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西安航空学院毕业设计题目：FAGOR8025/8030数控系统及其在CK6150数控车床上的应用院系：电气学院专业：电气自动化技术班级：电气1550学号：1230301155020姓名：周斌指导教师：邓利红完成日期：2015.5.11-1-FAGOR8025/8030数控系统及其在CK6150数控车床上的应用设计摘要本设计是数控机床的PLC控制，用国内广泛使用的德国西门子S7-200系列PLC来控制CK6150数控机床。本设计主要包括CK6150机床的简单介绍、PLC类型选择、输入/输出分配表、梯形图、指令语句等内容。本文分析了数控中的PLC，以CK6150数控车床的PLC控制来分析PLC在工业中的应用。通过CK6150数控车床的PLC控制这个实例，可以清楚地看出独立型PLC与CNC装置之间、PLC与机床侧的开关量之间的I/O连接关系：并通过PLC程序设计，使CNC装置、PLC和数控机床三者紧密结合在一起，形成一个有机整体，从而控制数控机床有条不紊地工作。关键词：可编程控制器（PLC）,控制,数控机床ABSTRACTThisdesignisthePLC’sconformityofCNCmachinetools.Germany'sSiemensS7-200seriesPLCwhatiswidelyusedathometocontroltheCK6150CNCmachinetools.ThedesignincludesabriefintroductionoftheCK6150machine,PLCtype,input/outputallocationtable,ladder,instructions,etc.statements.ThispaperanalyzesthePLCofthenumericalcontrolandapplicationsofPLCcontrolinindustrybythePLC’sconformityoftheCK6150CNCmachinetools.YoucanclearlyseethattheI/OconnectionsbetweenindependentPLCandCNCequipmentandthatPLCandthemachinesideoftheswitchbythisexampleofthePLC’sconformityoftheCK6150CNCmachinetools.ThecloseconnectionwiththethreetogetherformsanorganicwholebythedesigningofPLCprogram,andthusconformityofCNCmachinetoolsworkinanorderlymanner.KEYWORDS:Programmablecontroller(PLC)，control，enginebednumericalcontrol-2-目录摘要···································································IABSTRACT····························································II前言······································································1一.FAGOR8025/8030数控简介1.1外形结构······························································21.2I/O连接器配置························································3二．K6150数控车床PLC控制2.1概述····································································72．2CK6150数控车床··················································72．2．1CK6150型数控车床控制电路工作原理····················82．3PLC类型的选择··················································112．4输入/输出分配表·················································12-3-2．5PLC的I/O接线图···············································132．6PLC主程序梯形图············································152．7主要子程序梯形图···············································172．7．1液压卡盘和液压尾座控制子程序··································172．7．2冷却和润滑控制子程序·············································192．7．3换刀控制子程序······················································212．7．4主轴控制子程序..........................................................................232．7．5急停、进给保持控制子程序·····································26结语·································································29参考文献······························································30谢辞·································································311前言在科学技术迅速发展的当今时代，数控技术已经成功地从手动机床操作完成了自身的蜕变。我们今天面对着这样的事实，数控工艺已经从一种传统的手工操作发展到全自动操作，随着相关技术的发展和进步，不断有新的知识融合在数控中。数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，他的出现以及所带来的巨大效益，引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。随着科学技术的迅猛发展，数控机床已是衡量一个国家制造工业水平的重要标志。发展数控机床是当前我国机械制造业技术改造的必由之路，是未来的、工厂自动化的基础。数控机床的大量使用，需要大批能熟练掌握现代数控机床的编程、操作和维修的工程技术人员。如果把数控加工编程比喻为我们生命中的阳光、空气和水，难免会感到夸张，但毋庸质疑的一点却是：数控加工编程已经深深地溶入了现代工业经济中，并在其中显现了十分重要、甚至是不可替代的作用。数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，自动的对被加工工件进行加工。我们把从数控系统外部输入的直接用于加工的程序称为数控加工程序，简称数控程序，它是机床数控系统的应用软件。数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同，当针对某一台数控机床编制加工程序时，应该严格按机床编程手册中的规定进行程序编制。2一．FAGOR8025/8030数控系统简介FAGOR8025/8030数控系统是由西班牙FAGOR公司生产的数控系统产品它有T、TG、TS三个系列，其中T系列为车床系列，TG系列为带有图形功能的车床数控系统，TS为具有刀具自旋转功能的车床数控系统。系统最多可驱动六个坐标轴，也可以接受六个坐标轴的反馈输入，可以实现三轴联动直线插补，两轴直线或圆弧插补。系统分辨率为1um,机床定位精度接近2um。系统中G00的最大进给速度可达到65.535m/min，可控最大主轴转速为9999r/min。刀库容量可达99把刀具。8英寸单色CRT显示器可进行静、动态图形显示。经RS-232和RS485通信接口可以很容易地实现通讯和联网。具有完备的刀具补偿功能，有较强的错误诊断能力，还具有探针输入功能。1.1外形结构FAGOR8025/8030车床数控系统外形结构如图1.10所示，其操作面板、CRT显示器和系统主板采用一体化集成安装结构。该数控系统分为不带PLC型和内装PLC型两种形式，其前面板及外形结构相同，后面板I/O连接器数量不同，不带PLC型只有I/O1、I/O2两个I/O连接器，而内装PLC型有I/O1、I/O2、I/O3三个I/O连接器，如图1.11所示。3图1.10FAGOR8025/8030数控系统外形结构1.2I/O连接器配置FAGOR8025/8030数控系统采用交流220V电源供电，靠后备锂电，保存机床参数等信息。该系统有两个I/O连接器，5个编码器输入插座，1个电子手轮输入插座，2个串行通信接口。4图1.11FAGOR8025/8030数控系统后面板布局5（1）I/O连接器I/O连接器I/O1、I/O2用来向伺服驱动装置提供模拟电压给定信号，向外部独立型PLC输出辅助功能信号，接收外部PLC送来的同步信号等，配置如图1.12所示。其中M1~M15为M功能译码输出；MST01~MST80为M、S、T功能BCD编码输出，与3个选通信号MStrobe、SStrobe、TStrobe配合，实现辅助功能输出控制；EmergencyStop为外部输入到NCN的急停信号，FeedHold为外部输入到NCN的进给保持信号，这两个信号均为低电平有效。6图1.12FAGOR8025/8030数控系统I/O连接器（2）位置反馈编码器输入A1、A2、A3、A4A1~A4为4个位置反馈旋转编码器输入15针插座，其中A1用于X轴反馈，A2用于刀具或第4轴反馈，A3用于Z轴反馈，A4用于C轴或第3轴反馈。插针排列如图1.13（a）所示。（3）主轴编码器输入A5A5为主轴编码器输入插座，用于主轴转速反馈和螺纹加工，插针排列方式如图1.13（b）所示。（4）电子手轮输入A6A6为电子手轮输入插座，1~5号插针用于手轮输入，6~8号插针用于探针输入，插针排列如图1.13（c）所示。7图1.13编码输入信号连接器二．CK6150数控车床PLC控制2.1概述数控机床的控制就是由数控系统和可编程控制器协调配合共同完成的。[6]其中可编程控制器主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有实现轨迹运动上的具体要求。可编程控制器通过辅助控制装置完成机床相应的开关动作，如刀具的更换，工件的装夹，冷却液的开关，自动润，滑等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面，将一部分信息送往数控系统用于加工过程的控制。在现代数控系统中，多数机床逻辑控制器都由可编程控制器来实现，也就是利用PLC中可靠的开关实现，从而避免相互矛盾和操作者有危险的现象出现。2．2CK6150数控车床CK6150普通数控车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、刀架、尾座、丝杆和光杠等部分组成。具有性能优越、操作方便、外形美观、结构先进等优点。主轴变速箱用来支承主轴和传动其旋转，它包含主轴及其轴承、传动机构、8启停及换向装置、制动装置、操纵机构及润滑装置。进给箱用来变换被加工螺纹和导程，以及获得所需的各种进给量，它包含变换螺纹导程和进给量的变速机构、变换螺纹种类的移换机构、丝杆和光杠转换机构以及操作机构等部件。溜板箱用来将丝杆或光杠传来的旋转运动变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向等操作。车床的切削运动包括卡盘或顶尖带动工件的旋转主运动。中小型普通车床的主运动和进