PLC在機(jī)床數(shù)字化控制上的高級(jí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

　　《PLC在機(jī)床數(shù)字化控制上的高級(jí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)》共分9章，以PLC功能指令的應(yīng)用和機(jī)床的定位控制為主線介紹了PLC控制技術(shù)在數(shù)控專用鉆床、鏜床、銑床及攻絲機(jī)上的應(yīng)用設(shè)計(jì)與研究，分析了PLC在通用數(shù)控車床、數(shù)控銑床的數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用、開發(fā)思路以及利用PLC實(shí)現(xiàn)磨床、滾齒機(jī)數(shù)控化改造的方法?！禤LC在機(jī)床數(shù)字化控制上的高級(jí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)》適于機(jī)床電氣控制開發(fā)設(shè)計(jì)人員、機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生及設(shè)備維修與改造人員使用。

書籍目錄

前言 第1章 PLC高級(jí)應(yīng)用知識(shí)簡(jiǎn)介 1.1 PLC功能指令概述 1.1.1 功能指令的表示與執(zhí)行形式 1.1.2 數(shù)值處理 1.2 PLC功能指令 1.2.1 數(shù)學(xué)運(yùn)算指令 1.2.2 傳送與比較指令 1.2.3 循環(huán)與移位指令 1.2.4 數(shù)據(jù)處理指令 1.2.5 高速處理指令 1.2.6 外部設(shè)備指令 1.2.7 程序流程控制指令 1.3 PLC 常用特殊數(shù)據(jù)寄存器和特殊輔助繼電器 1.4 PLC 定位指令 第2章 PLC控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)專用數(shù)控鉆床的控制設(shè)計(jì) 2.1 概述 2.2 專用鉆床的控制要求 2.3 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) 2.3.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 2.3.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制技術(shù) 2.3.3 交流伺服電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)器 2.4 NC定位模塊FX2N-1PG 2.5 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.6 專用數(shù)控鉆床的控制程序設(shè)計(jì) 2.6.1 控制算法 2.6.2 梯形圖設(shè)計(jì)與說明 第3章 PLC控制伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)專用數(shù)控鏜床的控制設(shè)計(jì) 3.1 零件加工工藝分析 3.2 變頻器 3.2.1 變頻器的接線 3.2.2 變頻器參數(shù)的設(shè)定 3.2.3 變頻器與PLC的通信 3.3 觸摸屏與組態(tài)軟件概述 3.3.1 觸摸屏的功能 3.3.2 觸摸屏的構(gòu)成 3.3.3 觸摸屏與組態(tài)軟件 3.3.4 利用GT Designer2開發(fā)觸摸屏與PLC人機(jī)界面的方法 3.4 專用數(shù)控鏜床的控制設(shè)計(jì) 3.4.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.4.2 系統(tǒng)電氣原理圖及I／O分配 3.4.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第4章 數(shù)控車床系統(tǒng)的PMC控制 4.1 數(shù)控車床系統(tǒng)分析 4.1.1 數(shù)控車床CNC系統(tǒng)的功能 4.1.2 數(shù)控車床系統(tǒng)中的PMC信號(hào)傳輸 4.1.3 CNC代碼在PMC上的實(shí)現(xiàn)方法 4.2 PMC在數(shù)控車床上的功能控制分析 4.3 PMC控制程序的設(shè)計(jì)與說明 4.3.1 CK-1數(shù)控車床系統(tǒng)的端口分配 4.3.2 數(shù)控車床系統(tǒng)的PMC程序分析 4.4 螺紋加工理論 第5章 利用PLC實(shí)現(xiàn)內(nèi)圓磨床的數(shù)控改造 5.1 FX2N-10GM模塊 5.1.1 FX2N-10GM模塊介紹 5.1.2 FX2N-10GM定位程序與指令 5.1.3 FX2N-20GM程序設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn) 5.2 FX2N-4DA模擬量模塊 5.3 M224內(nèi)圓磨床的工作原理分析 5.3.1 M224內(nèi)圓磨床簡(jiǎn)介 5.3.2 M224內(nèi)圓磨床的控制分析 5.4 M224內(nèi)圓磨床PLC改造的硬件設(shè)計(jì) 5.4.1 改造方案 5.4.2 系統(tǒng)硬件的選擇設(shè)計(jì) 5.4.3 系統(tǒng)硬件端口與邏輯軟元件設(shè)計(jì) 5.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本章總結(jié) 第6章 利用PLC實(shí)現(xiàn)專用數(shù)控攻絲機(jī)床的設(shè)計(jì) 6.1 數(shù)控加工螺紋概述 6.2 PID算法 6.3 專用數(shù)控攻絲機(jī)床的控制要求 6.3.1 PLC的中斷處理 6.3.2 控制要求 6.4 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 6.5 控制程序設(shè)計(jì) 6.5.1 控制算法 6.5.2 梯形圖設(shè)計(jì)與說明 第7章 利用PLC實(shí)現(xiàn)兩軸專用數(shù)控銑床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7.1 兩軸專用數(shù)控銑床的控制概述 7.2 PLC控制數(shù)控銑床的電氣系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7.3 PLC控制數(shù)控銑床的電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 7.3.1 PLC控制程序的設(shè)計(jì) 7.3.2 定位程序與M代碼輔助功能的設(shè)計(jì) 本章總結(jié) 第8章 利用PLC改造數(shù)控銑床實(shí)現(xiàn)四軸聯(lián)動(dòng)控制 8.1 四軸數(shù)控銑床 8.1.1 四軸數(shù)控銑床的原理與結(jié)構(gòu) 8.1.2 四軸數(shù)控銑床的應(yīng)用特點(diǎn) 8.2 第四軸的控制要求 8.2.1 數(shù)控加工工藝 8.2.2 第四軸加工控制 8.3 PLC控制四軸數(shù)控銑床的系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8.3.1 第四軸機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8.3.2 第四軸控制的方法 8.4 第四軸電氣改造說明 8.4.1 電氣原理圖 8.4.2 定位程序與加工控制 本章總結(jié) 第9章 利用PLC實(shí)現(xiàn)數(shù)控滾齒機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9.1 FX3U系列PLC的特點(diǎn) 9.2 數(shù)控滾齒機(jī)的原理與控制要求 9.3 PLC控制數(shù)控滾齒機(jī)的電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9.3.1 直線光柵尺 9.3.2 系統(tǒng)控制規(guī)劃 9.3.3 電氣控制系統(tǒng)連接圖 9.4 數(shù)控滾齒機(jī)的控制算法設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   為了進(jìn)一步改善步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能，尤其是定位精度，可以用光柵、光電編碼器等檢測(cè)器件直接獲取運(yùn)動(dòng)部件的位移信息，并將該信息作為控制量的反饋值，從而對(duì)控制量的反饋值與給定值的偏差進(jìn)行合理控制，這種控制方式就是閉環(huán)控制。閉環(huán)控制可以對(duì)各種因素導(dǎo)致的控制量誤差進(jìn)行校正，保證工作臺(tái)位置準(zhǔn)確地跟隨指定值變化，從而提高控制精度。 3.步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的選擇 大多數(shù)型號(hào)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)，都是共有三路信號(hào)，分別是步進(jìn)脈沖輸入信號(hào)CP、方向電平信號(hào)DIR和脫機(jī)信號(hào)FREE（該端口為低電平有效，在低電平時(shí)電動(dòng)機(jī)處于無轉(zhuǎn)矩狀態(tài)；在高電平或懸空不連接時(shí)，該項(xiàng)功能無效，電動(dòng)機(jī)可以正常運(yùn)行）。另外，還有一個(gè)端口OPTO，此端口是前面三個(gè)端口的公共端，三路輸入信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部接成共陽極方式，所以O(shè)PTO端必須接外部系統(tǒng)的UCC。如果UCC是+5V，則可以直接接入；如果UCC不是+5V，則需要在外部另加限流電阻R，保證給驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部光耦合器提供8～15mA的驅(qū)動(dòng)電流。具體是：外部UCC為12V，則接680Ω限流電阻，如果為24V，則接1.8kΩ限流電阻。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出信號(hào)有如下兩種。 1）初相位信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器每次上電后將使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)處于在一個(gè)固定的相位上，這就是初相位。初相位信號(hào)是指步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每次運(yùn)行到初相位時(shí)，該信號(hào)端口就輸出高電平，否則輸出低電平。初相位信號(hào)與控制系統(tǒng)配合使用，可以產(chǎn)生相位記憶功能。 2）報(bào)警輸出信號(hào)。每臺(tái)驅(qū)動(dòng)器都有多種保護(hù)措施（如過電壓、過電流和過熱）。當(dāng)過電壓、過電流和過熱情況發(fā)生時(shí)，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入脫機(jī)狀態(tài)并使電動(dòng)機(jī)斷電，但這時(shí)控制系統(tǒng)尚未知曉，若要通知控制系統(tǒng)，就要用到報(bào)警輸出信號(hào)，此信號(hào)占用兩個(gè)端口，兩個(gè)端口為繼電器的常開觸點(diǎn)，報(bào)警時(shí)觸點(diǎn)立即閉合；驅(qū)動(dòng)器正常時(shí)，觸點(diǎn)為常開狀態(tài)。觸點(diǎn)規(guī)格為DC24V／1A或AC110V／0.3A。

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《PLC在機(jī)床數(shù)字化控制上的高級(jí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)》看點(diǎn)：強(qiáng)調(diào)功能指令的應(yīng)用和利用PLC進(jìn)行定位控制的方法，以低級(jí)脈沖控制到NC定位模塊，再到MC定位模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)為主線，分別擬定了各種定位控制需求下的算法模塊，并介紹了各種定位控制需求下的算法設(shè)計(jì)和硬件的選擇設(shè)計(jì)。在介紹實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)時(shí)，是以具體的模塊介紹為主，其他同類模塊的使用與之類似，讀者可以《PLC在機(jī)床數(shù)字化控制上的高級(jí)應(yīng)用與設(shè)計(jì)》介紹為指導(dǎo)進(jìn)行其他類型模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)。

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