机床电气控制与PLC(1).ppt

机床电气控制与PLC,第一章绪论,本讲主要内容,机床电气及可编程序控制器在现代工业生产中的作用电气控制及可编程序控制器的发展本课程的任务和要求,,本课程在现代工业生产中的作用,电气自动控制在现代机床中的地位机床电气自动控制的发展,,电气自动控制在现代机床中的地位,现代机床由工作机构、传动机构、原动机和自动控制系统组成实现自动控制的方法主要有机械、液压、气动等方法。电气自动控制是现代机床的主要控制手段机床性能的提高取决于电气拖动与电气控制系统的更新,,自动控制,是指在没有人直接参与的情况下，利用自动控制系统，使被控对象自动地按预定的规律去进行工作,,综合应用了计算机技术、电子技术、传感技术、伺服驱动等技术机床自动化程度、加工效率、加工精度、可靠性不断提高扩大了工艺范围、缩短新产品的试制周期、加快了新产品更新换代、降低了成本和减轻了工人的劳动强度成果机电一体化产品、数控机床、机器人、柔性制造单元及系统,现代的机床电气自动控制系统,机床电气自动控制的发展概况,电气拖动的发展（单电机拖动、多电机拖动、交、直流无级调速）电气拖动的控制方式由手动控制发展为继电接触器控制、顺序控制器、可编程控制器PC（ProgrammableControl）、数字控制及柔性制造系统。,,继电接触器控制,作用可实现对控制对象的起动、停车、调速、自动循环以及保护等控制优点控件结构简单、价廉、控制方式直观、易掌握、工作可靠、易维护。在机床控制中得到长期、广泛的应用缺点体积大、功耗大、控制速度慢、改变控制程序困难；控制复杂时可靠性差。,,顺序控制器,用于解决复杂和程序可变的控制对象是继电器和半导体元件综合应用的控制装置优点具有程序改变容易、通用性较强的应用组合机床和自动线上,,可编程控制器,具有编程、存储、逻辑控制及数字运算功能优点以工业控制为目标，具有功率级输出、接线简单、通用性强、编程容易、抗干扰性能力强、工作可靠可编程序控制器的历史与发展,,数字控制,机床电气控制发展的另一个方面数控机床的控制系统最初是由硬件逻辑电路组成的专用数控装置NC，随着计算机技术的发展，控制系统由微机控制即CNC或MNC、DNC、FMS计算机集成制造系统CIMS由柔性制造系统加上计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助质量检测CAQ及计算机信息管理系统构成,,CK1416型系列数控车床小型高速精密数控车床底座床身为一整体，倾斜床身，后置刀架，滚动导轨，全封闭罩壳模块化设计，对不同加工对象，可实现不同的配置标准机型采用SIEMENS系统，强力型交流主电机，交流伺服，两座标（X.Z）连续控制的卧式高档数控车床，回转刀架有8个工位[回转直径160mm的零件、端面]可以进行车削加工，和加工各种螺纹、钻孔、镗孔等适用于小盘类零件加工、短轴类零件加工，尤其是形状复杂、精度高、工序多、品种多变的单件或中小批量生产，可广泛应用于汽车、摩托车、仪器仪表、机械、液压等行业,,本课程的内容与要求,任务讲授以机床为主要对象的自动控制技术的基本原理和实现手段内容以国内使用最多的继电接触器控制为重点讲授内容，兼顾电气控制中的先进技术，从应用的角度出发讲授可编程控制器要求①掌握电气自动控制的基本原理；②熟悉一般机床的电气控制电路并具有一定的设计能力；③对可编程控制器具有初步的了解，并能进行简单的设计应用。,可编程序控制器的历史与发展,1968年，美国通用汽车公司（GE）提出了研制PLC的基本设想能用于工业现场；能改变其控制“逻辑”，而不需要变动组成它的元件和修改内部接线；出现故障时易于诊断和维修。1969年，美国数字设备化司（DEC）研制出了世界上第一台可编程控制器。70年代，出现了使用微处理器并具有编程语言的PLC。,,7家举足轻重的PLC制造厂家美国的Rockwell自动化公司所属的A-BAllen-Bradley公司GE-Fanuc公司德国的西门子（Siemens）公司美国的Modicon公司法国TE（Telemecanique）公司日本三菱公司日本立石（OMRON）公司,,美国Rockwell（罗克威尔）公司由A-BAllen-Bradley公司、SS、瑞恩电气、Rockwell软件、道奇等公司组成。A-B公司是世界上首屈一指的PLC制造公司，1989年在美国市场占有率为39％；GE-Fanuc公司为11.5％；Modicon公司为13.5％；TI公司为9.2％；SquareD公司为5.5％。,,国内PLC的发展概况,用PLC改造设备国产的小型PLC（I/O点数≤256）已形成一定的批量，但无主流产品中型PLC的开发才刚刚起步国产小型PLC厂家及其产品有上海东屋电器有限公司生产的CF系列不海工业自动化研究所生产的TCMS-300/D杭州电子计算机厂生产的YZ系列苏州机床电器厂生产的CYK/KB系列等,,国内中型PLC的发展情况,机械部北京自动化所和天津自动化仪表厂开发的1024个I/O点的PLC大连组合机床研究所开发的1152个I/O点的S50PLC中外合资的上上海香岛斯迈克有限公司、华光电子工业有限公司，引进生产线的辽宁无线电二厂，外商独资的厦门A-B公司,,