的配置，以及所需要完成的控制功 能。PLC将控制信号输送至机床侧。输出信号 的地址也是由程序编制人员自行定义。
第五章：数控机床电气控制系统
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5.1数控机床可编程控制器及其输入输出元件 5.1.1可编程控制器简介
一、数控机床用PLC介绍 1. PLC（Programmable Logic Controller),通常
用于设备的自动控制。
2. PLC用于机床的控制，主要是用于机床的外围、 辅助电气的控制；
3.PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器； 称之为PMC（programmable machine tool controller）
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二、PLC和NC的关系
1、实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规
律的数字控制（即是实现机床运动轨迹的控制、 实现零件的轮廓控制）。这一部分工作有数控 系统中NC部分来完成。
2、实现机床辅助设备的控制(包括冷却系统、 照明系统、操作面板、换刀系统等等）是由 PLC来完成的。
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三、PLC和机床外围电路的关系
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5.1.2可编程控制器的输入输出元件
一、输入元件
1 ．按钮与各类开关
按钮和开关是自动控制系统中常用的元 器件，由于按钮、开关常用于发送控制指令， 故将按钮、开关称为主令电器。用于数字量 （开关量）控制的可编程控制器控制系统的 信号输入部分，就是由按钮、行程开关、光 电开关等主令电器所构成。
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❖ 反射型： 根据光反射方式的不同，又分为镜反射和 被测物体反射两种。镜反射的接受部分和发射部分 合做在一起，发射部分发射的红外光，由反射镜反 射回来，被接收部分接收，当生产线上的物体通过 时，接收部分接收不到红外光，于是就发出一个信 号。被测物体反射是一考被测物体对光的反射，接 收器接收到物体反射的红外线，从而给出信号。
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光电开关
随着生产自动化程度的提高，光电开关 的功能在不断完善，现以成为与可编程控制 器相配套的系列产品，广泛用于自动包装、 打胶、灌装、封装机，以及自动装配流水线 等。
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❖ 光电开关分为两类：透射型和反射型。
❖ 透射型： 是发射器（光源）与接收器相对放置，发 射器发射的红外线直接照射到接收器上，当生产线 上有物体通过时，将红外线光源切断遮挡住了，接 收器收不到红外光于是就发出一个信号。