CK6150數(shù)控車床上的應(yīng)用

1、西安航空學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： FAGOR 8025/8030數(shù)控系統(tǒng)及其在CK6150數(shù)控車床上的應(yīng)用 院 系：電氣學(xué)院專 業(yè)：電氣自動化技術(shù) 班 級：電氣1550 學(xué)生學(xué)號：1230301155045 學(xué)生姓名：田旺上指導(dǎo)教師：鄧?yán)t 完成日期：2015.5.10 5FAGOR 8025/8030數(shù)控系統(tǒng)及其在CK6150數(shù)控車床上的應(yīng)用設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)是數(shù)控機(jī)床的PLC控制，用國內(nèi)廣泛使用的德國西門子S7-200系列PLC來控制CK6150數(shù)控機(jī)床。本設(shè)計(jì)主要包括CK6150機(jī)床的簡單介紹、PLC類型選擇、輸入/輸出分配表、梯形圖、指令語句等內(nèi)容。本文分析了數(shù)控中的PLC，以CK6150數(shù)控車

2、床的PLC控制來分析PLC在工業(yè)中的應(yīng)用。通過CK6150數(shù)控車床的PLC控制這個實(shí)例，可以清楚地看出獨(dú)立型PLC與CNC裝置之間、PLC與機(jī)床側(cè)的開關(guān)量之間的I/O連接關(guān)系：并通過PLC程序設(shè)計(jì)，使CNC裝置、PLC和數(shù)控機(jī)床三者緊密結(jié)合在一起，形成一個有機(jī)整體，從而控制數(shù)控機(jī)床有條不紊地工作。關(guān)鍵詞：可編程控制器（PLC）,控制,數(shù)控機(jī)床31ABSTRACTThis design is the PLCs conformity of CNC machine tools. Germany's Siemens S7-200 series PLC what is widely used a

3、t home to control the CK6150 CNC machine tools. The design includes a brief introduction of the CK6150 machine, PLC type, input / output allocation table, ladder, instructions, etc. statements. This paper analyzes the PLC of the numerical control and applications of PLC control in industry by the PL

4、Cs conformity of the CK6150 CNC machine tools. You can clearly see that the I / O connections between independent PLC and CNC equipment and that PLC and the machine side of the switch by this example of the PLCs conformity of the CK6150 CNC machine tools. The close connection with the three together

5、 forms an organic whole by the designing of PLC program, and thus conformity of CNC machine tools work in an orderly manner.KEY WORDS:Programmable controller (PLC)，control，engine bed numerical control目 錄摘 要IABSTRACTII前言1一.FAGOR 8025/8030 數(shù)控簡介1 . 1 外形結(jié)構(gòu)21 . 2 I/O連接器配置3二 K6150數(shù)控車床PLC控制2 . 1 概述722 CK61

6、50數(shù)控車床7221 CK6150型數(shù)控車床控制電路工作原理8 23 PLC類型的選擇1124 輸入/輸出分配表1225 PLC的I/O接線圖1326 PLC主程序梯形圖1527 主要子程序梯形圖17271 液壓卡盤和液壓尾座控制子程序17272 冷卻和潤滑控制子程序19273 換刀控制子程序21274 主軸控制子程序23275 急停、進(jìn)給保持控制子程序26結(jié) 語29參考文獻(xiàn)30謝 辭31前言大學(xué)生活即將結(jié)束，而畢業(yè)設(shè)計(jì)卻是我們大學(xué)學(xué)習(xí)生活的很重要的一部分，是我們在校學(xué)習(xí)的最后一個環(huán)節(jié)，是評價(jià)我們是否是一個合格大學(xué)生的一個很重要標(biāo)準(zhǔn)，因此在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我都懷著很重視的態(tài)度去做的。在剛接到要做

7、畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，我一下子感到無從下手，有點(diǎn)迷茫，由于從沒有做過這樣的設(shè)計(jì)，因此我不得不感謝我的指導(dǎo)老師，沒有她不辭勞苦的教誨，我是不會這么快的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。經(jīng)過幾天的查找資料，我發(fā)現(xiàn)數(shù)控加工是機(jī)械行業(yè)一門新的專業(yè)，數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動工作、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過程自動化問題。隨著計(jì)算機(jī)、自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。隨著改革開放深入發(fā)展，全國特別是國有

8、大中型企業(yè)及三資企業(yè)，在生產(chǎn)中都廣泛地應(yīng)用了數(shù)控加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助加工技術(shù)。由于市場競爭日益激烈，從而導(dǎo)致對專業(yè)人才的大量需求。 隨著民營經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(如廣東，浙江、江蘇、山東)，數(shù)控人才更是供不應(yīng)求， 所以我覺得數(shù)控行業(yè)有著十分廣闊的前景，所以就有試著做這方面設(shè)計(jì)的念頭，又因?yàn)槲覀冊谛r(shí)也開了這方面的課程，我對數(shù)控的編程又有一定的了解，就選擇典型零件的數(shù)控銑床銑削編程與操作設(shè)計(jì)這個課題。 要成為數(shù)控編程員就要具備：掌握數(shù)控加工工藝知識和數(shù)控機(jī)床的操作，掌握機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造專業(yè)知識，熟練掌握三維CAD、CAXA、UG軟件，熟練掌握數(shù)控手工和自動編程等技術(shù)；這樣的高的要

9、求就更能考察我們的綜合知識掌握的怎么樣，所以我愿意接受這個任務(wù)，來自我檢驗(yàn)一下自己是否合格一個的大學(xué)生。經(jīng)過二個月的精心準(zhǔn)備，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告以段落，二個月的忙碌對我來說有著豐富的收獲，我學(xué)會了如何與同學(xué)、老師的溝通，學(xué)會了與同學(xué)配合完成任務(wù)，學(xué)會了如何利用圖書、網(wǎng)絡(luò)搜集信息等。一FAGOR 8025/8030 數(shù)控系統(tǒng)簡介FAGOR 8025/8030 數(shù)控系統(tǒng)是由西班牙FAGOR公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品它有T、TG、TS三個系列，其中T系列為車床系列，TG系列為帶有圖形功能的車床數(shù)控系統(tǒng)，TS為具有刀具自旋轉(zhuǎn)功能的車床數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)最多可驅(qū)動六個坐標(biāo)軸，也可以接受六個坐標(biāo)軸的反饋輸入，可以

10、實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動直線插補(bǔ)，兩軸直線或圓弧插補(bǔ)。系統(tǒng)分辨率為1um,機(jī)床定位精度接近2um。系統(tǒng)中G00的最大進(jìn)給速度可達(dá)到65.535m/min，可控最大主軸轉(zhuǎn)速為9999r/min。刀庫容量可達(dá)99把刀具。8英寸單色CRT顯示器可進(jìn)行靜、動態(tài)圖形顯示。經(jīng)RS-232和RS485通信接口可以很容易地實(shí)現(xiàn)通訊和聯(lián)網(wǎng)。具有完備的刀具補(bǔ)償功能，有較強(qiáng)的錯誤診斷能力，還具有探針輸入功能。1.1 外形結(jié)構(gòu) FAGOR 8025/8030車床數(shù)控系統(tǒng)外形結(jié)構(gòu)如圖1.10所示，其操作面板、CRT顯示器和系統(tǒng)主板采用一體化集成安裝結(jié)構(gòu)。該數(shù)控系統(tǒng)分為不帶PLC型和內(nèi)裝PLC型兩種形式，其前面板及外形結(jié)構(gòu)相同，后面

11、板I/O連接器數(shù)量不同，不帶PLC型只有I/O1、I/O2兩個I/O連接器，而內(nèi)裝PLC型有I/O1、I/O2、I/O3三個I/O連接器，如圖1.11所示。 圖1.10 FAGOR 8025/8030數(shù)控系統(tǒng)外形結(jié)構(gòu)1.2 I/O連接器配置 FAGOR 8025/8030數(shù)控系統(tǒng)采用交流220V電源供電，靠后備鋰電，保存機(jī)床參數(shù)等信息。該系統(tǒng)有兩個I/O連接器，5個編碼器輸入插座，1個電子手輪輸入插座，2個串行通信接口。 圖1.11 FAGOR 8025/8030數(shù)控系統(tǒng)后面板布局（1） I/O連接器 I/O連接器I/O1、I/O2用來向伺服驅(qū)動裝置提供模擬電壓給定信號，向外部獨(dú)立型PLC輸出

12、輔助功能信號，接收外部PLC送來的同步信號等，配置如圖1.12所示。其中M1M15為M功能譯碼輸出；MST01MST80為M、S、T功能BCD編碼輸出，與3個選通信號M Strobe、S Strobe、 T Strobe配合，實(shí)現(xiàn)輔助功能輸出控制；Emergency Stop為外部輸入到NCN的急停信號，F(xiàn)eed Hold為外部輸入到NCN的進(jìn)給保持信號，這兩個信號均為低電平有效。圖1.12 FAGOR 8025/8030數(shù)控系統(tǒng)I/O連接器（2） 位置反饋編碼器輸入A1、A2、A3、A4A1A4為4個位置反饋旋轉(zhuǎn)編碼器輸入15針插座，其中A1用于X軸反饋，A2用于刀具或第4軸反饋，A3用于Z

13、軸反饋，A4用于C軸或第3軸反饋。插針排列如圖1.13（a）所示。 （3） 主軸編碼器輸入A5 A5為主軸編碼器輸入插座，用于主軸轉(zhuǎn)速反饋和螺紋加工，插針排列方式如圖1.13（b）所示。 （4）電子手輪輸入A6 A6為電子手輪輸入插座，15號插針用于手輪輸入，68號插針用于探針輸入，插針排列如圖1.13（c）所示。圖1.13 編碼輸入信號連接器二 CK6150數(shù)控車床PLC控制2.1 概述數(shù)控機(jī)床的控制就是由數(shù)控系統(tǒng)和可編程控制器協(xié)調(diào)配合共同完成的。6其中可編程控制器主要完成與邏輯運(yùn)算有關(guān)的一些動作，沒有實(shí)現(xiàn)軌跡運(yùn)動上的具體要求?？删幊炭刂破魍ㄟ^輔助控制裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作，如刀具的更換

14、，工件的裝夾，冷卻液的開關(guān)，自動潤，滑等一些輔助動作。它還接收機(jī)床操作面板的指令，一方面直接 控制機(jī)床的動作，另一方面，將一部分信息送往數(shù)控系統(tǒng)用于加工過程的控制。在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中，多數(shù)機(jī)床邏輯控制器都由可編程控制器來實(shí)現(xiàn)，也就是利用PLC中可靠的開關(guān)實(shí)現(xiàn)，從而避免相互矛盾和操作者有危險(xiǎn)的現(xiàn)象出現(xiàn)。22 CK6150數(shù)控車床CK6150普通數(shù)控車床主要由床身、主軸變速箱、進(jìn)給箱、刀架、尾座、絲桿和光杠等部分組成。具有性能優(yōu)越、操作方便、外形美觀、結(jié)構(gòu)先進(jìn)等優(yōu)點(diǎn)。主軸變速箱用來支承主軸和傳動其旋轉(zhuǎn)，它包含主軸及其軸承、傳動機(jī)構(gòu)、啟停及換向裝置、制動裝置、操縱機(jī)構(gòu)及潤滑裝置。進(jìn)給箱用來變換被加工螺

15、紋和導(dǎo)程，以及獲得所需的各種進(jìn)給量，它包含變換螺紋導(dǎo)程和進(jìn)給量的變速機(jī)構(gòu)、變換螺紋種類的移換機(jī)構(gòu)、絲桿和光杠轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等部件。溜板箱用來將絲桿或光杠傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動并帶動刀架進(jìn)給，控制刀架運(yùn)動的接通、斷開和換向等操作。車床的切削運(yùn)動包括卡盤或頂尖帶動工件的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動。中小型普通車床的主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動一般采用一臺異步電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。5根據(jù)被加工零件的材料性質(zhì)、幾何形狀、工作直徑、加工方式及冷切條件的不同，要求車床有不同的切削速度，因此車床主軸需要在相當(dāng)大的范圍內(nèi)改變速度，普通車床的調(diào)速范圍在70以上，中小型普通車床多采用齒輪變速箱調(diào)速。車床主軸在一般情況下是單方向旋轉(zhuǎn)的，但在

16、車削螺紋時(shí)，要求主軸能正反轉(zhuǎn)。主軸旋轉(zhuǎn)方向可通過離合器或電氣的方法實(shí)現(xiàn)，CK6150車床的主軸單方向旋轉(zhuǎn)速度有24種（101400r/min），反轉(zhuǎn)速度有12種（141580r/min）2.2.1 CK6150型數(shù)控車床控制電路工作原理 由于CK6150型數(shù)控車床采用不含PLC的FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)，因此需要獨(dú)立配置可編程控制器來完成輔助功能的控制。其控制電路如圖2.2.10、圖2.2.11和圖2.2.12所示，系統(tǒng)采用了西門子S7-200型可編程控制器和西門子611A伺服驅(qū)動，其工作原理如下圖所示。圖2.2.10 CK6150 型數(shù)控車床主電路原理圖 圖2.2.11 CK6150型數(shù)

17、控車床CNC接口和控制電路原理圖圖2.2.12 CK6150型數(shù)控車床PLC控制電路原理圖（1） 主電路在圖2.2.10所示的主電路中，三相交流電源通過自動空氣開關(guān)QF1引入，經(jīng)過自動空氣開關(guān)QF2-QF6分配給M1-M5交流異步電動機(jī)回路。自動空氣開關(guān)具有短路保護(hù)功能，并能夠起到一定的過載保護(hù)作用。KM1為液壓電動機(jī)M1的起動和停止控制接觸器。KM2、KM3、KM4為主軸電動機(jī)M2的高速、低速控制接觸器；當(dāng)KM2吸合KM3、KM4斷開時(shí)，電動機(jī)M2定子繞組三角形接法，4級低速運(yùn)行；當(dāng)KM3、KM4吸合KM2斷開時(shí)，電動機(jī)M2定子繞組呈雙星型接法，2級高速運(yùn)行。KM5為冷卻泵電動機(jī)M3的啟動和

18、停止接觸器。KM6、KM7為刀架電動機(jī)M4的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)接觸器。KM8為潤滑泵電動機(jī)M5的啟動和停止接觸器。FR1、FR2、FR3分別為M1、M2和M3電動機(jī)的過載保護(hù)熱繼電器，由于刀架電動機(jī)和潤滑電動機(jī)的工作時(shí)間很短，所以不需要加過載保護(hù)。為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在總電源回路和主軸電動機(jī)回路中設(shè)置了阻容吸收電路FV1-FV6。(2)CNC接口和控制電路在圖2.2.11所示的伺服驅(qū)動接口、CNC接口和控制PLC回路中，伺服驅(qū)動采用三相交流380V供電，三相電源經(jīng)過自動空氣開關(guān)QF7引入；FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)采用單相交流220V電源供電，電源經(jīng)過自動空氣開關(guān)QF9引入后，經(jīng)過變壓器T1和

19、自動空氣開關(guān)QF10向控制回路供電。KM9為伺服驅(qū)動器、FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)、S7-20可編程控制器和直流24V開關(guān)電源的電源控制接觸器。在系統(tǒng)上電后，按下液壓啟動按鈕SB3，接觸器KM1吸合并自鎖，液壓泵電動機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)，液壓泵開始工作。這時(shí)按下NC啟動按鈕SB5，接觸器KM9吸合并自鎖，伺服驅(qū)動器、FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)、S7-200可編程控制器和直流24V開關(guān)電源同時(shí)得電，F(xiàn)AGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)開始自檢。FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)自檢結(jié)束后，在沒有外部急停報(bào)警的情況下，從I/O1口輸出X軸、Z軸伺服使能信號，通過繼電器KA1、KA2轉(zhuǎn)接后，分別接通611A伺服驅(qū)動器X

20、331、X332的65端、9端伺服驅(qū)動器開始工作。當(dāng)手動方式點(diǎn)動或者自動執(zhí)行程序進(jìn)給時(shí)，如果來自PLC的進(jìn)給保持信號無效，則數(shù)控系統(tǒng)通過I/O1口輸出0±10V模擬給定信號到611A伺服驅(qū)動器X311、X322的56端、14端，伺服驅(qū)動器開始工作，驅(qū)動伺服電動機(jī)M6、M7運(yùn)轉(zhuǎn)。在伺服驅(qū)動器上電后，也要進(jìn)行自檢，如果自檢正常，則輸出一個伺服準(zhǔn)備好開關(guān)信號給PLC的I2.0。在工作過程中，611A具有電動機(jī)過熱、過載保護(hù)功能，一旦檢測到東東及過熱，過熱保護(hù)繼電器工作，向PLC的2.1發(fā)出伺服熱保護(hù)信號，產(chǎn)生急停報(bào)警。其他像主軸啟/停、換擋，換刀等輔助動作，由FAGOR 8025 數(shù)控系統(tǒng)

21、通過I/O1、I/O2接口將工作方式、輔助控制命令等信號送到PLC處理控制。有些輔助動作的處理控制結(jié)果還要由PLC送回?cái)?shù)控系統(tǒng)的I/O1接口，通過進(jìn)給保持信號同步程序的執(zhí)行。（3）PLC控制電路在圖2.2.12所示的PLC控制電路中，由西門子S7-200 系列CPU 226（24V直流入16繼電器出）主單元和EM221（8入）直流24V輸入擴(kuò)展單元、EM222（8處）繼電器輸出擴(kuò)展單元組成56點(diǎn)可編程控制器。冷卻液開關(guān)SA2、尾座操作按鈕SB6-SB8、超程解除按鈕SB9分別接至PLC的I0.0-I0.4出入端，用于手動操作。液壓電動機(jī)控制接觸器輔助觸點(diǎn)KM1、主軸電動機(jī)控制接觸器輔助觸點(diǎn)KM

22、2、KM3分別接至PLC的I0.5-I0.7出入端，用于連鎖控制。4個刀位開關(guān)T1-T4分別接至PLC的I1.0-I0.3出入端，用于換刀控制。X軸、Z軸的正、負(fù)向限位開關(guān)SQ1、SQ2、SQ4、SQ5分別接至PLC的I1.4、I1.5出入端，用于超程報(bào)警?！八欧?zhǔn)備好”信號和“電動機(jī)過熱”信號分別接至PLC的I2.0、I2.1輸入端，用于急停報(bào)警。來自FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)的MST選通信號、工作方式（JOG）信號、NC急停信號和復(fù)位信號、輔助功能編碼（MST01-MST20）信號分別接至PLC的I2.2-I2.7、I3.0-I3.5輸入端，用于輔助功能控制。各輸入接點(diǎn)的公共端1M-4M

23、均與24V開關(guān)電源的輸出負(fù)極M相連?？删幊炭刂破鞯睦^電器輸出Q0.0-Q0.7的公共端COM1與控制電路的6號線相連，當(dāng)油泵電動機(jī)啟動后，控制回路的交流110V電源加到COM1端，通過PLC的繼電器輸出Q0.0-Q0.5分別控制接觸器線圈KM2-KM8的通電/斷電，從而控制主軸電動機(jī)高速/低速、冷卻電動機(jī)啟動/停止、刀架正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、潤滑電動機(jī)啟動/停止。PLC的繼電器輸出Q1.0-Q1.7的公共端COM2和Q2.0-Q2.7的公共端COM3與24V開關(guān)電源的正極輸出L+相連。PLC的繼電器輸出Q1.0-Q1.6分別控制24V直流電磁閥YV1-YV4和電磁鐵YA1-YA3的通電/斷電，從而控制卡

24、盤的加緊/松開、位座的伸出/退回、主軸高速檔/低速檔和主軸的剎車制動。PLC的繼電器輸出Q2.0-Q2.4分別控制24V指示燈HL2-HL6的通電/斷電，分別用于急停報(bào)警、卡盤夾緊、X軸超程、Z軸超程和尾座頂緊的指示。PLC的繼電器輸出Q2.6與FAGOR 8025數(shù)控系統(tǒng)I/O1口的15端相連，用于將進(jìn)給保持信號送給數(shù)控系統(tǒng)，同步零件程序的執(zhí)行。23 PLC類型的選擇數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩類：一類是專為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床順序而設(shè)計(jì)制造的內(nèi)裝型PLC；另一類是專業(yè)的PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，他們規(guī)范輸入/輸出接口、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲容量，其運(yùn)算和控制功能均能滿足數(shù)控機(jī)床的控制要求稱為獨(dú)立型PLC

25、。獨(dú)立型PLC又稱通用PLC。獨(dú)立型PLC獨(dú)立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨(dú)立完成規(guī)定控制任務(wù)的裝置。2由于CK6150數(shù)控機(jī)床的輔助控制邏輯較為復(fù)雜，單純用接觸器和繼電器控制邏輯實(shí)現(xiàn)比較困難，因此采用了獨(dú)立于CNC之外的S7200來完成輔助控制功能。 CPU226模塊有24輸入/16輸出的共同體40個數(shù)字量I/O點(diǎn)，程序和數(shù)據(jù)存儲容量達(dá)成13KB，并能最多擴(kuò)展7個外部功能模塊，最大擴(kuò)展至此248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或是35路模擬量I/O；2個RS-485通信/編程口，具有PPI通信協(xié)議、MPI通信協(xié)議和自由方式通信能力；其I/O端子排可很容易地整體拆卸，適用于控制要求較高、點(diǎn)數(shù)多

26、的小型或中型控制系統(tǒng)。 由于CPU224、CPU222數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)比較少，適合于點(diǎn)數(shù)少的控制系統(tǒng)或小點(diǎn)數(shù)的微型控制系統(tǒng)。它們的存儲空間也比較少。CK6150工作臺PLC控制邏輯復(fù)雜，需要的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)比較多，則選用S7-200系列的CPU226。24 輸入/輸出分配表表2-1 CK6150 PLC控制輸入/輸出分配表輸入輸出功能PLC地址功能PLC地址冷卻液開關(guān)I0.0主軸低速Q(mào)0.0尾座連續(xù)左I0.1主軸高速Q(mào)0.1點(diǎn)動I0.2開冷卻液Q0.2連續(xù)右I0.3刀架正轉(zhuǎn)Q0.3超程解除I0.4刀架反轉(zhuǎn)Q0.4油泵停止開關(guān)I0.5潤滑Q0.5主軸低速控制開關(guān)I0.6尾座向左Q1.0主軸高速控

27、制開關(guān)I0.7尾座向右Q1.11號刀位I1.0卡盤夾緊Q1.22號刀位I1.1卡盤松開Q1.33號刀位I1.2離合器低速Q(mào)1.44號刀位I1.3離合器高速Q(mào)1.5X軸限位開關(guān)I1.4主軸剎車制動Q1.6Z軸限位開關(guān)I1.5急停報(bào)警指示燈Q2.0腳踏開關(guān)I1.6卡盤夾緊指示燈Q2.1伺服準(zhǔn)備好I2.0X 軸超程指示燈Q2.2電機(jī)過熱I2.1Z軸超程指示燈Q2.3冷卻開啟控制開關(guān)I2.2頂尖指示燈Q2.4擋位控制開關(guān)I2.3外部急停Q2.5換刀控制開關(guān)I2.4進(jìn)給保持Q2.6油泵急停I2.5NC急停I2.6NC復(fù)位I2.725 PLC的I/O接線圖 圖2-1 CNC系統(tǒng)和PLC接口26 PLC主程

28、序梯形圖在CK6150數(shù)控車床的PLC控制主程序中，首先把CNC送到IB3口的MST代碼（BCD碼）與63（3FH）相與，屏蔽掉I3.6、I3.7，然后在M選通、S選通、T選通信號的作用下，分別將M代碼轉(zhuǎn)存到MB1、S代碼轉(zhuǎn)存到MB2、T代碼轉(zhuǎn)存到MB3；然后，無條件(SM0.0)調(diào)用主軸控制子程序、液壓卡盤和液壓尾座控制子程序、冷卻和潤滑控制子程序、換刀控制子程序、急停和進(jìn)給保持控制子程序。CK6150數(shù)控車床PLC控制主程序圖2-2 CK6150數(shù)控車床PLC控制主程序梯形圖27 主要子程序梯形圖271 液壓卡盤和液壓尾座控制子程序液壓卡盤和液壓尾座控制，這兩種動作的控制都是在手動JOG(

29、I2.5)方式下進(jìn)行的。液壓卡盤的夾緊和松開是由一個腳踏開關(guān)SQ7控制的，第一次踩踏時(shí)夾緊，第二次踩踏時(shí)松開，因此先將這個開關(guān)的閉合信號轉(zhuǎn)換成脈沖信號M0.3，然后用M0.3脈沖去置位Q10、復(fù)位Q11，或者復(fù)位Q10、置位Q11。液壓尾座的伸出和退回由按鈕SB6（I01）、SB7（I02）、SB（I03）控制。按下連續(xù)左按鈕I01，尾座伸出，Q10有效并自鎖，同時(shí)解除Q11，尾座連續(xù)伸出。按下點(diǎn)動左按鈕I02，尾座伸出，Q10有效，同時(shí)解除Q11，尾座伸出；放開I02后尾座伸出Q10解除，尾座停止。按下連續(xù)右按鈕I03，尾座退回，Q11有效自鎖，同時(shí)解除Q10，尾座連續(xù)退回。圖2-3 數(shù)控車

30、床液壓卡盤和液壓尾座控制子程序梯形圖272 冷卻和潤滑控制子程序冷卻液的開/關(guān)由手動旋鈕SA2（I00）和M功能指令M08、M09共同控制。自動方式（I=25）時(shí)，在M選通信號的作用下，判斷MB1的值，如果等于08，則置位M02，如果等于09，則復(fù)位M02；手動旋鈕SA2閉合（I00=1）或者M(jìn)02=1時(shí)，開關(guān)冷卻Q02。潤滑泵的啟動/停止由定時(shí)器T37（10S）、T38（30min）控制，在無急停報(bào)警的情況下，每30min潤滑一次，每次10S。圖2-4 數(shù)控車床冷卻和潤滑控制子程序梯形圖273 換刀控制子程序下面這個圖是自動換刀控制子程序梯形圖。在這個圖中，用字節(jié)傳送指令將當(dāng)前刀位開關(guān)信號（

31、I10I13）轉(zhuǎn)換成當(dāng)前刀號代碼（14）存放到MB4中；當(dāng)執(zhí)行換刀指令時(shí)，在T選通信號的的作用下，將指令刀號MB5與當(dāng)前刀號MB4進(jìn)行比較，如果不相等則置位Q03、復(fù)位Q04，刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)，刀架開始旋轉(zhuǎn)；當(dāng)轉(zhuǎn)到預(yù)定的刀位時(shí)，當(dāng)前刀號MB4與指令刀號MB3相等，復(fù)位Q03，刀架停止正轉(zhuǎn)，在Q03閉合脈沖的作用下，置位Q04，換刀動作結(jié)束。圖2-5 數(shù)控車床換刀控制子程序梯形圖274 主軸控制子程序首先執(zhí)行S指令，指定速度擋，然后執(zhí)行M03指令，置位M01，根據(jù)S指令代碼MB2不同，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出組合（Q00、 Q01、 Q14、 Q15），從而啟動主軸按預(yù)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)執(zhí)行M05、M30（MB1=48）指令，或者NC復(fù)位急停時(shí)，復(fù)位M01，主軸停止并接通制動電磁鐵（Q16）制動，制動2S后，定時(shí)器T41動作，釋放制動電磁鐵。 圖2-6 數(shù)控車床主軸控制子程序梯形圖275 急停、進(jìn)給保持控制子程序急停和進(jìn)給保持是PLC進(jìn)給CNC的輔助控制反饋同步信號，用來反饋輔助控制信息，同步NC程序的執(zhí)行。當(dāng)出現(xiàn)X軸越限