论文总字数：13218字

摘 要

最早的数控机床是一种以继电器为核心器件进行控制，从而实现对工件进行加工操作的机床。考虑到可编程控制器和传统的继电-接触器控制系统相比具有可靠性高、抗干扰性强、体积小等优点，故本设计使用西门子可编程控制器对CK9930型数控车床电气控制部分进行了改进。文章中简述了PLC数控车床的各项功能，研究了机床的电气控制原则，编写了相关的PLC程序，最后实现了调试的功能。在硬件方面，本设计分析了数控系统的硬件组成，设计了相应的PLC硬件结构和外部接线。并对由PLC控制的机床进行了控制电路和工作原理的设计与分析。软件方面，考虑到机床运行应根据需要划分为不同的控制单元，因此在该控制程序的编写过程当中使用了模块化构造的方法，包括了对主轴的控制、坐标轴的控制、回原点的控制、回参考点的控制以及润滑与冷却的控制，编写了相对应的PLC梯形图程序。同时本设计使用西门子STEP7–200这个编程仿真软件，借助其运转、监控的功能，观察了程序的运转情况。

关键词：可编程控制器，CK9930型数控车床，梯形图，程序调试

Abstract ：The earliest numerical control machine tool is a kind of machine tool controlled by the relay as the core device to realize the machining operation of the workpiece. Considering that the programmable controller and the traditional relay contactor control system have the advantages of high reliability, strong anti-interference and small volume, this design uses SIEMENS programmable controller to improve the electrical control part of CK9930 CNC lathe. In this paper, the functions of PLC CNC lathe are briefly described, the electrical control principle of the machine tool is studied, and the related PLC program is written. Finally, the function of debugging is realized. In terms of hardware, this design analyzes the hardware composition of the CNC system, and designs the corresponding PLC hardware structure and external wiring. The control circuit and working principle of the machine controlled by PLC are designed and analyzed. In the software aspect, considering that the machine tool operation should be divided into different control units according to the needs, a modular construction method is used in the process of writing the control program, including the control of the spindle, the control of the coordinate axis, the control of the return point, the control of the return point and the control of the lubrication and cooling, and the control of the lubrication and cooling. The corresponding PLC ladder diagram program. At the same time, this design uses SIEMENS STEP7 - 200 programming simulation software, with its operation and monitoring function, to observe the operation of the program.

Keywords: PLC, CK9930 type NC lathe, Ladder diagram, Program debugging

目 录

1. 绪论 3

1.1 数控系统背景 3

1.2 国内外研究现状 3

2 PLC数控系统总体结构设计 4

2.1系统的创新点 4

2.2系统的总体结构组成 4

2.3数控系统工作原理 6

3.PLC及数控电路的设计 6

3.1 数控系统组成 6

3.2 PLC控制系统 7

3.3 PLC在数控车床上的应用 8

3.4 CK9930数控车床的电气控制 11

4.软件部分的设计 12

4.1 PLC程序设计 12

4.2输入输出分配设计 13

4.3 模块化设计 14

4.4 梯形图程序设计 15

4.5 本章小结 21

5 程序调试 22

5.1 公用程序调试 22

5.2 回原点程序调试 24

5.3 主轴控制程序调试 25

5.4 坐标轴控制程序调试 25

5.5 回参考点调试 25

5.6 润滑与冷却调试 26

总结与展望 27

参 考 文 献 28

致 谢 29

绪论

1.1 数控系统背景

NCS Numerical Control System(数字控制系统)是数控系统的简称，利用计算机来保存控制程序，达到相应的控制效果。是一种具备独立的接口电路，而且具备伺服驱动装置的专用计算机系统。

1990～1995年期间，国家引进了国际上先进的数控技术；1995～2005年期间，国家主动地研究了引进的技术，2005～2015年期间，国家加大资金投入，着手对数控技术的研发与建造，从此我国的数控技术有了巨大的发展。与老式的机械加工来比较，采用数控加工有以下几种优点^[1]：

（1）加工工艺精度高；

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：13218字