基于PLC的数控机床控制系统设计

基于PLC对数控机床电气控制的探讨[摘要]：plc（可编程控制器）是一种将计算机技术、自动控制技术、通信技术相结合的新型工业自动化控制设备。

数控机床电气控制系统采用plc已成为当前的发展趋势，本文对数控机床电气控制系统的控制方式、系统功能、主要控制部件，进行选择和分析后，给出一套完整的基于 plc 的数控机床电气控制系统的总体设计方案。

[关键词]：plc 数控机床电气控制中图分类号：tg519.1 文献标识码：tg 文章编号：1009-914x （2012）20- 0005 -01随着数控技术的迅速发展，不仅要对机床的各坐标轴的方向进行插补控制，还要对机床主轴的正、反转、停止、进给运动、刀库及机械手的控制等动作，进行顺序控制。

控制信息由i/o控制，如限位开关、温度开关和控制开关等输入元件，继电器、接触器和电磁阀等输出元件，同时还包括主轴驱动和进给伺服驱动的控制等。

由于plc是由输入部分、逻辑部分、输出部分组成，故上述功能完全可以由plc来完成。

一、选择合理的闭环控制方式控制系统的成功与否取决于数控机床电气控制方式的合理性。

要控制数控机床实现高速度、高精度的运转，系统的稳定性是非常重要的。

首先要针对被控设备的特征、加工精度、运行速度等进行分析来达到预定要求，其次要综合考虑系统的性价比等因素。

在确定了坐标轴数目后，采用工控机+运动控制器+电机+光栅尺的方案组合进行闭环控制。

在这种方式下，工控机能发挥强大的文件操作功能、人机交互功能、高速数据处理功能。

运动控制器则体现了高速度、高精度、高稳定性等优点。

光栅尺则为系统提供了高达0.001mm 的高精度的位置信息。

运动控制器不仅可以扩展轴的数目，也可以接入机床的各种传感器，提高了系统的可靠性及稳定性，同时也方便了系统以后的升级。

二、电气控制系统的工作原理以两轴数控车床为例，原理图如下：工控机在读取了文件信息之后，立刻把信息数据传送到西门子simotion（运动控制器）。

基于PLC的组合机床电气控制系统设计文献综述组合机床是一种集多种工艺操作于一体的机床，它能够实现多种不同工艺操作的自动切换，提高生产效率和产品质量。

而电气控制系统是组合机床的重要组成部分，它起着控制和监控机床运行状态的关键作用。

PLC （可编程逻辑控制器）作为一种通用的控制设备，被广泛应用于组合机床的电气控制系统中。

近年来，随着科技的发展和工业自动化水平的提高，越来越多的研究论文关注组合机床电气控制系统的设计与优化。

本文将综述一些基于PLC 的组合机床电气控制系统设计的相关文献，以期为相关研究提供参考和借鉴。

在组合机床电气控制系统设计中，PLC起着核心作用。

一些研究文献提出了基于PLC的组合机床电气控制系统设计方法，如[1]中提出了一种基于PLC和CNC（计算机数控）技术的组合机床电气控制系统设计方法。

该方法将PLC和CNC技术相结合，利用PLC进行机床运行状态的监控和控制，而由CNC控制系统进行工艺操作的控制。

通过将PLC和CNC技术相结合，该方法能够实现组合机床的高效运行和质量控制。

另一些研究文献关注于PLC在组合机床电气控制系统中的具体应用。

例如，[2]中研究了一种基于PLC的组合机床电气控制系统中的自适应控制算法。

该算法通过对组合机床的运行状态进行实时监测和分析，自动调整控制参数，以实现机床运行的最佳性能。

此外，一些研究论文还关注于组合机床电气控制系统的优化。

例如，[3]中提出了一种基于遗传算法的组合机床电气控制系统优化方法。

该方法通过遗传算法对组合机床电气控制系统的参数进行优化，以实现机床的高效运行和质量控制。

综上所述，基于PLC的组合机床电气控制系统设计是一个重要的研究领域。

通过研究文献综述，我们可以了解到一些相关的设计方法和应用案例。

然而，仍然有很多问题需要进一步研究和探索，如如何提高组合机床电气控制系统的稳定性和可靠性，如何实现机床运行的智能化等。

希望本文能够为相关研究提供一些启示和借鉴。

基于PLC的数控机床电气控制系统研究【摘要】本文围绕基于PLC的数控机床电气控制系统展开研究，首先介绍了PLC在数控机床中的应用以及数控机床电气控制系统的结构。

接着重点探讨了PLC在数控机床电气控制系统中的作用，并深入分析了基于PLC的数控机床电气控制系统设计的方法。

通过实验验证与分析，验证了该设计的可行性和效果。

在总结了研究成果并展望未来的研究方向，展示了本研究在数控机床电气控制系统领域的重要意义和潜在应用价值。

本文为相关研究提供了理论基础和实际指导，对促进数控机床技术的发展和应用具有重要意义。

【关键词】PLC，数控机床，电气控制系统，研究，应用，结构，设计，实验验证，分析，总结，展望未来，研究成果1. 引言1.1 研究背景数、格式等。

数控机床是现代制造业中重要的设备之一，广泛应用于金属加工、塑料加工等领域。

随着技术的发展和市场需求的变化，数控机床的要求也越来越高，需要更加精准、高效的控制系统来实现其功能。

传统的数控机床电气控制系统多采用硬线控制方式，存在布线复杂、维护困难等问题。

当前，国内外对基于PLC的数控机床电气控制系统的研究还处于起步阶段，有待进一步深入探讨和实践。

通过本研究，可以为数控机床电气控制系统的发展提供更多的理论支持和实践经验，促进数控机床的智能化和自动化水平的提升。

1.2 研究意义数要求。

内容如下：数控机床作为现代制造业中不可或缺的设备之一，其电气控制系统的稳定性和精准度对于提高生产效率和产品质量至关重要。

而基于PLC的数控机床电气控制系统则可以实现自动化控制，提高生产效率，减少人为操作误差，提高产品加工精度。

研究基于PLC的数控机床电气控制系统，可以深入探究PLC在数控机床中的应用，探讨数控机床电气控制系统的结构，分析PLC在数控机床电气控制系统中的作用，进而设计更加高效稳定的数控机床电气控制系统。

通过实验验证与分析，可以验证该设计方案的可行性和优越性。

本研究的意义在于为提高数控机床的自动化水平和生产效率提供技术支撑，为制造业升级提供解决方案，促进产业发展。

基于PLC的数控机床控制系统设计数控机床是现代制造业中的核心设备之一，其在工业生产中的自动化程度非常高，能够实现高效、高精度的加工。

而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工控领域的专用计算机，其稳定性和可靠性非常高，适用于数控机床控制系统的设计。

硬件设计方面，首先需要选定适用于数控机床控制的PLC，一般推荐选择功能强大、性能稳定的工业级PLC。

其次，需要根据实际应用需求选择适配的输入输出模块，用于与机床的各个传感器和执行器进行连接。

然后，根据数控机床的运动结构，选择合适的电机驱动器和编码器等设备。

最后，需要设计数控机床的操作面板，用于人机交互，包括显示屏、按钮、旋钮等。

软件设计方面，PLC的控制程序需要通过编程语言进行编写，常用的编程语言包括梯形图、指令表、结构化文本等。

在编程中，首先需要实现数控机床的各种基本功能，例如：自动进给、自动下刀、自动换刀等。

然后，针对具体的加工要求，编写相应的加工程序，包括工件的坐标系设定、刀具半径补偿、切削速度设定等。

此外，还需要编写相应的报警和故障处理程序，以保证数控机床的安全运行。

设计完整的基于PLC的数控机床控制系统后，还需要进行相应的调试和测试。

通过连接各个部件，验证控制逻辑是否按预期工作，检查机床运动是否平稳、精确。

在测试过程中，还需要模拟各种异常情况，如断电、通信异常等，确保系统能够正确处理这些异常情况，保证机床的安全性和可靠性。

总之，基于PLC的数控机床控制系统设计需要考虑到硬件和软件两个方面，确保系统功能完善、稳定可靠。

通过合理的硬件设计和编写高效的控制程序，可以实现数控机床的自动化加工，提高生产效率和产品质量。

摘要采用数控车床控制系统进行机械加工具有加工精度高、生产效率高、改善劳动力条件、利于生产管理现代化的特点，极大满足对产品多样化的需求。

论文以数控车床为研究对象，对其基于PLC的控制系统进行了设计。

主要有一下几点内容：（1）提出了基于PLC数控车床的控制系统设计的总体方案：伺服驱动控制系统设计方案、联动控制设计方案等。

简单的地进行了对数控车床的主要机械结构、控制系统结构以及数控车床工作原理和流程介绍；（2）较为详细地进行了数控车床控制的设计，其中包括元器件选则，硬件电路设计，和相关模块的接线，如运动控制器的接线，PLC配线等以及PLC对步进电机、主轴电机、电路报警的程序设计；（3）采用Matlab进行对本次设计中的进给系统进行仿真，进行了模型的建立，仿真数据的分析。

关键词：PLC；数控车床；控制系统；仿真AbstractThe machining operation employs CNC lathe control system, and with the features of high precision, high production efficiency, improved labor conditions, conducive to production and modern management, which can greatly meet the diverse needs of the product.The study object of this paper is CNC lathe, and the main contents of its PLC-based control system designs are as following:the overall design program of PLC-based CNC lathe control system: design programme of servo drive control system, design programme of linkage control. A brief introduction about CNC lathe mechanical structure, control system structure as well as CNC lathe working principle and process are given;Give a detailed introduction on CNC lathe control design, including the components selection, hardware circuit design, wiring with related modules, such as motion controller wiring, PLC wiring as well as PLC program design on stepper motor, spindle motor and circuit alarm;To simulate the feed system by using Matlab, establish model, and carry out the analysis ofthe simulation data.Keywords: PLC; CNC lathes; control system; simulation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (V)1 绪论 (1)1.1数控系统的发展 (1)1.1.1 国外数控系统发展 (1)1.1.2 国内数控发展 (1)1.2数控加工的意义 (2)1.3PLC在数控车床上功用、优点 (3)1.4课题研究背景及意义 (4)1.4.1 研究意义 (4)1.4.2 研究内容 (4)2 基于PLC数控车床控制系统的设计方案 (5)2.1数控车床简介 (5)2.1.1数控车床机械结构 (5)2.1.2 控制系统的组成 (5)2.1.3数控车床工作原理和流程 (6)2.2控制系统设计流程 (6)2.2控制系统设计方案 (6)2.2.1伺服驱动控制系统设计方案 (6)2.2.2联动控制设计方案 (7)2.2.3主轴控制系统设计方案 (8)2.3数控车床控制系统关键技术 (9)2.4本章小节 (10)3 基于PLC数控车床控制系统的设计 (11)3.1.器件选择 (11)3.2硬件电路设计 (12)3.2.1 主电路设计 (12)3.2.2 供电电源电路 (13)3.2.3供电电源接线 (14)3.2.4交流控制电路 (15)3.2.5直流控制电路 (16)3.2.6步进电机驱动电路设计 (18)3.2.7 运动控制器设计 (18)3.2.8 PLC配线设计 (20)3.3软件设计 (21)3.3.1 P LC对步进电机控制程序设计 (21)V3.3.2 PLC对主轴电机控制程序设计 (23)3.3.3PLC故障报警设计 (25)3.4本章小结 (26)4 基于MATLAB的仿真设计 (27)4.1M ATLAB介绍 (27)4.2建立系统仿真模型 (27)4.3仿真结果及分析 (27)4.4本章小结 (28)5 结论与展望 (29)5.1结论 (29)5.2不足之处及未来展望 (29)致谢 (30)参考文献 (31)基于PLC的数控车床控制系统的设计1 绪论1.1 数控系统的发展数控系统（numerical control system）是数字控制系统的简称，它是机械运动及加工过程进行数字化信息控制的所具备相应的硬件和软件的总和。

基于PLC的数控机床电气控制系统研究【摘要】本文围绕基于PLC的数控机床电气控制系统展开研究，通过分析研究背景、研究目的和意义及价值，揭示了PLC在数控机床中的应用以及数控机床电气控制系统的特点。

探讨了基于PLC的数控机床电气控制系统设计原理和研究方法，结合实际案例展示了其应用效果。

结论部分总结了研究成果，展望未来研究方向，并得出研究的启示。

通过本文的研究，有望提高数控机床的生产效率和精度，促进工业自动化的发展，具有重要的理论和实践意义。

【关键词】PLC、数控机床、电气控制系统、研究、设计原理、研究方法、应用案例、结论、未来研究方向、启示1. 引言1.1 研究背景本文旨在探讨基于PLC的数控机床电气控制系统的设计原理、研究方法和应用案例，旨在为数控机床制造商和研发人员提供参考，推动数控机床电气控制技术的进步与应用。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨基于PLC的数控机床电气控制系统的设计和应用，从而提高数控机床的性能和精度，提高生产效率，降低能源消耗和成本。

通过研究，我们希望能够总结出一套科学的设计原则和方法，为数控机床领域的相关工作者提供有益的参考和借鉴，促进数控机床技术的发展和应用。

我们也希望通过这项研究，进一步推动PLC技术在数控机床领域的应用，促进数字化制造技术的发展，提高我国制造业的竞争力和创新能力。

通过研究基于PLC的数控机床电气控制系统，我们可以为我国工业自动化领域的发展做出贡献，推动我国制造业向高端、智能化方向迈进。

1.3 意义和价值基于PLC的数控机床电气控制系统具有重要的意义和价值。

这种电气控制系统可以实现自动化生产，提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量和一致性。

基于PLC的数控机床电气控制系统可以实现多功能控制，即便在复杂的加工工艺中也能保持高度的稳定性和精度。

随着信息化和智能化的发展，基于PLC的数控机床电气控制系统还可以与其他系统进行数据共享和联网，实现智能制造。

基于PLC的嵌入式数控机床控制系统设计一、引言随着现代制造业的发展，数控机床在加工领域中的应用越来越广泛。

数控机床的控制系统是数控技术的核心，它直接影响着数控机床的性能和精度。

传统的数控机床控制系统一般采用PC或专用的控制器进行控制，但是由于PC系统的不稳定性和专用控制器的高昂成本，使得这些控制系统在一定程度上受到了限制。

近年来，基于PLC的嵌入式控制系统逐渐受到了广泛关注，它具有稳定性高、成本低等优点，逐渐在数控领域中得到应用。

本文将重点介绍基于PLC的嵌入式数控机床控制系统的设计原理和方法，希望能为相关领域的研究和实践提供一定的参考价值。

1. PLC的基本原理PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业控制的计算机，它通过输入输出模块与外部设备进行数据交换，并通过逻辑控制指令对外部设备进行控制。

PLC一般由CPU、输入模块、输出模块、通信模块等部分组成，其中CPU负责处理逻辑控制指令，输入模块负责将外部设备的信号输入到PLC中，输出模块则负责将PLC产生的控制信号输出给外部设备。

2. 嵌入式数控机床控制系统的基本原理嵌入式数控机床控制系统是指将数控系统的控制模块直接嵌入到数控机床的控制器中，与数控机床的其他部件进行紧密结合，以实现对机床的自动控制和运行。

嵌入式数控机床控制系统的基本原理是通过PLC作为控制模块，接收数控程序的指令，运行数控算法，生成控制信号并交给数控机床的执行部件，从而实现对数控机床的精密控制。

1. 总体设计在设计基于PLC的嵌入式数控机床控制系统时，首先需要对数控机床的控制要求进行分析，包括控制精度、速度要求、多轴控制要求等。

然后根据控制要求设计PLC的选型和相关外围设备的选择，确定PLC的输入输出模块、通信模块等。

2. 软件设计在软件设计方面，需要编写数控编程软件，以实现数控程序的输入、编辑和管理。

编写控制算法程序，根据数控程序生成相应的控制信号，实现对数控机床各轴的控制。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)摘要本文主要阐述了传统钻床PLC改造的可行性，并进行了具体的实施方案，传统钻床传统继电控制系统使用大量的中间继电器、时间继电器,控制触点多,因此电气控制系统存在故障率高、可靠性差、接线复杂、不便于检修等缺点.为了提高钻床控制系统的可靠性,降低故障率,提高钻床的加工效益,很多企业对传统控制钻床的电气控制系统进行了改造本文描述了数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。

并且对数控机床中的PLC作了详细的介绍，把PLC在控机床上的控制做了设计。

然后以摇臂钻床Z3040为例，描述了它的设计过程，包括控制系统电路的设计，控制原理设计，主电路设计，主控制电路设计，Z3040摇臂钻床原理图，用PLC编写程序对机床进行控制。

关键词：可编程控制器数控机床数字控制液压控制梯形图原理图目录摘要.............................................................................................第1章绪论 (1)1.1.1 国外研究现状 (1)1.1研究现状与研究意义 (1)1.1.2 国内研究现状 (2)1.1.3 研究的意义 (3)1.2 PLC应用于数控钻出的可能性 (4)第2章总体设计方案 (10)2.1 总体方案的设计 (10)2.2元器件的选型 (11)2.3 PLC的主要类型 (11)2.4 本章小结 (11)第3章摇臂钻床控制线路设计 (13)3.1摇臂钻床控制线路概述 (13)3.1.1 操纵机构液压系统 (13)3.1.2夹紧机构液压系统 (14)3.2摇臂钻床控制线路原理设计 (15)3.3 Z3040摇臂钻床控制线路主电路设计 (16)3.4 Z3040摇臂钻床控制线路控制电路分析 (16)3.4.1主电动机控制电路 (16)3.4.2 摇臂升降控制电路 (16)3.4.3 立柱和主轴箱松开、夹紧控制电路 (17)3.4.4 冷却泵控制电路 (18)3.4.5 照明、信号电路 (18)3.5 本章小结 (18)第4章摇臂钻床PLC控制系统 (19)4.1 PLC的基本特点 (19)4.2 PLC的工作原理 (20)4.3 PLC的选型 (21)4.3.1 确定IO点数 (22)4.3.2 选配PLC的型号 (22)4.4摇臂钻床的PLC控制I0（输入、输出）地址分配表 (22)4.5 PLC控制系统设计 (24)4.5.1 主轴电动机控制 (24)4.5.2 摇臂升降控制 (24)4.5.3立柱与主轴箱松开、夹紧控制 (24)第5章技术展望 (25)结论 (27)参考文献 (27)致谢 (29)附录 (30)第1章绪论数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段；数控机床是国防工业现代化的重要战略装备，是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要标志。

摘要可编程控制器（PLC）广泛应用于数控机床等工业控制中。

数控机床的控制部分可分为数字控制和顺序控制两部分。

本文描述了数控机床的基本组成、工作原理、分类及各自的特点。

并且对数控机床中的PLC作了详细的介绍，把PLC在数控机床上的控制做了设计。

然后以摇臂钻床Z3040为例，描述了它的设计过程，包括控制系统电路的分析，Z3040摇臂钻床原理图，用PLC编写程序对机床进行控制。

关键词：可编程控制器数控机床数字控制顺序控制ABSTRACTProgrammable controller (PLC) is widely used in nc machine tools and other industrial control. Part of CNC control can be divided into digital control and sequence control two parts.This paper describes the basic CNC composition, working principle, classification and their respective characteristics. And the PLC for nc machine tools have also been introduced in detail, the PLC in the control nc machine design. Then Z3040 with radial drilling machine as an example, describes its design process, including control system circuit analysis, Z3040 radial drilling machine principle diagram, using PLC programming control of machine.Keywords:programmable controller；nc machine tools；digital control；sequence control；目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1 数控机床的发展 (3)1.2 数控机床原理和特点 (4)1.3 数控机床的结构 (6)2 PLC的概述 (6)2.1 PLC的基本特点 (7)2.2 PLC的工作原理 (8)2.3数控机床采用PLC电气控制系统的优点 (9)2.3.1 PLC与继电器、接触器相比较 (9)2.3.2 PLC与单片机比较 (10)3 Z3040摇臂钻床的基本概述 (11)3.1 Z3040摇臂钻床控制线路概述 (12)3.1.1 操纵机构液压系统 (12)3.1.2 夹紧机构液压系统 (12)3.2 Z3040摇臂钻床控制线路原理分析 (12)3.3 Z3040摇臂钻床控制线路主电路分析 (14)3.4 Z3040摇臂钻床控制线路控制电路分析 (14)3.4.1 主电动机控制电路 (14)3.4.2 摇臂升降控制电路 (14)3.4.3 立柱和主轴箱松开、夹紧控制电路 (15)3.4.4 冷却泵控制电路 (16)3.4.5 照明、信号线路电路 (16)4 Z3040摇臂钻床的PLC控制系统 (16)4.1 PLC的选型 (17)4.1.1 确定I/O点数 (17)4.1.2选配PLC的型号 (17)4.2 Z3040摇臂钻床的PLC控制I/0（输入、输出）地址分配表 (19)4.3 PLC控制系统分析 (19)4.3.1主轴电动机控制 (20)4.3.2 摇臂升降控制 (20)4.3.3 立柱与主轴松开、夹紧控制 (20)4.4 PLC梯形图程序设计 (20)4.4.1 系统预开程序 (21)4.4.2主轴电动机控制程序 (21)4.4.3 摇臂升降控制程序 (22)4.4.4 立柱箱、立柱、摇臂松开、夹紧控制程序 (22)4.4.5 立柱箱、立柱松开、夹紧控制程序 (23)4.4.6 冷却泵控制 (23)4.4.7信号指示梯形图程序 (24)4.4.8 完整的PLC控制梯形图 (24)参考文献 (25)附录 (26)总结 (31)致谢 (32)1 绪论随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。

南京工程高等职业学校五年制高职毕业设计姓名：武陈学号：100109226系部：电子工程系专业：电气自动化技术设计题目：基于PLC的数控机床的应用设计指导教师：魏小林职称：副教授年月日中国是一个机械制造大国，但由于技术和资金等方面限制其装备水平却较落后，在现有条件下用现代化技术对旧的设备进行技术改造和提升是我国制造业发展的一个方向。

本文作者针对已报废的 CA6140 普通废旧车床进行数控化设计及实现，其意义在于寻找一种可行的、具有推广价值的设备改造方法，可解决目前设备老化所带来的问题。

本文介绍了用广州数控系统对 CA6140 普通车床的改造设计方法，重点阐述了机械改造、机床电气设计、PLC 控制及间隙补偿等几个方面的内容。

利用广州数控系统对 CA6140 车床改造后，与以前相比，该机床的操作更加方便，大大降低了劳动者的劳动强度，提高了生产效率，并经测试，其各项技术指标均已达到工业标准，系统运行平稳。

关键词：车床，数字化设计，机械改造第一章绪论 (1)1.1 本文选题背景及意义 (1)1.2 对机床的认识 (1)1.3 机床改造意义 (2)1.4 改造的总体方案设计 (2)第二章机床的机械结构改造 (4)2.1 主轴系统的改造 (4)2.2 进给系统的改造 (4)2.3 导轨的改造 (7)2.4 刀架的改造 (10)2.5 安全防护装置 (11)第三章机床的电气改造 (12)3.1 数控系统的选择 (12)3.2 数控系统电气控制线的连接 (12)3.2.1 系统的安装 (12)3.2.2 系统的连接 (14)3.3 数控系统内部总线上数据信息的传输 (15)3.3.1 与驱动器的连接 (15)3.3.2 与主轴编码器的连接 (17)3.3.3 与手轮的连接 (18)3.3.4 与变频器的连接 (19)3.3.5 系统与 PC 机的连接 (20)3.3.6 与电源接口的连接 (20)3.3.7 I/O 接口定义 (21)3.4 数控系统与进给控制模块间信息传输 (23)3.5 数控系统与输入输出模块间信息传输 (23)3.5.1 变频调速的特点及基本原理 (24)3.5.2 变频器 (25)第四章PLC 的控制原理及程序设计 (27)4.1 PLC 的基本结构及工作原理 (27)4.2 PLC 在数控机床控制中的应用 (28)4.3 CNC 加工代码在 PLC 上的实现方法 (30)4.3.1 T 功能代码的实现方法 (31)4.3.2 M 功能代码的实现方法 (31)第五章机床的加工精度检验及间隙补偿 (32)5.1 影响加工精度的因素 (32)5.1.1 静态误差 (32)5.1.2 动态误差 (38)5.2 加工精度的提高 (39)第六章机床的验收与性能比较 (45)6.1 引言 (45)6.2 外观检查 (45)6.3 机床性能与数控功能的验收 (45)6.3.1 机床性能的验收 (45)6.3.2 数控功能的验收 (45)6.4 改造后机床的精度验收 (46)6.4.1 机床几何精度的检验 (46)6.4.2 机床定位精度的检验 (48)6.4.3 机床切削精度的检验 (48)第七章结论与展望 (50)7.1 结论 (50)7.2 后续工作展望 (50)参考文献 (51)致谢 (53)第一章绪论1.1 本文选题背景及意义工业发达国家在上个世纪 70 年代末、80 年代初已开始大规模应用数控机床，目前数控技术已经成为制造业自动化的核心技术，同时机床数控化也是推行CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CIMS(计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。

plc在数控机床控制系统中的应用毕业设计1. 引言1.1 概述数控机床是现代制造业中非常重要的设备之一，它能够实现高精度、高效率、自动化的加工过程。

在数控机床的控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用的控制器，发挥着重要的作用。

本文将从PLC在数控机床中的应用出发，对其优势和作用进行详细分析，并通过具体应用案例展示其在数控机床领域的实际应用价值。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分内容安排如下：第二部分将介绍数控机床的基本原理，以使读者对数控机床有更深入的了解。

随后，在第三部分中，将通过具体的案例分析，展示PLC在不同类型的数控机床中所扮演的角色和应用情况。

第四部分将讨论在PLC与其他控制方式之间进行比较时面临的问题和挑战，并提出相应解决思路。

最后，在结论部分将对全文进行总结，并展望PLC在数控机床领域未来的发展方向。

1.3 目的本文的主要目的是探讨PLC在数控机床中的应用，深入了解其优势和作用，并通过具体案例分析加深读者对其在实际生产中所起到的重要作用的理解。

同时，本文还将探讨PLC与其他控制方式进行比较时所面临的问题与挑战，并提出未来发展方向。

通过本文的阐述，读者能够更好地理解和认识PLC在数控机床领域中的应用价值，并为相关研究和改进提供参考。

2. PLC在数控机床控制系统中的应用2.1 数控机床的基本原理在开始讨论PLC在数控机床控制系统中的应用之前，我们首先需要了解数控机床的基本原理。

数控机床是一种通过事先编程来自动化地进行加工的装置。

它使用计算机来精确地控制工具和工件之间的相对运动，并实现复杂的加工操作。

其核心组成部分是由电脑、传感器、伺服驱动器和执行器等组成的数控系统。

2.2 PLC在数控机床中的优势和作用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种可编程的电子设备，广泛应用于各种自动化领域，包括数控机床。

PLC在数控机床中具有以下优势和作用：高可靠性：PLC具有稳定可靠的硬件结构和工业级别的软件设计，可以在恶劣环境下长时间稳定运行。

PLC技术下的机床电气控制自动化系统设计作者：李东旭来源：《中国新通信》2022年第15期摘要：PLC技术是机床电气控制系统改造主要技术，具有控制稳定、运行可靠的优良特点。

文章在分析基于PLC的机床电气控制原理的基础上，从PLC选型、硬件设计、软件设计几个方面，论述了PLC技术在机床电气控制自动化系统设计中的应用方案，并对基于PLC技术的机床电气控制自动化系统功能调试进行了进一步分析，希望为机床电气控制自动化系统设计提供一些借鉴。

关键词：PLC技术;机床;电气控制;自动化一、引言机床是汽车、造纸、机械行业生产主要用工具，具有次品率低、效率高、适应力强的特点。

但是，在机床应用时间不断延长的背景下，电气故障频出，维修难度较大，影响了正常生产活动的开展。

而利用PLC技术设计机床电气控制自动化系统，可以发挥PLC脉冲输出能力、浮点运算能力，降低电气控制故障率，为数控生产控制提供依据。

因此，探究PLC技术在机床电气控制自动化系统设计中的应用具有非常突出的现实意义。

二、基于PLC的机床电气控制原理机床电气控制本质上是对机床加工对象位置、加工速度与加速度进行精密控制的过程，包括单坐标控制、多坐标控制两种，部分情况下也可以为多目标协调运动。

其中类似设备启动/关停的单坐标控制可以利用开关量进行控制;而多坐标控制或多目标协调运动需要借助脉冲量控制，PLC脉冲量处理功能较为突出，包括高电平、低电平两个状态，确保机床加工控制的经济性与有效性。

在脉冲量控制时，需要先将物理量向电量转换，再经电压物理量转换为频率脉冲量。

根据机床电气控制目的的差异，PLC控制可划分为轨迹控制、位置控制、转矩控制、模拟量控制、同步控制、速度控制几种类型，其中位置控制在机床电气控制中较为常见，特指控制机床加工对象或加工工具位置移动，确保加工对象在指定的位置。

由机床运动形式与动作规律可知，机床电气控制包括主电路、控制电路几个部分。

主电路中，电动机与速度继电器串电阻瞬时冲动，可经主轴进行速度控制;控制电路则经正转控制接触器接通电源，自行锁定电机串电阻启动并接通时间继电器，则在时间限制内促使电机全速正转。

数控机床电气控制课程设计前言随着数控技术的发展，数控机床已经成为现代工业中不可或缺的一部分。

而其电气控制系统的设计是其关键技术之一。

本文将介绍一种基于PLC控制器的数控机床电气控制系统设计方案。

设计方案系统架构本方案采用的是基于PLC控制器的电气控制系统设计方案。

具体来说，这个系统架构包括了以下几个部分：1.PLC控制器2.电气输入/输出模块3.人机界面4.步进电机驱动器5.直线电机驱动器6.伺服电机驱动器其中，PLC控制器是整个电气控制系统的核心，它负责控制整个系统的运行状态。

电气输入/输出模块则是负责接受电气控制信号并控制相关设备的运行。

人机界面则是负责与操作者进行交互的部分，包括显示系统的运行状态和控制参数。

步进电机驱动器、直线电机驱动器和伺服电机驱动器则分别是控制不同类型电机的部分。

控制策略在本方案中，控制策略采用的是开环控制策略。

具体来说，PLC控制器会根据运动轨迹和速度来控制步进电机和直线电机的运动。

而在伺服电机中，控制器将使用位置和速度反馈来控制伺服电机的运动。

接口设计人机界面通过使用触摸屏来实现交互。

在此基础上，系统将提供一个简单的图形界面，显示系统的运行状态和控制参数。

此外，还将提供一组操作按键，用于控制系统的开关与运行状态。

系统测试在实际使用前，本方案还需要进行一系列测试以检验电气控制系统的性能和可靠性。

首先，可将系统的控制参数设置到不同的值，并运行系统进行验证。

其次，对于系统中可能出现的故障，需要事先制定紧急处理措施。

最后，需要对整个系统进行长时间的稳定性测试，以确保其能持续稳定地运行。

总结本文介绍了一种基于PLC控制器的数控机床电气控制系统设计方案，并讨论了其系统架构、控制策略和接口设计。

此外，还介绍了对该系统进行测试的必要性。

通过这些措施，能有效提高数控机床的电气控制精度和效率，为现代工业生产提供技术支持。

基于PLC的四工位组合机床控制系统设计一、引言随着现代制造业的快速发展，数控机床在工业生产中的应用越来越广泛。

在实际生产中，需要进行多个不同工序的加工，为了提高生产效率与品质，可以将多个工序集成到一个机床上，形成组合机床。

本文基于PLC技术，设计了一个四工位组合机床控制系统。

二、系统设计1.系统硬件设计本设计使用了一套工业PLC作为控制核心，它具有实时性好、可靠性高的优点。

另外，为了保证系统的稳定运行，还需要选用高精度的传感器、执行器等设备。

在设计过程中，要考虑硬件的可靠性、可扩展性和兼容性。

2.系统软件设计系统的软件部分主要包括PLC程序和人机界面（HMI）程序。

PLC程序负责控制机床的加工过程，根据工艺要求控制各个执行器的运动。

HMI程序负责与用户进行交互，可以实现参数调整、故障诊断等功能。

三、功能设计1.自动循环加工系统可以实现自动循环加工功能，即在一次加工完成后，自动完成下一个加工工序。

PLC程序会根据预设的工艺参数和控制逻辑，控制各个执行器的运动。

为了提高生产效率，可以设置加工时间的优化算法，实现加工过程的快速切换。

2.故障检测与诊断系统具有故障检测与诊断功能，当出现设备故障时，PLC程序会根据设备状态进行故障诊断，并显示相应的故障信息。

通过对故障信息的分析，可以快速定位故障原因，提高设备的可用性。

3.实时监控与数据采集系统可以实现实时监控与数据采集功能，可以监测机床的运行状态、加工参数等，并将数据实时传输给上位机。

通过上位机的数据分析与处理，可以对生产过程进行实时监控和质量控制。

四、总结与展望本设计基于PLC技术，实现了一个四工位组合机床控制系统。

该系统具有自动循环加工、故障检测与诊断、实时监控与数据采集等功能。

通过该系统的应用，可以提高生产效率、减少人力投入和提高产品质量。

未来，可以进一步完善系统的功能和性能，提高系统的稳定性和可靠性，适应更多复杂加工工艺的需求。