苏ICP备112451047180号-6
基于fanuc数控系统的xk5032数控铣床的电气控制系统设计
目的：
电气控制系统是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。从最早的手动控制发展到自动控制，从简单的控制设备发展到复杂的控制系统，从有触点的硬接线继电器控制系统发展到以计算机为中心的软件控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学成果
意义：
电气的应用领域非常广，并正在迅速扩大。对于早期的PLC凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不断增强，所以，目前PLC在国内已被广泛应用于冶金、机械、石油、化工、轻工、电力、建筑、交通运输等各行各业。一般来说，小型PLc主要用语单机自动化，而大、中型PLC则市自动生产线上不可缺少的控制部件。通过对电气的设计可以使机床的自动化程度提高，机床的维护与修改就容易和方便多了。机床的精度和加工精度就不断的提高了。不断地发展电气的技术，也就是不断地提高我国的技术含量，这样才能提高我国的综合能力，在国际领域上占有优势的地位。我国在PLC应用方面已取得很大的成绩，但与一些研制和应用水平较高的国家相比还有较大的差距。因此，必须加速PLC的开发和应用，加快PLC国产化步伐，力争在较短时间内，超赶世界先进水平。
二、论文研究的主要内容
1、数控铣床的概述
2、完成机床主要配件的选取
3、绘制机床电气原理图
4、完成数控系统电气控制部分的设计
三、 文献综述
电气原理设计是通过选择电气元件，设计电气元件之间的连接关系，组成一个电气控制系统，使机器能实现其功能。电气原理的设计是保证机床有良好的人机界面的前提，除了使机床能按指令完成响应动作外，还必须使机床具有良好的操作性能、维修性能和安全性能。电气控制系统是由许多元件按一定要求连接而成的。为了便于电气控制系统的设计、分析、安装、调整、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其连接线路，用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。
电气控制系统图有三类：电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图。
电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电气元件展开的形式绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。在电气原理图中只包括所有电气元件的导电部件和接线端点之间的相互关系，但并不按照各电气元件的实际布置位置和实际接线情况来绘制，也不反映电气元件的大小。电气元件布置图主要用来各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置，为机械电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。机床电气元件布置图主要由机床电气设备布置图、控制柜及控制电气设备布置图，操纵台及悬挂箱电气设备布置图等组成。电气接线图是为了安装电气设备和电气元件时进行配线或检查维修电气控制线路故障服务。
参考文献：
[1]李业农，徐明喜，槽健.数控机床及其应用[M].北京：国防工业出版社，2006.
[2]王爱玲，张吉堂.现代数控原理及控制系统[M].北京：国防工业出版社，2005.
[3]敖荣庆，袁坤.伺服系统[M].北京：航空工业出版社，2006.
[4]白恩远，王俊元，孙爱国.现代数控机床伺服及检测技术（第2版）[M].北京：国防工业出版社，2005.
[5]李朝青.单片机&DSP外围数字IC技术手册[M].北京航空航天大学出版社，2003.
[6]胡俊.主从式数控系统中的数据通讯[M].机械出版社，2000.
[7]秦忆，周永鹏，邓忠华，程善美，李叶松.现代交流伺服系统[M].武汉：华中理工大学出版社.1996.
[8]蔡春源．新编机械设计实用手册[M]．北京：学苑出版社，1992.
[9]熊光华.数控机床[M].机械工业出版社，2005.
[10]、李华德.交流调速控制系统[M]. 异步电机变频调速系统2.1-2.6.北京：电子工业出版社，2003.
四、特色与创新
为了提高机床的加工精度，进行了位置检测装置和速度检测装置的设计。在位置检测装置设计当中，通过跟其他位置检测元件的性能比，价格比，最后选用了增量式的光电编码器，同时对其应用电路进行设计，并利用电路提高其分辨率。在速度检测装置设计当中，最终选用了开关型霍尔传感器，对其工作电路及其补偿电路进行设计。以此来提高数控机床的加工精度要求。在电气设计方面，首先采用电气元件对铣床的主轴运动，进给运动等进行控制方面的设计和元器件选择计算，然后提出PLC实现电气控制的优化，使数控铣床更加可靠安全，维修方便，编程容易，自动化程度高。文章实现了PLC选型，硬件设计，软件设计等内容，并对整个控制系统的信号互连进行了研究设计。
一、毕业设计的意义和目的
本设计在fanuc数控系统的基础上，对数控铣床xk5032的电气控制系统进行设计，简述了数控铣床xk5032的产品信息，功能及特点，设计电气控制系统和相关CAD图。目的：
电气控制系统是随着科学技术的不断发展，生产工艺不断提出新的要求而得到迅速发展的。从最早的手动控制发展到自动控制，从简单的控制设备发展到复杂的控制系统，从有触点的硬接线继电器控制系统发展到以计算机为中心的软件控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学成果
意义：
电气的应用领域非常广，并正在迅速扩大。对于早期的PLC凡是有继电器的地方，都可采用。而对当今的PLC几乎可以说凡是需要控制系统存在的地方就需要PLC尤其是近几年来，PLC的成本下降，功能又不断增强，所以，目前PLC在国内已被广泛应用于冶金、机械、石油、化工、轻工、电力、建筑、交通运输等各行各业。一般来说，小型PLc主要用语单机自动化，而大、中型PLC则市自动生产线上不可缺少的控制部件。通过对电气的设计可以使机床的自动化程度提高，机床的维护与修改就容易和方便多了。机床的精度和加工精度就不断的提高了。不断地发展电气的技术，也就是不断地提高我国的技术含量，这样才能提高我国的综合能力，在国际领域上占有优势的地位。我国在PLC应用方面已取得很大的成绩，但与一些研制和应用水平较高的国家相比还有较大的差距。因此，必须加速PLC的开发和应用，加快PLC国产化步伐，力争在较短时间内，超赶世界先进水平。
二、论文研究的主要内容
1、数控铣床的概述
2、完成机床主要配件的选取
3、绘制机床电气原理图
4、完成数控系统电气控制部分的设计
三、 文献综述
电气原理设计是通过选择电气元件，设计电气元件之间的连接关系，组成一个电气控制系统，使机器能实现其功能。电气原理的设计是保证机床有良好的人机界面的前提，除了使机床能按指令完成响应动作外，还必须使机床具有良好的操作性能、维修性能和安全性能。电气控制系统是由许多元件按一定要求连接而成的。为了便于电气控制系统的设计、分析、安装、调整、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其连接线路，用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。
电气控制系统图有三类：电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图。
电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用电气元件展开的形式绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。在电气原理图中只包括所有电气元件的导电部件和接线端点之间的相互关系，但并不按照各电气元件的实际布置位置和实际接线情况来绘制，也不反映电气元件的大小。电气元件布置图主要用来各种电气设备在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置，为机械电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的资料。机床电气元件布置图主要由机床电气设备布置图、控制柜及控制电气设备布置图，操纵台及悬挂箱电气设备布置图等组成。电气接线图是为了安装电气设备和电气元件时进行配线或检查维修电气控制线路故障服务。
参考文献：
[1]李业农，徐明喜，槽健.数控机床及其应用[M].北京：国防工业出版社，2006.
[2]王爱玲，张吉堂.现代数控原理及控制系统[M].北京：国防工业出版社，2005.
[3]敖荣庆，袁坤.伺服系统[M].北京：航空工业出版社，2006.
[4]白恩远，王俊元，孙爱国.现代数控机床伺服及检测技术（第2版）[M].北京：国防工业出版社，2005.
[5]李朝青.单片机&DSP外围数字IC技术手册[M].北京航空航天大学出版社，2003.
[6]胡俊.主从式数控系统中的数据通讯[M].机械出版社，2000.
[7]秦忆，周永鹏，邓忠华，程善美，李叶松.现代交流伺服系统[M].武汉：华中理工大学出版社.1996.
[8]蔡春源．新编机械设计实用手册[M]．北京：学苑出版社，1992.
[9]熊光华.数控机床[M].机械工业出版社，2005.
[10]、李华德.交流调速控制系统[M]. 异步电机变频调速系统2.1-2.6.北京：电子工业出版社，2003.
四、特色与创新
为了提高机床的加工精度，进行了位置检测装置和速度检测装置的设计。在位置检测装置设计当中，通过跟其他位置检测元件的性能比，价格比，最后选用了增量式的光电编码器，同时对其应用电路进行设计，并利用电路提高其分辨率。在速度检测装置设计当中，最终选用了开关型霍尔传感器，对其工作电路及其补偿电路进行设计。以此来提高数控机床的加工精度要求。在电气设计方面，首先采用电气元件对铣床的主轴运动，进给运动等进行控制方面的设计和元器件选择计算，然后提出PLC实现电气控制的优化，使数控铣床更加可靠安全，维修方便，编程容易，自动化程度高。文章实现了PLC选型，硬件设计，软件设计等内容，并对整个控制系统的信号互连进行了研究设计。