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本文介绍的典型数控铣床主要由机床操作面板、X、Y、Z三个直线坐标轴、上轴及机床的液压、润滑、冷却系统等机床辅助功能组成。机床的电气系统包括数字控制系统(CNC)、数字伺服驱动系统、主轴变频调速系统及机床输入输出PLC控制系统等。 8 q; [; t6 |7 G$ S4 C' x
( z2 Y# [) I, C5 Y+ {- S 本电气系统主要完成人机对话和对三坐标机床坐标的进给、主轴的运转以及机床的液压、润滑、冷却系统等的控制。该机床的三个坐标采用HEIDEHAIN直线光栅尺全闭环反馈方式,机床主轴为电主轴,使用施耐德变频器控制,针对该机床的结构特点,其电气控制系统配置了法国NUM公司的NUM1050全数字数控系统,伺服驱动配置相应的MDLUNUMDRIVE数控式伺服驱动系统。 ( x4 }6 t6 Y2 O& X, c
6 [% P2 r I! f- n9 J& B$ g. c. A 这台三坐标机床的PLC控制程序是利用NUM1050全数字数控系统的内置式PLC功能,并配以相应的软件平台开发出来的。因而PLC程序的灵活性和易维护性与NUM1050数控系统的高性能有密不可分的关系。
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1 NUM1050数控系统
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NUM1050是一种开放式的、功能强大的数字控制系统,采用64位的CPU68040,用于数据的处理和坐标的控制,具有处理速度快、位置控制精度高等特点。
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6 p! Z G& m4 s! H 系统中的图形功能管理CNC面板显示和键盘:内存用来存储操作程序、PLC程序和用户文件:强大的通讯功能使CNC既可通过RS232串口又可通过网络接口与上位机进行通讯:轴控板用于控制数字轴或模拟轴的运动:内置式PLC通过输入/输出模块管理机床:CNC软件则管理加工程序、机床数据、计算机轨迹和速度以及监控坐标轴的运动。 0 U* N1 o4 a# |0 R" @
- `3 T& E; c6 W9 ?) G/ V7 ^ 2 NUM1050内置式PLC特点 ' y7 `9 i# o# i7 o. `
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PLC使用NUM系统提供的输入/输出接口与外界进行数据交换,通过PLC的扫描周期刷新存储区内的数据,PLC读取数据是通过%I变量,而PLC输出给外界数据是通过%Q变量进行的。 0 O: F0 m+ k7 s5 F4 t
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内置式PLC与NC之间则通过交换区交换数据,交换区中的内容是NC与PLC之间输入/输出的数据。NC输出给PLC的数据,PLC通过%R变量从交换区读取,PLC发送到NC的数据是通过%W变量放入交换区,由NC去读取,其扫描周期由系统自动执行。%R和%W所有变量的各字节和位都有特定的含义,专门提供给PLC用来控制NC的运行,并协调外接设备与NC之间的动作。 , M# a0 s, I. V* V! i6 M
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