機床數(shù)控系統(tǒng)電子教案(學時)(共35頁)

1、 無錫職業(yè)技術學院 數(shù)控教研室數(shù)控原理(yunl)及系統(tǒng)下半學期(xuq)教案教師(jiosh)：倪松、尤家榮 班級：10數(shù)控1、2 12數(shù)控高技儀征技 學 院教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目二 進給伺服驅動系統(tǒng)單元一 步進驅動系統(tǒng)教學目標使學生了解數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求、進給伺服系統(tǒng)的分類。使學生熟悉步進驅動系統(tǒng)的組成與控制原理。使學生了解脈沖分配控制方法。使學生了解步進電機的主要特性。使學生熟悉步進電機的選用方法。教學重點教學難點（帶*為難點）數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求。進驅動系統(tǒng)的組成與*控制原理。*3.脈

2、沖分配控制方法。4. 數(shù)控機床中步進電動機的選用方法。 教學方法教學手段1通過講授計算機數(shù)控系統(tǒng)的組成引入到進給伺服驅動系統(tǒng)，并介紹數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求、進給伺服系統(tǒng)的分類。2通過講授進給伺服系統(tǒng)的分類引入到步進驅動系統(tǒng)，并介紹步進驅動系統(tǒng)的組成與控制原理。3結合經(jīng)濟型數(shù)控機床，介紹步進電機的主要特性、步進電機的選用方法等。借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求、進給伺服系統(tǒng)的分類約15分鐘；2步進驅動系統(tǒng)的組成與控制原理約25分鐘；3脈沖分配控制方法約20分鐘。4. 步進電機的主要特性、選用方法約30分鐘

3、；教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)查閱步進電機資料。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課(shuk)主要內(nèi)容項目二 進給伺服驅動系統(tǒng)單元一 步進驅動系統(tǒng)數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的要求1精度高2響應快、無超調3調速范圍寬二、進給伺服系統(tǒng)的分類1步進驅動系統(tǒng)2直流伺服驅動系統(tǒng)3交流伺服驅動系統(tǒng)三、步進驅動系統(tǒng)的組成步進驅動系統(tǒng)沒有位置反饋回路與速度反饋回路，一般用于對速度和精度要求不高的中、小型經(jīng)濟型數(shù)控機床上。步進驅動系統(tǒng)的控制1.工作臺位移量的控制：進給脈沖的數(shù)量N定子繞組通電狀態(tài)變化次數(shù)N步進電動機轉子角位移機床工作臺位移量L。2. 工作臺進給速度控制：進給脈沖頻率f定子

4、繞組通電斷電狀態(tài)的變化頻率f步進電動機轉速工作臺的進給速度V。3. 工作臺運動方向控制：改變步進電動機輸入脈沖信號的循環(huán)順序方向，就可改變步進電動機定子繞組中電流的通斷循環(huán)順序，從而使步進電動機實現(xiàn)正轉和反轉，相應的工作臺進給方向就被改變。五、步進電動機（1、2：簡要說明，注意與數(shù)控機床伺服控制課程的銜接）結構工作原理3. 主要特性步進電動機的驅動電源1脈沖分配控制 2.驅動放大電路七、步進電機的選用1. 首先要確定步進電動機的類型。2. 根據(jù)機床的加工精度要求，選擇進給軸的脈沖當量3. 根據(jù)所選步進電動機的步距角、絲杠的螺距以及所要求的脈沖當量，計算減速齒輪的降速比。4. 電動機在最快移動速

5、度時，由矩頻特性決定的電動機輸出轉矩要大于負載轉矩，并留有余量。5. 步進電動機的啟動頻率與負載轉矩和慣量有很大關系。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目二 進給伺服驅動系統(tǒng)單元二 交流伺服驅動系統(tǒng)教學目標1使學生熟悉交流伺服系統(tǒng)的組成。2使學生熟悉機床常用位置檢測元件的應用。使學生熟悉伺服電動機及伺服驅動器與數(shù)控系統(tǒng)的連接。使學生理解閉環(huán)位置控制的實現(xiàn)過程。使學生了解全數(shù)字伺服系統(tǒng)的特點。教學重點教學難點（帶*為難點）1交流伺服系統(tǒng)的組成。*2.閉環(huán)位置控制的實現(xiàn)。機床常用位置檢測元件的應用

6、。伺服電動機及伺服驅動器與數(shù)控系統(tǒng)的連接。教學方法教學手段1通過講授進給伺服系統(tǒng)的分類引入到交流伺服驅動系統(tǒng)，并介紹交流伺服系統(tǒng)的組成與閉環(huán)位置控制的實現(xiàn)過程。通過講授交流伺服系統(tǒng)的組成，介紹交流伺服電機、位置檢測裝置的相關知識，以及閉環(huán)伺服系統(tǒng)的連接。通過比較模擬伺服系統(tǒng)與全數(shù)字伺服系統(tǒng)的區(qū)別，引入全數(shù)字伺服系統(tǒng)的構成與特點。4借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1交流伺服系統(tǒng)的組成與閉環(huán)位置控制的實現(xiàn)約30分鐘；2交流伺服電機與機床常用位置檢測元件的應用約20分鐘；3伺服電動機及伺服驅動器與數(shù)控系統(tǒng)的連接約20分鐘。4全數(shù)字伺服系統(tǒng)的特點

7、約20分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)作業(yè)三: 簡述閉環(huán)位置控制的概念與實現(xiàn)方法。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目二 進給伺服驅動系統(tǒng)單元二 交流伺服驅動系統(tǒng)一、交流伺服驅動系統(tǒng)的組成一般閉環(huán)伺服系統(tǒng)的結構是一個三環(huán)結構系統(tǒng)，外環(huán)是位置環(huán)，中環(huán)是速度環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)。 二、閉環(huán)位置控制的實現(xiàn)插補程序輸出X，新的指令位置X+X與計數(shù)器中的實際位置XF進行比較，其差值經(jīng)增益放大，并由D/A轉換為模擬電壓，使工作臺向誤差減小的方向移動。 三、交流伺服電動機（簡單回顧，注意與數(shù)控機床伺服控制課程的銜接）1、結構(永磁同步電機)主要由：定子、轉子和

8、檢測元件等幾部分組成。2、工作原理3、主要特性參數(shù)四、位置檢測元件（1、2簡單回顧，注意與數(shù)控機床伺服控制課程的銜接）1、光柵尺通常由標尺光柵、指示光柵、光源、光電二極管等元件組成。2、光電編碼器通常由光電碼盤、光源、透鏡、光柵板、光敏元件等元件組成。3.在數(shù)控機床中的應用五、進給伺服系統(tǒng)的連接1、模擬式伺服系統(tǒng)連接SINUMERIC 810數(shù)控系統(tǒng)、SIMODRIVE 611A進給驅動模塊、1FT5伺服電機之間的連接。2、伺服系統(tǒng)的參數(shù)1）速度環(huán)2）位置環(huán)3、全數(shù)字式伺服系統(tǒng)CNC系統(tǒng)與伺服驅動之間傳遞的信息包括：位置、速度、扭矩等，伺服驅動裝置本身具有位置反饋與位置控制功能，可獨立完成位置

9、控制。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式實驗授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目二 進給伺服驅動系統(tǒng)單元三 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的連接教學目標1使學生熟悉閉環(huán)/半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)的組成。2使學生理解閉環(huán)/半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)的工作原理。3使學生熟悉伺服驅動裝置、數(shù)控裝置上的接口名稱與功能。4使學生熟悉數(shù)控系統(tǒng)不同功能部件間的連接。教學重點教學難點（帶*為難點）1閉環(huán)/半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的組成。*2.閉環(huán)/半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)的工作原理。3伺服驅動裝置、數(shù)控裝置上的接口名稱與功能。4數(shù)控系統(tǒng)不同功能部件間的連接。教學方法教學手段1講授閉環(huán)/半閉環(huán)伺

10、服系統(tǒng)的組成，并介紹閉環(huán)/半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)的工作原理。2示范并講解伺服驅動裝置、數(shù)控裝置上的接口名稱與功能，以及閉環(huán)伺服系統(tǒng)不同部件間的連接。3借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺、錄像，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1介紹閉環(huán)/半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的組成，閉環(huán)/半閉環(huán)位置伺服系統(tǒng)的工作原理約20分鐘；2示范并講解伺服驅動裝置、數(shù)控裝置上的接口名稱與功能，以及閉環(huán)伺服系統(tǒng)不同部件間的連接約25分鐘；3學生分組完成連接圖的測繪、連接約45分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)實驗指導書：實驗二檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目二 進

11、給伺服驅動系統(tǒng)單元三 閉環(huán)伺服系統(tǒng)的連接一、實驗目的1了解伺服結構的組成原理；2掌握FANUC驅動裝置的接口情況；3掌握閉環(huán)系統(tǒng)的連接過程。二、實驗原理閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測裝置安裝在機床工作臺上（半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)的位置檢測裝置：編碼器一般與電機同軸連接），用以檢測機床工作臺的實際運行位置，并將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進行控制。三、實驗設備、儀器、工具或材料1數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺 3臺2工具 若干3萬用表 4臺四、實驗步驟1.認識數(shù)控系統(tǒng)及驅動裝置；2熟悉驅動裝置的接口；3注意區(qū)分閉環(huán)系統(tǒng)的連接特點；4進行實際的接線，查看接口狀態(tài)。五、注意事項1CNC與放大器之間

12、以及放大器和電機之間連接所使用的電纜不能超過50m；2作為電流反饋線(IRn和ISn)，要求使用中號雙絞線，否則，易造成系統(tǒng)使用中的不正常噪聲和振動。 3采用分離型增量式檢測裝置，通常用光柵尺。六、實驗數(shù)據(jù)、現(xiàn)象記錄控制單元接口名稱與功能：JA7A：串行主軸或位置編碼器接口；JS1A/JS2A：伺服模塊接口；CP1B:直流電源輸出接口；JA1:CRT顯示器接口；JA2:手動數(shù)據(jù)輸入裝置接口；JD5A:RS232C串行通信接口；JA3B:手輪接口。伺服驅動裝置接口名稱與功能：JS1B/JS2B:B型數(shù)控系統(tǒng)接口；CX2A/CX2B:直流24V輸入/輸出接口；JX1A/JX1B:模塊連接接口；JF

13、1/JF2:位置編碼器接口（使用B型接口時）；TB2(L/M):三相交流變頻電源輸出端。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目三 主軸驅動系統(tǒng)單元一 交流主軸電機教學目標1使學生熟悉數(shù)控機床對主軸控制的要求。2使學生了解主軸系統(tǒng)的分類。3使學生熟悉主軸電機的結構特點與工作特性。4使學生理解主軸分段無級調速的實現(xiàn)方法。教學重點教學難點（帶*為難點）1數(shù)控機床對主軸控制的要求。2主軸驅動系統(tǒng)的分類與組成。3主軸電機的結構特點與工作特性。*4主軸分段無級調速的實現(xiàn)方法。教學方法教學手段1通過回顧進給伺

14、服驅動系統(tǒng)引入到主軸驅動系統(tǒng)，并介紹數(shù)控機床對主軸控制的要求、主軸系統(tǒng)的分類。2通過回顧進給伺服電機的結構與工作原理引入到主軸電機，主要介紹主軸電機的結構特點與工作特性。3介紹采用主軸分段無級調速的緣由，以及具體的實現(xiàn)方法。4借助于多媒體課件，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1數(shù)控機床對主軸控制的要求約15分鐘；2主軸驅動系統(tǒng)的分類與組成約10分鐘；3主軸電機的結構特點與工作特性約20分鐘。4. 采用主軸分段無級調速的緣由，以及具體的實現(xiàn)方法約45分鐘；教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)下載網(wǎng)絡課件學習檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課(shuk)主要內(nèi)

15、容項目三 主軸驅動系統(tǒng)單元一 交流主軸電機一、數(shù)控機床對主軸控制的要求1.調速范圍寬：以保證加工時選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質量。主軸變速分為有級變速、無級變速和分段無級變速三種形式，其中有級變速僅用于經(jīng)濟型數(shù)控機床，大多數(shù)數(shù)控機床均采用無級變速或分段無級變速。2.恒功率范圍寬：低速段為恒轉矩輸出，額定轉速以上為恒功率輸出。3.自動加減速控制：加、減速時間要短。準?？刂疲簽闈M足加工中心自動換刀(ATC)以及某些加工工藝的需要。在車削中心上，還要求主軸具有旋轉進給軸(C軸)的控制功能。二、主軸驅動系統(tǒng)分類1直流主軸驅動系統(tǒng)：直流驅動系統(tǒng)可采用可控硅和脈寬調制PWM調

16、速兩種形式。2. 交流主軸驅動系統(tǒng)：鼠籠式感應交流電動機配置矢量變換控制變頻調速主軸驅動系統(tǒng)。三、交流主軸電機的結構與工作特性1結構2工作特性主軸電機的特性曲線：四、主軸分段無級調速方法分段無級調速概述2. M代碼執(zhí)行自動換檔控制過程3. 自動換檔的實現(xiàn)方法：液壓撥叉變速換檔2) 電磁離合器變速換檔三、主軸電機的結構特點四、主軸電機的工作特性五、主軸分段無級調速無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目三 主軸驅動系統(tǒng)單元二 交流主軸驅動裝置教學目標使學生熟悉交流主軸驅動裝置的組成。使學生掌握主軸通

17、用變頻器的接線。使學生掌握主軸變頻器參數(shù)設定的方法。使學生掌握主軸伺服驅動裝置轉速控制的方法。使學生掌握主軸伺服驅動裝置的接線。教學重點教學難點（帶*為難點）1交流主軸驅動裝置的組成。2主軸通用變頻器的接線。*3.主軸變頻器參數(shù)設定的方法。主軸伺服驅動裝置的接線。教學方法教學手段1通過講授交流主軸驅動系統(tǒng)的組成引入到交流主軸驅動裝置，并介紹主軸變頻器(R-A500)的接線與控制方法。2通過主軸變頻器與主軸伺服驅動裝置的比較，引入對主軸伺服驅動裝置接線與控制方法的介紹。4借助于多媒體課件，數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1交流主軸驅動裝置的組成約15分鐘；2

18、主軸通用變頻器的接線約15分鐘；3. 主軸變頻器參數(shù)設定的方法約15分鐘；4主軸伺服驅動裝置的接線與控制約40分鐘；5歸納與總結約5分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)作業(yè)四：簡述通用變頻器的預置設定過程。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目三 主軸驅動系統(tǒng)單元二 交流主軸驅動裝置交流主軸驅動裝置的組成由電網(wǎng)端逆變器、控制調節(jié)器、負載端逆變器、微處理器組成的控制器等部分組成。通用變頻器接線( R-A500 )：電源接線、控制信號接線。預置設定：基本步驟包括模式選擇、選擇需設定的功能碼、讀取原先設定的數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)更新。三、伺服驅動主軸1.主軸轉速控制

19、方法（YASKAWA）1）模擬電壓指定：數(shù)控裝置通過其主軸模擬電壓輸出接口輸出0土10V模擬電壓至NCOM端，電壓正負控制電動機轉向，電壓大小控制電動機轉速。如果數(shù)控裝置輸出的電壓為單極性0+10V，則可通過FORWARD RUN（正轉）與REVERS RUN（反轉）開關量指定正反轉。2）12位二進制指定：數(shù)控裝置通過輸出12位二進制代碼（共12根信號）至主軸驅動控制主軸轉速。3）2位BCD碼指定：數(shù)控裝置輸出0099二位BCD碼（共8根信號）至主軸驅動控制主軸轉速。4）3位BCD碼指定：數(shù)控裝置通過輸出000999三位BCD碼（共12根信號）至主軸驅動控制主軸轉速。2. 開關量信號控制1）正

20、反轉信號：用于指定主軸正反轉。2）準備好信號：欲使主軸驅動工作時，可閉合RDY觸點，主軸驅動進入正常工作狀態(tài)。3）急停信號：當EMG常閉觸點打開時，電動機立即制動至停轉。4）報警輸出信號：當主軸驅動報警時，報警信號ALM輸出，同時報警代碼(ALMCODE)通過AC0、ACl、AC2、AC3編碼輸出，指示報警內(nèi)容。3.接線圖（YASKAWA）電源接線控制信號接線無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目三 主軸驅動系統(tǒng)單元三 主軸準?？刂平虒W目標使學生理解主軸準?？刂频母拍?。使學生了解主軸準停控制在數(shù)

21、控機床中的應用。3使學生了解機械準?？刂频膶崿F(xiàn)過程。4使學生熟悉三種常用的電氣準停方法。教學重點教學難點（帶*為難點）1主軸準停控制的概念。2. 主軸準停控制在數(shù)控機床中的應用。3機械準停控制的實現(xiàn)過程。4電氣準停的優(yōu)點。*5.電氣準?？刂频膶崿F(xiàn)過程。教學方法教學手段1講授主軸準?？刂频母拍睿谥v其應用時，舉例說明（如：加工中心換刀、精鏜孔后的退刀等）。2將電氣準停與機械準停進行比較，突出電氣準停控制的優(yōu)點。3將三種電氣準停控制進行比較，說明三者間的不同之處。4借助于多媒體課件、數(shù)控機床，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1介紹主軸準停控制的概念及應用約20分鐘；2講解機械準停

22、控制系統(tǒng)的組成與實現(xiàn)過程約25分鐘；介紹電氣準?？刂葡到y(tǒng)的特點、組成及實現(xiàn)過程約40分鐘?？偨Y與歸納約5分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控機床課外作業(yè)下載網(wǎng)絡課件學習檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課(shuk)主要內(nèi)容項目三 主軸驅動系統(tǒng)單元三 主軸準?？刂埔弧⒅鬏S準停的概念主軸準停功能（又稱：主軸定位功能），即當主軸停止時，控制其停于固定位置。主要應用于加工中心換刀控制，精鏜孔退刀等場合。二、機械準?？刂?.系統(tǒng)組成：典型的V形槽輪定位盤準停結構。 2.準?？刂七^程：主軸減速至某一可以設定的低速轉動，當無觸點開關有效信號被檢測到后，立即使主軸電動機停轉并斷開主傳動鏈，同時準停油缸定位

23、銷伸出并壓向定位盤。當定位盤V形槽與定位銷正對時，定位銷插入V形槽中，準停到信號有效，表明準停動作完成。三、電氣準?？刂?電氣控制準停的優(yōu)點：（1）機械結構簡化（2）準停時間縮短（3）可靠性增加（4）性價比提高等。1. 磁傳感器型準停1）系統(tǒng)組成2）準?？刂七^程準停控制由主軸驅動裝置完成。2. 編碼器型準停1）系統(tǒng)組成2）準停控制過程準?？刂朴芍鬏S驅動裝置完成，靈活性比磁傳感器型準停好。3數(shù)控系統(tǒng)型準停1）系統(tǒng)組成 2）準?？刂七^程準?？刂剖怯蓴?shù)控系統(tǒng)完成，采用這種控制方式時，數(shù)控系統(tǒng)須具有主軸閉環(huán)控制功能，主軸準停的控制原理與進給位置控制的原理非常相似。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案

24、教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目四 可編程控制器及接口技術單元一 數(shù)控機床中的PLC教學目標使學生了解PLC在數(shù)控機床中的配置方式。使學生熟悉數(shù)控機床PLC的兩種形式。使學生熟悉數(shù)控機床PLC的控制對象。使學生熟悉PLC開關量的輸入/輸出接口。教學重點教學難點（帶*為難點）PLC在數(shù)控機床中的配置方式。數(shù)控機床PLC的兩種形式。數(shù)控機床PLC的控制對象。*4.數(shù)控機床PLC的信號處理。PLC開關量的輸入/輸出接口。教學方法教學手段1通過數(shù)控機床兩類控制量的介紹引入到數(shù)控機床PLC的配置方式及控制對象（舉例），并說明數(shù)控機床PL

25、C信號的處理過程。2根據(jù)數(shù)控機床PLC的兩種不同形式，說明各自的特點及應用。3結合SINUMERIC 802S系統(tǒng)的輸入/輸出接口應用講解PLC開關量的輸入/輸出接口電路。4借助于多媒體課件、數(shù)控綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1PLC在數(shù)控機床中的配置方式、數(shù)控機床PLC的控制對象、數(shù)控機床PLC的信號處理約35分鐘；2數(shù)控機床PLC的兩種形式約10分鐘；3PLC開關量的輸入/輸出接口及應用約45分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)下載網(wǎng)絡課件學習檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目四 可編程控制器及接口技術單元一

26、 數(shù)控機床中的PLC一、數(shù)控機床控制的分類1、坐標軸運動的位置控制等（連續(xù)量）由伺服驅動系統(tǒng)完成。2、加工過程的順序控制（開關量）由可編程控制器(PLC)完成。二、PLC在數(shù)控機床中的配置方式PLC在機床一側PLC及其接口在電氣控制柜中PLC在電氣控制柜中，而輸入輸出接口在機床一側三、數(shù)控機床PLC的信號處理PLC處于數(shù)控系統(tǒng)與機床之間，主要起到信息處理和橋梁的作用，它們間的關系可以表示為：CNC（數(shù)控系統(tǒng)側） - PLC- MT（機床側）。1M、S、T功能 2數(shù)據(jù)接口信號處理3急?？刂?4坐標軸控制5主軸控制 6刀架控制 7冷卻控制8導軌潤滑四、數(shù)控機床PLC的形式1、內(nèi)裝型PLC：從屬于C

27、NC裝置，PLC與NC間的信號傳送在CNC裝置內(nèi)部即可實現(xiàn)。2、獨立型PLC：又稱“通用型”PLC。獨立型PLC獨立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨立完成規(guī)定控制任務的裝置。 五、PLC開關量的輸入/輸出接口及應用1、直流開關量輸入接口: 信號接收器RV的主要功能為信號電隔離、濾波防擾動和電平轉換(即將+24V機床側開關信號轉換為TIL電平信號)。2、直流開關量輸出接口: 直流開關量輸出信號用于驅動機床強電箱中的中間繼電器線圈和指示燈等，進而由中間繼電器觸點進一步控制外部接觸器、電磁閥等。3、開關量輸入輸出中，應注意的問題：開關量信號檢測元件與CNC接口電路的配接。中間繼電器線圈

28、一定要并聯(lián)保護二極管。弱電信號與強電驅動信號在走線槽中要盡量分別走線。在交流接觸器線圈等感性負載兩端要就近并聯(lián)RC滅弧器。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目四 可編程控制器及接口技術單元二 數(shù)控機床PLC典型應用程序教學目標使學生理解主軸定向PLC控制程序的實現(xiàn)過程。使學生理解主軸正反轉及齒輪換擋控制PLC程序的實現(xiàn)過程。使學生理解潤滑系統(tǒng)自動控制的實現(xiàn)過程。教學重點教學難點（帶*為難點）主軸定向PLC控制程序的實現(xiàn)過程。主軸正反轉及齒輪換擋控制PLC程序的實現(xiàn)過程。*3.潤滑系統(tǒng)自動控制的

29、實現(xiàn)過程。教學方法教學手段1通過案例法（典型PLC應用程序），使學生掌握數(shù)控機床PLC程序的分析方法。2講解主軸定向控制程序前，先放一段錄像，結合具體的應用實例，效果更好。3借助于多媒體課件、錄像、數(shù)控機床，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1主軸定向PLC控制程序的實現(xiàn)過程約15分鐘；2主軸正反轉及齒輪換擋控制PLC程序的實現(xiàn)過程約30分鐘；潤滑系統(tǒng)自動控制的實現(xiàn)過程約40分鐘?；仡櫯c總結約5分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控機床課外作業(yè)作業(yè)五：簡述潤滑系統(tǒng)正常工作時的控制過程。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目四 可編程控制器及接口技術單元二

30、數(shù)控機床PLC典型應用程序主題：數(shù)控機床PLC典型應用程序(M代碼、潤滑控制)的控制過程分析。教學方法：引入法、案例法、任務法。教學手段：多媒體課件與板書相結合。主軸定向控制1.初始狀態(tài)2. 開始執(zhí)行M19定向指令(自動操作方式下)3. 定向正常完成4. 定向報警時：在規(guī)定的時間內(nèi)沒有正常完成主軸定向控制。主軸正/反轉及齒輪換檔控制1.主軸換擋結構簡圖（低速擋、高速擋）（TMR功能指令）2. 操作方式選擇、M代碼譯碼（DEC功能指令）3. 主軸轉動控制4. 主軸變速換擋控制潤滑系統(tǒng)自動控制1.電氣接線圖 ：PLC的I/O接線，接觸器與潤滑電機接線。 2.正常工作過程：潤滑電機運行15s 潤滑電

31、機停25min - 潤滑電機運行15s 3.報警的原因：電機過載、油路泄漏、油路堵塞、油位低等。4.報警燈控制：利用定時器功能指令TMR實現(xiàn)。 5.診斷號:#652（bit4為過載診斷號、bit5為潤滑油不足診斷號、bit6為油路泄漏診斷號、bit7為油路堵塞診斷號），如為1，說明出現(xiàn)相應的報警。四、回顧與總結：M代碼的實現(xiàn)：工作在自動方式下，CNC（數(shù)控系統(tǒng)）對數(shù)控加工程序譯碼，并將譯碼的結果輸出-PLC（可編程控制器），由PLC處理后輸出-MT（機床）側執(zhí)行元件（如繼電器等），通過繼電器控制機床的動作（如：主軸正反轉等）。潤滑系統(tǒng)的自動控制:正常工作過程、引起報警的原因。無 錫 職 業(yè) 技

32、 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目四 可編程控制器及接口技術單元三 數(shù)控系統(tǒng)中的接口技術教學目標使學生了解數(shù)控裝置鍵盤輸入接口的分類及信息輸入的過程；使學生了解數(shù)控裝置顯示接口的分類及其常用的功能；使學生了解數(shù)控裝置手輪輸入接口的特點；使學生了解數(shù)控裝置串行接口的分類、使用時的注意事項；使學生理解協(xié)議的概念、了解常見的網(wǎng)絡通信協(xié)議及其特點。教學重點教學難點（帶*為難點）數(shù)控裝置鍵盤輸入接口的分類及信息輸入的過程；數(shù)控裝置顯示接口的分類及其常用的功能；數(shù)控裝置手輪輸入信號；數(shù)控裝置串行接口的分類、使用時的注意事

33、項；常見的網(wǎng)絡通信協(xié)議及其特點。教學方法教學手段1通過對數(shù)控裝置的介紹，引出數(shù)控系統(tǒng)中的接口技術。2分別就鍵盤輸入接口、顯示接口、手輪接口、串行通信接口、網(wǎng)絡接口來介紹數(shù)控系統(tǒng)中的接口技術，并給出具體的應用實例。3借助于多媒體課件、數(shù)控綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排1通過對數(shù)控裝置的介紹，引出數(shù)控系統(tǒng)中的接口技術約15分鐘；2分別就鍵盤輸入接口、顯示接口、手輪接口、串行通信接口、網(wǎng)絡接口來介紹數(shù)控系統(tǒng)中的接口技術，并給出具體的應用實例約60分鐘；3前四個項目內(nèi)容的簡單回顧與總結約15分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控綜合實驗臺課外作業(yè)上網(wǎng)查閱數(shù)控系統(tǒng)接口技術資料，了

34、解接口技術的發(fā)展概況。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課(shuk)主要內(nèi)容項目四 可編程控制器及接口技術單元三 數(shù)控系統(tǒng)中的接口技術一、數(shù)控裝置的鍵盤輸入接口 1.分類：全編碼鍵盤與非編碼鍵盤。2.鍵盤輸入信息的過程：操作者按鍵-鍵掃描-鍵譯碼-執(zhí)行按鍵功能。1）全編碼鍵盤：鍵的識別由鍵盤的硬件邏輯自動提供被按鍵的ASCII代碼或其他編碼，并能產(chǎn)生一個選通脈沖向CPU申請中斷，CPU響應后將鍵的代碼輸入內(nèi)存，通過譯碼執(zhí)行該鍵的功能，其優(yōu)點是使用方便、但是價格昂貴。2）非編碼鍵盤：鍵的識別與譯碼由軟件來實現(xiàn)，采用程序查詢的方法來掃描鍵盤。2.功能二、數(shù)控裝置的顯示功能接口 1.分類：

35、現(xiàn)代CNC裝置采用CRT、LCD作為顯示器2.顯示接口的功能：顯示器既能顯示字符，又能顯示圖形，還具有豐富的軟件菜單功能以簡化操作過程。2.功能三、數(shù)控裝置的串行通信接口 數(shù)據(jù)在設備間的傳送可用串行或并行方式，相隔距離較遠時可采用串行通信的方式。1.常用的串行通信接口RS232C/20Ma電流環(huán)、RS422/RS449。 2.使用RS232C串行通信接口要注意的問題要區(qū)分互相通信的設備是DTE還是DCE。有兩個地，即機殼地（連到系統(tǒng)屏蔽罩上）和信號地（信號參考點），通信電纜總長不超過30m。RS232C的邏輯與TTL、MOS電路電平不同。2.功能四、數(shù)控裝置的網(wǎng)絡通信接口 1.協(xié)議的概念：通信

36、一定在兩個系統(tǒng)的對應層次內(nèi)進行，而且要遵守一系列的規(guī)則和約定，稱之為協(xié)議。2.常見的網(wǎng)絡通信協(xié)議及其特點:1) 以ISO開放式互聯(lián)系統(tǒng)參考模型的七層結構為基礎的有關協(xié)議。采用IEEE802局部網(wǎng)絡有關協(xié)議。 制造自動化協(xié)議MAP(FANUC、Siemens、A-B等公司支持MAP協(xié)議)。五、其他接口手輪（手搖脈沖發(fā)生器）輸入接口。2.功能無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目五 西門子數(shù)控系統(tǒng)單元一 西門子數(shù)控系統(tǒng)概述教學目標1使學生熟悉西門子數(shù)控系統(tǒng)的組成。2使學生了解西門子數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

37、。使學生了解西門子數(shù)控系統(tǒng)不同系列的性能特點及應用。4使學生熟悉西門子數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動系統(tǒng)之間的對應關系。教學重點教學難點（帶*為難點）西門子數(shù)控系統(tǒng)的組成。*2.西門子數(shù)控系統(tǒng)不同系列的性能特點及應用。3. 西門子數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動系統(tǒng)之間的對應關系。教學方法教學手段1講授西門子數(shù)控系統(tǒng)的一般組成。2根據(jù)西門子數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程引出西門子數(shù)控系統(tǒng)不同系列的性能特點及其在數(shù)控機床中的應用。3講授西門子數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動系統(tǒng)及可編程控制器之間的對應關系。4借助于多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的認識。學時安排1西門子數(shù)控系統(tǒng)的一般組成、西門子數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程

38、約15分鐘；2西門子數(shù)控系統(tǒng)不同系列的性能特點及其在數(shù)控機床中的應用約60分鐘；3西門子數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動系統(tǒng)及可編程控制器之間的對應關系約15分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)作業(yè)六：簡述西門子80S/802C/802D數(shù)控系統(tǒng)的區(qū)別。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目五 西門子數(shù)控系統(tǒng)單元一 西門子數(shù)控系統(tǒng)概述一、西門子數(shù)控系統(tǒng)組成 西門子數(shù)控系統(tǒng)主要包括：控制及顯示單元、PLC 輸入/輸出單元（PP）、PROFIBUS 總線單元、伺服驅動單元、伺服電機等部分。二、西門子數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程1 SINUMERIK 802S/C系統(tǒng)SINUM

39、ERIK 802S/C系統(tǒng)專門為低端數(shù)控機床市場而開發(fā)的經(jīng)濟型CNC控制系統(tǒng)。802S/C兩個系統(tǒng)具有同樣的顯示器，操作面板，數(shù)控功能，PLC編程方法等，所不同的只是SINUMERIK 802S帶有步進驅動系統(tǒng)，控制步進電機，可帶3個步進驅動軸及一個10V模擬伺服主軸；SINUMERIK 802C帶有伺服驅動系統(tǒng),它采用傳統(tǒng)的模擬伺服10V接口,最多可帶3個伺服驅動軸及一個伺服主軸。2 SINUMERIK 802D系統(tǒng)該系統(tǒng)屬于中低檔系統(tǒng)，其特點是：全數(shù)字驅動，中文系統(tǒng)，結構簡單(通過PROFIBUS連接系統(tǒng)面板、I/O模塊和伺服驅動系統(tǒng))，調試方便。具有免維護性能的SINUMERIK 802

40、D核心部件-控制面板單元（PCU）具有CNC、PLC、人機界面和通訊等功能，集成的PC硬件可使用戶非常容易地將控制系統(tǒng)安裝在機床上。3SINUMERIK 840D/810D/840Di系統(tǒng)840D/810D是幾乎同時推出的，具有非常高的系統(tǒng)一致性，顯示/操作面板、機床操作面板、S7-300PLC、輸入/輸出模塊、PLC編程語言、數(shù)控系統(tǒng)操作、工件程序編程、參數(shù)設定、診斷、伺服驅動等許多部件均相同。SINUMERIK 810D是840D的CNC和驅動控制集成型，SINUMERIK 810D系統(tǒng)沒有驅動接口，SINUMERIK 810D NC軟件選件的基本包含了840D的全部功能。采用PROFIB

41、US-DP現(xiàn)場總線結構西門子840Di系統(tǒng)，全PC集成的SINUMERIK 840Di數(shù)控系統(tǒng)提供了一個基于PC的控制概念。4SINUMERIK 840C系統(tǒng)SINUMERIK 840C系統(tǒng)一直雄居世界數(shù)控系統(tǒng)水平之首，內(nèi)裝功能強大的PLC 135WB2，可以控制SIMODRIVE 611A/D模擬式或數(shù)字式交流驅動系統(tǒng)，適合于高復雜度的數(shù)控機床。三、西門子交流驅動系統(tǒng)1. SIMODRIVE611A：模擬式伺服，配合1FT5系列進給驅動電機(600V)和1PH7主軸電機, 可控制主軸，進給軸，及普通異步電機。2. SIMODRIVE 611D：數(shù)字式伺服，配合1FT6/1FK6系列進給驅動電

42、機和1PH7主軸電機，可控制主軸，進給軸等，只能配合810D、840D、840C數(shù)控系統(tǒng)。3. SIMODRIVE 611U：通用型伺服，可接收模擬信號或數(shù)字信號（PROFIBUS）,可以進行位置控制、速度控制及轉矩控制。配合1FT6/1FK6和1PH7電機，是理想的驅動系統(tǒng)解決方案之一。4. SIMODRIVE 611UE：通用E型伺服，通過PROFIBUS接連，其余同611U。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元一 FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述教學目標1使學生了解FAN

43、UC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況。2使學生了解FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點。3使學生了解FANUC數(shù)控系統(tǒng)不同系列的結構與功能。教學重點教學難點（帶*為難點）1FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況。2FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點。3FANUC數(shù)控系統(tǒng)不同系列的結構與功能。教學方法教學手段1講授FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況、特點。2根據(jù)FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況引入到FANUC不同系列（舉例說明：Fanuc 0，F(xiàn)anuc 15，F(xiàn)anuc 0i，F(xiàn)anuc 16i、18i等）系統(tǒng)的結構與功能。3借助于多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的認識。學時安排1FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況、特點

44、約15分鐘；2FANUC數(shù)控系統(tǒng)不同系列的結構與功能等約65分鐘；3回顧與總結約10分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)查閱、收集FANUC數(shù)控系統(tǒng)相關資料資料。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元一 FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述一、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展概況 日本FANUC公司自50年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來，已開發(fā)出40多種系列的數(shù)控系統(tǒng)。80年代，F(xiàn)ANUC公司較有代表性的系統(tǒng)是F6和F11系列。80年代，其主要產(chǎn)品有F0和F15系列。目前，以F0i與F16i、18i最為常見。 二、FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點1.系統(tǒng)在設計

45、中大量采用模塊化結構。 2.具有很強的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力 。3.有較完善的保護措施 。4.FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。 5.提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令 。6.具有很強的DNC功能 。7.提供豐富的維修報警和診斷功能 。三、FANUC數(shù)控系統(tǒng)不同系列的結構與功能1.FANUC 0i系統(tǒng)與FANUCl6/18/21等系統(tǒng)的結構相似，均為模塊化結構。其集成度較FANUC 0系統(tǒng)的集成度更高，因此0i控制單元的體積更小，便于安裝排布。2.采用全字符鍵盤，可用B類宏程序編程，使用方便。3.用戶程序區(qū)容量比0MD系統(tǒng)大一倍，有利于較大程序的加工。4.使

46、用編輯卡編寫或修改梯形圖，攜帶與操作都很方便。5.使用存儲卡存儲或輸入機床參數(shù)、PMC程序以及加工程序，操作簡單方便。6.系統(tǒng)具有HRV(高速矢量響應)功能，伺服增益設定比0MD系統(tǒng)高一倍，理論上可使輪廓加工誤差減少一半。7.機床運動軸的反向間隙，在快速移動或進給移動過程中由不同的間隙補償參數(shù)自動補償。8.0i系統(tǒng)可預讀12個程序段，比0MD系統(tǒng)多。9.與0MD系統(tǒng)相比，0i系統(tǒng)的PMC程序基本指令執(zhí)行周期短，容量大，功能指令更豐富，使用更方便。10.0i系統(tǒng)的界面、操作、參數(shù)等與18i、16i、21i基本相同。11.0i系統(tǒng)比0M、0T等產(chǎn)品配備了更強大的診斷功能和操作信息顯示功能，給機床用

47、戶使用和維修帶來了極大方便。12.在軟件方面0i系統(tǒng)比0系統(tǒng)也有很大提高，特別在數(shù)據(jù)傳輸上有很大改進。無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講練結合授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元二 FANUC數(shù)控系統(tǒng)各部件的連接教學目標使學生能正確識別FANUC數(shù)控系統(tǒng)各部件；學生熟悉FANUC數(shù)控系統(tǒng)各部件的功能；3. 使學生能正確連接FANUC數(shù)控系統(tǒng)各部件；4使學生理解機床急停與超程解除控制線路的工作原理；5使學生動手操作能力得到進一步加強；6使學生逐步具備安全守紀、嚴謹踏實、團結互助的職業(yè)素養(yǎng)。教學重點教學難點

48、（帶*為難點）控制單元的構成、接口名稱與功能；電源模塊接口名稱與功能；主軸控制單元接口名稱與功能；伺服放大器模塊接口名稱與功能；*5.急停與超程解除控制線路工作原理；*6.數(shù)控系統(tǒng)各部件間的連接、機床I/O接口的連接。教學方法教學手段1針對目前應用較多的一種FANUC數(shù)控系統(tǒng)（案例法、任務法），從系統(tǒng)組成入手，著重介紹各部件的功能、部件間的連接，通過講練結合的形式，增加學生動手實踐的機會。2在系統(tǒng)通電前的檢查過程中，加強對學生進行安全意識教育，培養(yǎng)他們嚴謹踏實、一絲不茍的工作作風。3借助于多媒體課件、數(shù)控綜合實驗臺，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排FANUC數(shù)控系統(tǒng)組成、各部

49、件的接口與功能約45分鐘；急停與超程解除控制線路的工作原理約15分鐘；數(shù)控系統(tǒng)各部件間的連接、機床I/O接口的連接約25分鐘；4回顧與總結約5分鐘。教學條件多媒體課件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺。課外作業(yè)作業(yè)七：簡述Fanuc 0i數(shù)控系統(tǒng)的組成。檢查方法隨堂提問、動手操作，按效果計平時成績。備注授課(shuk)主要內(nèi)容項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元二 FANUC數(shù)控系統(tǒng)各部件的連接一、控制單元 控制單元的構成由兩大部分構成，左半邊：主板，右半邊：I/O板?？刂茊卧靼褰涌诿Q、功能、連接主板主要包括：主CPU、內(nèi)存、PMC控制、I/O LINK控制、伺服控制、主軸控制、內(nèi)存卡I/F、LED顯示。3.

50、控制單元I/O接口名稱、功能、連接I/O板主要包括：電源DC-DC轉換器、DI/DO、閱讀機I/F、MDI控制、顯示控制、手輪控制等。二、電源模塊接口名稱、功能、連接主要將三相交流電轉換成直流電，為主軸模塊和伺服模塊提供直流電源。而主軸模塊、伺服模塊在運動控制指令下，經(jīng)由IGBT模塊組成的三相逆變電路輸出三相變頻交流電，控制主軸電機、伺服電機進行精確的定位運動。三、主軸控制單元接口名稱、功能、連接用于控制驅動主軸電機。1.高速串行總線接口板2.串行主軸連接3.模擬主軸連接4.各類插座信號四、伺服放大器模塊接口名稱、功能、連接伺服模塊接受從控制單元發(fā)出的進給速度和位移指令信號。伺服模塊對控制單元

51、傳送過來的數(shù)據(jù)作一定轉換、放大后，驅動伺服電機，實現(xiàn)精確的工作進給和快速移動。1.伺服放大器模塊的接口信號 2.分離型增量式檢測裝置的連接五、急停與超程解除控制線路（略）六、機床I/O接口的連接1. FANUC 0i-A/B數(shù)控系統(tǒng)的控制單元內(nèi)有內(nèi)置的I/O卡，用于機床各檢測元件信號的收集和控制各種氣、液組件，指示燈等的動作。其輸入點數(shù)為96，輸出點數(shù)為64，輸入/輸出點數(shù)共分為4組。FANUC 0i-C 取消了內(nèi)置的I/O 卡，只用I/O 模塊或I/O 單元，最多可連1024 個輸入點和1024 個輸出點。FANUC 有標準的機床操作面板，用戶可以選用。七、數(shù)控系統(tǒng)通電 通電前的檢查。無 錫

52、 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講授授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元三 FANUC PMC程序設計（一）教學目標使學生熟悉FANUC PMC的接口。學生了解FANUC PMC的程序分級。使學生熟悉FANUC PMC的地址、梯形圖基本要素的符號。使學生了解FANUC PMC程序的設計規(guī)范。使學生掌握基本邏輯指令與常用功能指令的編程。教學重點教學難點（帶*為難點）FANUC PMC的接口。FANUC PMC的地址、梯形圖基本要素的符號?；具壿嬛噶畹木幊?。定時、譯碼、計數(shù)、旋轉等功能指令的編程。教學方法教學手

53、段介紹FANUC PMC接口、程序分級、信號地址與梯形圖符號；在上述基礎上引出FANUC PMC程序的設計規(guī)范（引入法）；與西門子PLC程序指令相比較（比較法），介紹FANUC PMC基本邏輯指令與常用功能指令的編程。4借助于多媒體課件、PLC編程軟件，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排FANUC PMC接口、程序分級、信號地址與梯形圖符號約45分鐘；FANUC PMC程序的設計規(guī)范約10分鐘；FANUC PMC基本邏輯指令與常用功能指令約30分鐘；3回顧與總結約5分鐘。教學條件多媒體課件、PLC編程軟件課外作業(yè)復習講授內(nèi)容。檢查方法隨堂提問，按效果計平時成績。備注授課(shu

54、k)主要內(nèi)容項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元三 FANUC PMC程序設計（一）一、FANUC PMC的接口 PMC與控制伺服電動機和主軸電動機的系統(tǒng)部分，以及與機床側輔助電氣部分的接口關系。F、X分別為CNC側、機床側的輸入信號；G、Y分別為輸出到CNC側、機床側的信號。二、FANUC PMC的程序分級PMC程序由第一級和第二級程序兩部分組成。在第一級程序中一般僅處理短脈沖信號。三、FANUC PMC的信號地址除了X、Y、G、F外，其他信號包括：R、A、C、K、D、T等。四、梯形圖符號基本元素的符號：常開/閉觸點、線圈、功能指令等。五、FANUC PMC程序的設計規(guī)范1X、F信號不能作為線圈輸

55、出。2同一地址的觸點使用次數(shù)不限。六、FANUC PMC的編程指令(1) 基本指令：共14種。(2) 功能指令TMR(定時器)：為設定時間可更改的定時器工作原理：當控制條件ACT=0時定時繼電器TM斷開；當ACT=1時，定時器開始計時，到達預定的時間后，定時繼電器TM接通。DEC(譯碼指令)：工作原理：當控制條件ACT=0時，不譯碼，譯碼結果繼電器R斷開；當ACT=1時執(zhí)行譯碼，當指定譯碼信號地址中的代碼與譯碼規(guī)格數(shù)據(jù)相同時，輸出R1，否則R=0，譯碼輸出R的地址由設計人員確定。 CTR(計數(shù)器指令) ROT(回轉控制指令) 無 錫 職 業(yè) 技 術 學 院 教 案教 師 姓 名張愛紅授課形式講

56、練結合授課時數(shù)2授 課 日 期年 月 日 周授課班級授課項目及單元名稱項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元四 FANUC PMC程序設計（二）教學目標使學生熟悉FANUC PMC梯形圖程序的查閱方法；使學生能應用FAPT LADDER III軟件簡單編程；使學生掌握應用網(wǎng)絡（或RS232C）通信進行PMC程序、參數(shù)傳輸?shù)倪^程；4使學生熟悉FANUC PMC參數(shù)的設置方法。教學重點教學難點（帶*為難點）FANUC PMC梯形圖程序的查閱方法；應用FAPT LADDER III軟件簡單編程；應用網(wǎng)絡（或RS232C）通信進行PMC程序、參數(shù)傳輸；FANUC PMC參數(shù)的設置。教學方法教學手段現(xiàn)場介紹FA

57、NUC PMC梯形圖程序的查閱方法、FANUC PMC參數(shù)的設置方法；應用FAPT LADDER III計算機軟件離線編程，或在數(shù)控系統(tǒng)旁、現(xiàn)場編程，完成某一具體（任務法）的控制功能（如：機床門延時開、關控制等）。應用網(wǎng)絡（或RS232C）通信進行PMC程序、參數(shù)傳輸（任務法）；4借助于多媒體課件、PLC編程軟件，提高學生學習的興趣，加深對所學內(nèi)容的理解。學時安排介紹FANUC PMC梯形圖程序的查閱方法、FANUC PMC參數(shù)的設置方法約15分鐘；FANUC PMC程序編制示范與練習約30分鐘；應用網(wǎng)絡（或RS232C）通信進行PMC程序、參數(shù)傳輸示范與練習約40分鐘；4回顧與總結約5分鐘。

58、教學條件多媒體課件、PMC編程軟件、數(shù)控系統(tǒng)綜合實驗臺課外作業(yè)復習講授內(nèi)容。檢查方法隨堂提問、程序編制、動手操作相結合，按效果計平時成績。備注授課主要(zhyo)內(nèi)容項目六 FANUC數(shù)控系統(tǒng)單元四 FANUC PMC程序設計（二）一、FANUC PMC程序的查閱方法1在MDI鍵盤上按“SYSTEM”調出系統(tǒng)屏幕；2按下PMC軟鍵；3按下“PMCLAD”軟鍵。二、FANUC PMC參數(shù)的設置1首先選擇MDI方式，按下“OFFSET SETTING”功能鍵將“寫入?yún)?shù)”項設為1；2通過“SYSTEM”功能鍵調出PMC屏幕畫面，按PMCPRM軟鍵后進入PMC參數(shù)設置畫面，可以設置：定時器、計數(shù)器、

59、保持型繼電器、數(shù)據(jù)表等參數(shù)。三、FANUC PMC程序編制1離線編程應用FAPT LADDER III軟件編程，主要掌握軟件的編輯使用方法。2在線監(jiān)控1）PMC程序的調用與查詢指導：功能鍵SYSTEM與顯示器軟鍵的操作。2）在線編程指導：指令的調用與編輯。3）程序的保存四、使用網(wǎng)絡進行PMC傳輸用以太網(wǎng)在PC 機和CNC 系統(tǒng)間傳送梯形圖比用RS232-C口傳送要快得多。為此必須進行以下操作和設定以下參數(shù)。CNC 系統(tǒng)側：1 按鍵選擇PMC 畫面。2 在PMC 畫面上按“MONIT”鍵，然后再按“ONLINE”鍵。3 在ONLINE 的參數(shù)畫面上，用光標鍵（左向鍵）將“High Speed I

60、/F（高速接口）”置于ON（即使用以太網(wǎng)）。PC 機側：1 運行FAPT LADDER-。2 點擊“Tool”。3 點擊“Communication” “Network address”。4 在Communication 畫面點擊“Add host”。設定主機（Host）的IP 地址。5 返回“Communication”。點擊“Setting”。6 在Communication 畫面點擊“Setting”。用光標在“ Enable device”欄選定主機地址，如：192.168.1.1，點擊“Add”，于是，在“Use device”中即設定了與之通訊設備的IP 地址。7 此后,即可進行梯