数控原理与控制系统.ppt

模块5位置检测装置,课题1可编程控制器的主轴功能,,一可编程控制器的结构与工作过程1.可编程控制器的结构通用的可编程控制器，主要由中央处理单元CPU、存储器、输入／输出模块以及供电电源组成，各部分通过总线连接起来。,,,2.可编程控制器的类型用于数控机床的PLC一般分为两类一类将CNC和PLC综合起来设计，PLC是CNC的一部分，称为内装型或集成型PLC；另一类以独立专业化的PLC实现顺序控制，称为独立型或外装型PLC。华中数控系统使用内装型PLC，具有以下特点①内装型PLC的性能指标根据所从属的CNC系统确定的。其硬件和软件部分被作为CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统一起设计制造。因此系统硬件和软件整体结构十分紧凑，功能针对性强，技术指标较合理、实用。②内装型PLC可与CNC共用CPU，也可单独使用一个CPU；内装型PLC单独制成一块附加板，插装到CNC主板的插座上，使用CNC系统本身的I／O接口；所用电源由CNC装置提供，不另备电源。③采用内装型PLC结构的CNC系统具有某些高级的控制功能，如梯形图编辑和传送功能等。,,3.可编程控制器在数控机床上的应用可编程控制器在数控机床上的主要实现M、S、T等辅助功能。在数控机床上，代替传统的机床继电器强电顺序逻辑控制，利用逻辑运算实现各种开关量控制。可编程控制器送给数控装置的信号机床各坐标基准点信号，M、S、T功能的应答信号，报警标志信号等。向机床传递的信号执行件的执行信号，如继电器、接触器、电磁阀等动作信号，确保机床运动状态的信号，故障指示。机床给可编程控制器的信息机床操作面板上的各个开关、按钮信号，如机床起动、停止，变速选择，主轴正、反转和停止，切削液开、关，点动和夹具的动作信号，限位开关等保护装置、主轴状态监视信号和伺服系统运行准备等信号。,,4.PLC的工作过程①上电处理PLC系统初始化，包括硬件初始化，I/O模块配置检查，停电保持范围设定及其他初始化处理等。②扫描过程完成输入处理、通信处理、时钟与特殊寄存器更新。③出错处理PLC每扫描一次，执行一次自诊断检查，确定自身是否正常。如检查出异常，CPU面板上的LED及异常继电器接通，在特殊寄存器中会存入出错代码；出现致命错误时，CPU被强制为STOP方式，所有扫描停止。,,二主轴功能1.机床的主轴转速S功能控制形式S二位代码和S四位代码。用S四位代码，可直接指定主轴转速。根据对主轴速度的安全要求以给定值为上下界限，并取相应界限值作为输出结果。具有主轴功能要求的可编程控制器的s功能程序流程如图所示。,,,,,2.可编程控制器和数控系统联合控制主轴可编程控制器完成传动单元变速逻辑控制和数字转速指令功能，数控装置根据给定的数字量产生相应的模拟电压信号，用于主轴驱动回路的控制。刀具功能T由可编程控制器实现控制，过程是数控装置送出T代码指令给可编程控制器，可编程控制器经过译码，在数据表内检索，找到T代码指定的新刀号所在的数据表的表地址，并与现行刀号进行判别比较。符合后将刀库回转指令发送给刀库控制系统，使刀库定位到新刀号位置，刀库停止回转，并准备换刀。,,,3.可编程控制器的M功能控制根据不同的M代码，可控制主轴的正反转及停止，主轴齿轮箱的变速，切削液的开、关，及自动换刀装置的机械手取刀、归刀等运动。,