FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及PLC控制设计

机电控制技术课程设计说明书铣床的电气控制系统设计起止日期：2011 年12 月12 日至2011 年12 月17 日学生姓名XX班级机设083学号XX成绩指导教师(签字)机械工程学院2011年12月16日目录一、控制对象（铣床）描述 (3)（一）简介 (3)（二）机床结构及工作要求 (3)二、铣床系统的电气控制电路设计 (4)（一）电气传动的特点及控制要求 (4)（二）继电器-接触器电气控制电路的设计 (4)（三）继电器-接触器电气控制电路图分析及介绍 (5)（四）选择电气元件及明细表 (10)三、铣床的可编程控制器（PLC）设计 (14)（一）可编程控制器控制系统设计的基本原则 (14)（二）可编程控制器系统的设计 (14)四、设计心得 (17)五、参考文献 (18)六、附图 (18)一、控制对象（铣床）描述（一）简介铣床（millingmachine）系指主要用铣刀在工件上加工各种表面的机床。

通常铣刀旋转运动为主运动，工件（和）铣刀的移动为进给运动。

它可以加工平面、沟槽，也可以加工各种曲面、齿轮等。

铣床是用铣刀对工件进行铣削加工的机床。

铣床除能铣削平面、沟槽、轮齿、螺纹和花键轴外，还能加工比较复杂的型面，效率较刨床高，在机械制造和修理部门得到广泛应用。

（二）机床结构及工作要求万能铣床具有主轴转速高，调速范围宽，操作方便，工作台能自动循环加工等特点，其结构如图A所示。

主要由底座，床身，悬梁，刀杆支架，工作台，溜板和升降台等部分组成。

图1 卧式万能铣床外形结构图1-底座2-主轴电动机3-床身4-主轴5-悬梁6-刀杆挂脚7-工作台8-工作台左右进给操作手柄9-滑座10-工作台前后上下操作手柄11-进给变手柄及变速盘12-升降工作台13-进给电动机14-主轴变速盘15-主轴变速手柄其工作原理：铣刀装在与主轴连在一起的刀杆支架上，在床身的前面有垂直导轨，升降台沿其上下移动；在升降台上面的水平导轨上，装有可在平行与主轴轴线方向移动（横向移动）的溜板，在溜板上部转动部分的导轨上可作垂直与主轴轴线方向的移动（纵向移动），这样，工作台上的工件就可以在六个方向（上，下，左，右，前，后）进给。

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述1. 引言1.1 介绍数控机床电气控制系统的重要性数、格式等。

以下是根据您的要求输出的内容：数控机床电气控制系统在现代制造业中起着至关重要的作用。

随着科技的不断发展，数控机床已经成为制造业中的重要设备，其高精度、高效率、高稳定性的特点得到了广泛应用。

而电气控制系统则是数控机床的核心部分，它承担着控制整个机床运行的任务。

数控机床电气控制系统的质量和性能直接影响着机床的生产效率和加工质量，因此其重要性不言而喻。

通过本文的讨论，我们将探讨PLC在数控机床电气控制系统中的具体应用，以及其基本原理、设计要点等内容，希望可以为读者带来更多关于数控机床电气控制系统的认识和理解。

1.2 提出本文要讨论的内容本文将探讨数控机床电气控制系统中的PLC设计。

随着现代制造业的快速发展，数控机床已经成为工业生产中不可或缺的重要设备。

而在数控机床中，PLC作为电气控制系统的核心，起着至关重要的作用。

本文将重点讨论PLC在数控机床电气控制系统中的应用，探讨PLC的基本原理和特点，以及在PLC设计中需要考虑的因素。

我们还将深入研究PLC在电气控制系统中的功能，分析PLC设计的实例，并总结数控机床电气控制系统的PLC设计要点。

通过本文的研究，我们希望能够为数控机床电气控制系统的PLC设计提供一些参考，帮助工程师和研究人员更好地理解PLC在数控机床中的应用和设计原则。

我们也将展望未来PLC在数控机床电气控制系统中的发展趋势，为行业的发展提供一些思路和建议。

2. 正文2.1 PLC在数控机床电气控制系统中的应用PLC在数控机床电气控制系统中的应用非常广泛，它可以实现各种复杂的控制功能，提高机床加工精度和效率。

PLC可以用来控制数控机床的主轴、进给系统、冷却液系统、润滑系统等各个部分，实现对机床运行的全面控制。

在数控机床中，PLC可以实现自动化送料、送料器的控制、安全保护控制、加工过程的监控和调整、故障诊断与排除等功能。

机床电气控制与PLC课程设计前言机床电气控制是机械工业领域的重要技术之一，是机床系统中的核心控制技术。

随着计算机技术的发展，PLC已经成为了机床电气控制领域中使用最广泛的控制器。

本课程设计将着重讲解机床电气控制与PLC控制技术，并结合实际案例进行应用分析。

课程设计目标本课程设计旨在帮助学生：•理解机床电气控制的基本概念和原理；•掌握PLC的使用方法和编程技巧；•了解机床电气控制和PLC在实际工程中的应用。

课程设计内容第一章机床电气控制基础本章将介绍以下内容：•机床电气控制的基本原理；•机床电气控制中常用的元器件、电路及其工作原理；•机床电气控制中的安全措施。

第二章 PLC基础本章将介绍以下内容：•PLC的定义和工作原理；•PLC的组成和结构；•PLC的编程语言和程序设计方法。

第三章 PLC实验本章将结合具体案例，进行以下实验：•使用PLC控制门窗开关；•使用PLC控制工业机器人；•使用PLC控制自动化流水线。

第四章机床电气控制与PLC应用实例本章将通过实际案例分析，介绍以下应用：•使用PLC控制机床主轴的启停和转速控制；•使用PLC控制机床夹具的升降和夹持操作；•使用PLC控制机床加工工艺的计算和控制。

设计思路本课程设计将采用理论教学、实验演示和案例分析相结合的方式进行。

通过清晰的讲解、具体的实验和实际案例的分析，让学生对机床电气控制和PLC控制技术有更深刻的理解和了解，掌握其基本原理和应用。

设计要求学生需要：•承担实验设计和实验记录的工作、编写实验报告；•参与案例分析和课堂讨论；•参与课内考核和课程总评成绩。

结语机床电气控制和PLC技术是现代机械工业的核心技术之一，对于相关专业的学生来说，掌握这些技术至关重要。

通过本课程的学习，相信学生们能够深入理解机床电气控制和PLC控制技术的基本原理，掌握其应用方法，为将来的工作和学习打下基础。

前言数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。

现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等，都是建立在数控技术之上。

数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的核心标志，实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。

我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，即使在国内市场也面临着严峻的形势：一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求，而另一方面却有不少国产机床滞销积压，国内机床产品充斥市场，严重影响我国数控机床自主发展的势头。

这种现象的出现，除了有经营上、产品质量上和促销手段上等的原因外，一个最主要的原因就是新产品（包括基型、变型和专用机床）的开发周期长，不能及时针对用户的需求提供满意的产品。

本论文采用的是FANUC数控加工中心系统，深入浅出地介绍了FANUC数控加工中心的电气原理图、PMC程序的编制和简单系统的调试等。

电气原理图与PLC程序设计是这次设计中的重点内容，同时也是难点。

由于本人水平有限，设计中的错误和不足之处在所难免，敬请各位指导老师和验收老师批评指正。

目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 选题背景 (3)1.2 FANUC数控系统概述 (4)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (4)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (4)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (5)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (5)1.3 FANUC数控加工中心的创新与应用 (6)第二章 FANUC加工中心电气原理图的设计 (6)2.1 常用电器的选型 (6)2.1.1 伺服电机的选型 (6)2.1.2 低压元器件选择 (7)2.2 电气原路图的基础知识 (8)2.2.1 电气原理图 (8)2.2.2 电气原路图的构成要素 (8)2.2.3 电气原路图的画法规则 (8)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (9)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章 FANUC PMC程序的设计 (14)3.1 概述 (14)3.2 PMC的地址 (15)3.3 PMC程序的结构 (16)3.4 基本指令 (16)3.5 功能指令 (18)3.5.1功能指令的格式 (19)3.5.2部分功能指令说明 (20)3.6 FANUC数控加工中心PMC的分析 (24)3.6.1 I/O分配表 (24)3.6.2 PLC完成M功能信号的处理 (25)第四章系统的调试 (27)4.1 FANUC Oi Mate-MC数控系统操作面板 (27)4.2 参数的显示 (28)4.3 用MDI设定参数 (29)4.4 重要参数的设定 (30)4.4.1 有关“SETTING”的参数 (30)4.4.2 有关轴控制/设定单位的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．324.4.3 有关存储式行程检测的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．354.4.4 有关进给速度的参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．354.4.5 有关加减速控制的参数 (35)4.4.6 有关伺服的参数 (35)4.4.7 有关DI/DO的参数 (36)4.4.8 有关MDI、显示和编辑的参数 (37)4.4.9 有关程序的参数 (39)4.4.10 有关螺距误差补偿的参数 (39)4.4.11 有关主轴控制的参数 (40)结论 (41)致谢 (41)参考文献 (42)第一章绪论1.1 选题背景加工中心（Machining Center，简称MC）是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。

目录第1章自动铣床的概述 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 21.1 自动铣床的发展及现状 --------------------------------------------------------------------------------------------- 21.2 铣床的主要结构------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 第2章可编程序控制器（PLC）的概况--------------------------------------------------------------------------------- 42.1 PLC的概念及发展 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.1.1 PLC发展回顾-------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.1.2 PLC发展过程-------------------------------------------------------------------------------------------------- 42.1.3PLC在中国的发展 -------------------------------------------------------------------------------------------- 52.1.4PLC的现状------------------------------------------------------------------------------------------------------ 52.1.5PLC的发展趋势------------------------------------------------------------------------------------------------ 62.1.6 软PLC技术 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 72.2 可编程序控制器的结构及工作原理------------------------------------------------------------------------------ 72.2.1 可编程序控制器的基本结构------------------------------------------------------------------------------- 72.3 PLC的应用领域 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 92.4 可编程序控制器与计算机之间的通信--------------------------------------------------------------------------- 9 第3章系统总体设计 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 113.1铣床生产流程及控制系统构成------------------------------------------------------------------------------------12 第4章硬件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------134.1 可编程序控制器PLC的选型 -------------------------------------------------------------------------------------134.1.1 可编程序控制器物理结构及控制方式的选择--------------------------------------------------------134.1.2 CPU的能力----------------------------------------------------------------------------------------------------144.1.3 I/O点数的确定 ---------------------------------------------------------------------------------------------144.1.4 响应速度-------------------------------------------------------------------------------------------------------154.1.5 存储器容量的选择-----------------------------------------------------------------------------------------154.1.6 可编程序控制器的指令系统------------------------------------------------------------------------------164.1.7 机型选择的其他考虑 ---------------------------------------------------------------------------------------164.2 电动机的选型 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------174.2.1 主运动电动机功率的确定---------------------------------------------------------------------------------174.2.2 进给运动电动机容量的确定------------------------------------------------------------------------------174.3 铣床电动机组的设计 -----------------------------------------------------------------------------------------184.4 铣床常用电器的选型------------------------------------------------------------------------------------------------194.4.1 按钮-------------------------------------------------------------------------------------------------------------194.4.2 刀开关----------------------------------------------------------------------------------------------------------194.4.3 组合开关-------------------------------------------------------------------------------------------------------194.4.4 行程开关-------------------------------------------------------------------------------------------------------194.4.5 接触器----------------------------------------------------------------------------------------------------------204.4.6 热继电器-------------------------------------------------------------------------------------------------------204.4.7 中间继电器 ---------------------------------------------------------------------------------------------------214.4.8 熔断器----------------------------------------------------------------------------------------------------------214.5 系统供电 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------224.6 输入/输出接口电路--------------------------------------------------------------------------------------------------23第5章软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------245.1 铣床电力拖动和控制任务 -----------------------------------------------------------------------------------------245.2 PLC输入/输出地址分配 --------------------------------------------------------------------------------------------245.3 系统程序的设计------------------------------------------------------------------------------------------------------255.3.1 控制系统的公共程序 ---------------------------------------------------------------------------------------255.3.2 控制系统的自动程序 ---------------------------------------------------------------------------------------26 第6章控制面板的设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------27 第7章PLC控制系统抗干扰措施------------------------------------------------------------------------------------------287.1 硬件抗干扰措施------------------------------------------------------------------------------------------------------287.1.1 抑制电源系统引入的干扰---------------------------------------------------------------------------------287.1.2 抑制接地系统引入的干扰---------------------------------------------------------------------------------287.1.3 抑制输入输出电路引入的干扰 --------------------------------------------------------------------------297.1.4 抑制外部配线干扰的措施---------------------------------------------------------------------------------297.2 软件抗干扰措施------------------------------------------------------------------------------------------------------29 第8章PLC系统的程序调试-----------------------------------------------------------------------------------------------31 第9章铣床常见故障及分析-----------------------------------------------------------------------------------------------349.1 铣床电机、电器故障分析 -----------------------------------------------------------------------------------------349.1.1 电动机故障 ---------------------------------------------------------------------------------------------------349.1.2 电器故障-------------------------------------------------------------------------------------------------------349.2 铣床电气线路的故障------------------------------------------------------------------------------------------------359.3 人为故障 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------36 附录A 梯形图 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------37 附录B 指令表 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------38 附录C PLC外接线图 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------41 附录D 电动机组启动接线图 ------------------------------------------------------------------------------------------------42 参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------43自动铣床PLC控制系统设计摘要：本篇文章介绍了自动铣床PLC控制系统设计方案，并且叙述了铣床运行的基本原理、PLC的基本原理、PLC的工程设计步骤。

本科毕业设计说明书（论文）题目：FANUC 0i mate-TD数控车床PMC控制系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：起迄日期：设计地点：毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）英文摘要目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2 FANUC数控系统概述 (2)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (2)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (3)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (4)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (4)1.3 FANUC数控车床的创新与应用 (5)第二章FANUC数控车床电气原理图的设计 (5)2.1 常用电器的选型 (5)2.1.1 低压元器件选择 (5)2.2 电气原路图的基础知识 (7)2.2.1 电气原理图 (7)2.2.2 电气原路图的构成要素 (7)2.2.3 电气原路图的画法规则 (7)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (8)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章FANUC PMC程序的设计 (13)3.1 概述 (13)3.2 PMC的地址 (14)3.3 PMC程序的结构 (14)3.4 PMC程序基本指令 (15)3.5 PMC程序功能指令 (16)3.5.1功能指令的格式 (18)3.5.2部分功能指令说明 (19)3.6 FANUC数控车床PMC分析 (23)3.6.1 I/O分配表 (23)第四章系统的调试 (26)4.1 FANUC Oi Mate-TD数控系统操作面板 (26)4.2 参数的显示 (27)4.3 存储卡格式PMC 的转换 (30)4.3.1 M-CARD格式→计算机格式 (30)4.3.2 计算机格式→M-CARD格式 (31)4.4与轴设定相关的NC 参数初始设定 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (36)前言计算机技术的发展、电子技术的发展、自动控制的发展、传感测量的发展、机械制造的发展以及网络通信技术的发展造就了数控机床的飞速发展。

数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床是一种集机械、电子、液压、气动、光学、计算机技术等多种技术于一体的高精度、高效率、高自动化的机械设备。

而在数控机床中，电气控制系统是整个设备的中枢部件之一，起着至关重要的作用。

而在电气控制系统中，PLC（Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器）的设计和应用更是至关重要，无论是控制逻辑、信号处理、通信还是系统监控都少不了PLC的身影。

本文将就数控机床电气控制系统中PLC的设计进行浅述。

一、PLC基本原理PLC是一种专门用于工业控制的微机，其基本原理是通过输入信号的感知和处理，以及根据预设的程序和逻辑控制输出信号，从而实现对各种机械设备的自动控制。

PLC主要由输入/输出模块、中央处理器、存储器和通信模块组成。

当输入信号发生变化时，PLC通过处理器执行相应的程序，然后再通过输出模块对连接的执行器进行控制。

PLC因其稳定性好、可靠性高和可编程性强等特点，被广泛应用于工业自动化领域。

数控机床的电气控制系统一般包括工作模式选择、速度控制、位置控制、加工参数设定、报警保护等功能。

而这些功能正是通过PLC来实现的。

在数控机床中，PLC主要起着以下几个方面的作用：1. 控制系统逻辑控制PLC在数控机床中主要负责对控制系统的逻辑控制。

通过对工件加工过程中的各种信号进行采集和处理，PLC可以判断加工状态、工作情况和设备运行状态，从而根据设定的程序和逻辑关系实现设备的自动化控制。

2. 通信及数据处理PLC在数控机床中还承担着通信及数据处理的任务。

它可以与数控系统、人机界面、传感器、执行器等进行数据通信和交互，实时获取加工参数、设备状态等信息，并进行相应的数据处理，从而保证设备的稳定运行。

3. 故障诊断与报警保护PLC还承担着故障诊断与报警保护的功能。

当设备发生故障或异常情况时，PLC可以及时检测并发出报警信号，避免进一步损坏设备，保护设备和人员的安全。

FANUC-Oi-MD系统数控铣床编程FANUC-Oi-MD系统数控铣床编程4.1 FANUC-Oi-MD数控系统概述数控系统是数字控制系统简称，英文名称为Numerical Control Syste m，早期是由硬件电路构成的称为硬件数控（Hard NC），1970年代以后，硬件电路元件逐步由专用的计算机代替称为计算机数控系统。

计算机数控（Computerized numerical control,简称CNC）系统是用计算机控制加工功能，实现数值控制的系统。

CNC系统根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。

CNC系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC装置）、可编程逻辑控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置（包括检测装置）等组成。

CNC系统的核心是CNC装置。

由于使用了计算机，系统具有了软件功能，又用PLC代替了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，其灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维护也方便，并具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

一、机床技术十四大发展趋势1、机床的高速化随着汽车、航空航天等工业轻合金材料的广泛应用，高速加工已成为制造技术的重要发展趋势。

高速加工具有缩短加工时间、提高加工精度和表面质量等优点，在模具制造等领域的应用也日益广泛。

机床的高速化需要新的数控系统、高速电主轴和高速伺服进给驱动，以及机床结构的优化和轻量化。

高速加工不仅是设备本身，而是机床、刀具、刀柄、夹具和数控编程技术，以及人员素质的集成。

高速化的最终目的是高效化，机床仅是实现高效的关键之一，绝非全部，生产效率和效益在“刀尖”上。

2、机床的精密化按照加工精度，机床可分为普通机床、精密机床和超精机床，加工精度大约每8年提高一倍。

数控机床的定位精度即将告别微米时代而进入亚微米时代，超精密数控机床正在向纳米进军。

数控铣床PLC控制系统设计前言数控铣床由机械部分和电气部分组成，两者紧密结合起来从而达到人们所需要的东西。

其中机械部分包括底座，支架，三轴导轨以及外部板金组成，它是电气部分的控制对象，而电气部分是机械部分的动力而后实现手段，两者是按照各自的性质以及人们的需要而相互匹配而成的，而机械部分是又人们为了实现某一功能目的而设计的，电控部分是人们根据已经设计好的机械原件而对此进行科学系统的匹配，从性能，效率，质量以及经济方面综合考虑而实现的一个最优设计！一台数控机床由以下部分组成X轴马达 1个Y轴马达 1个Z轴马达 1个主轴马达 1个X轴伺服器 1个Y轴伺服器 1个Z轴伺服器 1个主轴伺服器 1个主机 1个显示器 1块操作面板 1块打油器 1个冷却机 1台空气过滤器 1个三十千瓦变压器 1台九百瓦变压器 1个24伏直流稳压器 2个I/O板 1块PCB板 1个行程开关 3个热交换器 1个电磁阀 1套总电源开关 1个接触器 6个热继电器 3个打刀汽缸 1个继电器多个一台数控机床由上面的各部分合理的安装在机床支架的各个位置。

其中马达，伺服器以及变压器的各自电压电流一定要相互匹配。

本课程设计的思路是将各部分的主线路按照某以要求先连接起来，再根据主线路之间的特点和关系以及各组成部分的连接和制约与工作的要求，合理准确的设计出控制线路的梯形图，然后根据所编的梯形图写出指令表（或者在PLC软件上将梯形图直接转化为指令表）。

计算输入输出点的个数，从而确定选择所用PLC的型号，最后画出PLC的外部接线图。

从功能上分，可以分为机械部分，电控部分，伺服部分以及冷却机部分，下面分别介绍。

1.1机械部分数控机床是一种高精密机器，它对机械部分要求非常严格，所以每一道工序必须确保在一定的精度范围内，机械部分包括支架，底座，工作台，三轴导轨防护挡板，控制箱以及配电盘，其中三轴导轨，工作台，主轴部分是机械部分以及整个铣床中工艺要求最高的部分，它要求X，Y，Z三轴导轨，要求相互垂直，且端面要求非常平滑，确保精度，减少摩擦。

基于FANUC 0i的机床控制系统设计分析摘要：在机床运行控制方面，主轴运动控制为关键操作，关系到能否顺利完成机床数字化改造。

借助FANUC 0i平台实现机床控制系统设计，可以通过数控装置实现各坐标轴几何运动控制，为实现机床自动加工控制提供支持。

提出基于FANUC 0i的系统设计方案，做好控制单元、I/O设备等各部分与机床连接，完成CNC和PMC运行调试，最终系统可以顺利通过试运行测试，满足系统运行控制要求。

关键词：FANUC 0i系统；机床；控制系统设计引言：伴随着数控加工技术的快速发展，各类机床开始采用数字化方式实现运行控制，在提高机床自动化程序的同时，获得更高生产效率。

在机床控制系统设计上，常用的数控系统包含FANUC、SIEMENS、ACRAMATIC等。

FANUC 0i系统作为典型数控系统，可以同时控制多个伺服电机，具有全功能、性价比高等优点，能够为合理设计机床控制系统提供有力技术支撑。

1 FANUC 0i分析FANUC 0i系统包含控制单元（CNC）、可编程机床控制器（PMC）、I/O设备、主轴控制单元、进给轴控制单元、检测及反馈装置等多个部分[1]。

其中，CNC为系统核心，可对各种I/O信号进行处理，结合加工程序运行轨迹输出控制指令，实现伺服多通道控制、加工程序仿真等功能。

采用高精度纳米级的CNC，包含主CPU、伺服轴卡、外围电路等结构，能够满足标准机床控制要求。

PMC能够根据控制指令和检测开关I/O状态控制机床外设动作，确保机床按固定程序可靠运行。

通过I/O单元，可以连接PMC和开关、电磁阀等外围设备，实现数据信号输入和输出。

主轴控制、进给轴控制等单元拥有配套数字交流伺服系统，能够通过数字PID算法、光电编码器实现系统半闭环控制，按照控制指令控制主轴和各坐标轴的转速、角位移[2]。

检测和反馈装置用于对各轴速度、角位移等参数进行实时检测，传递给CNC，实现行程闭环控制。

2基于FANUC 0i的机床控制系统设计2.1设计方案采用FANUC 0i设计机床控制系统，完成机床电气设计与数控改造，需要结合机床图纸、电气任务书等资料展开，围绕FANUC 0i控制单元配置清单设定各项功能参数和伺服参数，完成行程开关、电源等安全电路设计。

目录第一章前言 (2)第二章方案论证 (2)2.1机床传统控制方式 (2)2.2传统控制方式与PLC的比较 (9)2.3现代PLC控制即本系统的优点 (9)2.4改造方案的确定 (10)第三章PLC控制系统设计 (10)3.1现代PLC控制系统原理 (10)3.2系统硬件组成 (12)3.3系统软件部分 (16)第四章铣床的PLC电气控制系统电器元件的选择.................................... 错误！未定义书签。

第五章结束语.. (23)第六章致谢 (24)第七章英文摘要............................................................................................ 错误！未定义书签。

第八章参考文献. (25)铣床的PLC控制系统设计第一章前言我国传统的铣床控制系统都是采用继电器、接触器等硬件逻辑控制电路 , 不但接线复杂 , 而且经常出现故障 , 可靠性比较差。

与传统的继电器控制相比 ,PLC控制具有可靠性高、柔性好、开发周期短以及故障自诊断等特点 , 特别适合应用于铣床的控制和故障诊断系统，可以减少强电元件数目，提高电气控制系统的稳定性和可靠性，从而提高产品的品质和生产效率。

故在PLC广泛应用的控制时代，本设计系统的思想就是采用PLC控制铣床。

以达到预定控制系统的简洁性、经济性，减少了成本，也使得维修变的简单。

由于PLC的模块化、易扩展性，可根据控制要求及规模的变化进行方便的系统重组及功能的扩展。

以及PLC的通信功能甚至可进行远程控制。

第二章方案论证2.1机床传统控制方式2.1.1设计题目X62W型万能铣床的PLC控制系统设计。

2.1.2机床的主要结构和运动形式X62W型万能铣床的结构简图如图2-1所示，由床身1、悬梁2、刀杆支架3、主轴4、工作台5和升降台6等组成，刀杆支架3上安装与主轴相连的刀杆和铣刀，以进行切削加工，顺铣时刀具为一个转动方向，逆铣时为另一个转动方向；床身前面有垂直导轨，升降台6带动工作台5可沿垂直导轨上下移动，完成垂直方向的进给，升降台6上的水平工作台还可在左右（纵向）方向上移动进给以及在横向移动进给；回转工作台可单向转动。