数控自动编程及PLC概述.ppt

1、一、CAD/CAM自动编程方法,二、可编程控制器（PLC)概述,姓名： 杨洪兴 学号： 1100209066,一、CAD/CAM编程简介,1、数控编程的重要性 编制和生成数控机床的数控加工程序的过程称为数控编程。 2、数控编程的方法 手工编程-数控语言自动编程-图形交互编程 CAD/CAM集 成系统自动编程 3、CAD/CAM系统自动编程 直接利用CAD/CAM系统所建立的三维零件实体数据模型进行数控加工编程,（1）CAD/CAM的编程原理 CAD/CAM系统数控加工编程采用人机交互方式，由编程者在计算机上指定零件实体模型上被加工表面，定义合适的刀具，输入相应的加工参数，系统自动生成刀具加工轨

2、迹，经后置处理转换为所需要的数控加工指令代码 （2）自动编程的步骤 几何造型 -工艺分析 -刀位文件生成 -刀位的验证 -后置处理 -加工仿 真和程序传输 曲线、曲面、铣削及其车削的加工仿真 演示,1曲线的加工模拟,定义曲线图,刀具沿曲线运动模拟图,在定义的曲线轨迹上，可以模拟刀具的走刀轨迹。,2曲面的加工模拟,代加工曲面图,刀具轨迹图,加工完成效果图,刀位文件示例图,后置处理转存MCD代码图,3铣削的加工模拟,毛配件示意图,刀具轨迹示意图1,刀具轨迹示意图2,加工后零件图,3车削的加工模拟,车削毛配件示意图,车削刀具轨迹图,加工零件图,刀位文件示意图,（3） CAD/CAM系统编程的特点 1

3、、几何造型、刀位计算、后置处理和加工仿真等数控编程的作业结合在一起 2、面向零件几何图形交互进行 3、利于实现系统的集成,二、可编程控制器(PLC)概述,1 PLC的发展背景 2 PLC的结构和工作原理 3 PLC的编程原理 4 PLC的特点,一、PLC的产生与发展,1、PLC的产生 1）早期继电控制系统的缺点：通用性和灵活性差、可靠性低。 2）1968年，美国通用汽车公司（GM公司）为适应汽车型号不断翻新，提出要用一种新型的控制装置取代继电接触器控制装置。拟订了十项公开招标的技术要求： 编程方便，可现场修改程序； 维修方便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制装置； 体积小于继电器控制盘；

4、 数据可直接送入管理计算机； 成本可与继电器控制盘竞争； 输入可为市电； 输出可为市电，容量在 2A 以上，可直接驱动接触器等； 扩展时原系统改变最少用户存储器大于 4KB 。 3）1969年美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽车公司（GM）的要求研制成第一台可编程序控制器。,2、可编程序控制器的发展 1) 70年代初期（19691972） 2）70年代中期（19731975） 3）80年代初期（19761983） 4）近年来PLC发展迅速 具备了计算机功能的一种通用工业控制装置，成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLC技术、机器人、CAD/CAM）之一。,3、PLC的主要生产厂家,欧洲：

5、西门子（Siemens）； 法国的TE（Telemecanique）公司 美国：A-B（Allen-Bradly）、 GE（General Electric）公司 日本：三菱（Mitsubishi Electric）、 欧姆龙（OMRON）、松下电工（Matsushita）等,二、可编程控制器的结构和工作原理,1、物理结构,小型机（一体机）：,中、大型机（模块式）：,输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。,输入采样,程序执行,输出刷新,2、工作原理,三、PLC的编程,1、国际电工委公布了五种PLC的编程语言 梯形图(Ladder diagram)

6、顺序功能图（sequential function chart） 功能块图(Function block diagram) 指令表(Instruction list) 结构文本(Structured text),笼型电动机直接起动控制,梯形图语言,指令语句表语言,X1-S1; X0-S2; Y0-KM(线圈和常开触点);,继电接触器控制, 基本指令 数据传送指令 算术运算指令 位移指令,2. 编程指令, 位操作指令 数据变换指令 转移控制指令 特殊控制指令,1)指令的分类,2）基本指令的应用,起始指令 (ST ) 输出指令 (OT) 结束指令 (End) 逻辑关系指令（AND OR NOT）

7、串并联指令 (AN AN/ OR OR/) 反指令(/) 定时器指令(TM) 计数器指令(CT) 空操作指令(NOP),ST （Start） ：从左母线开始一个新逻辑行时，或开始一个逻辑块时， 输入的第一条指令。,功能：读入指定常开接点（X1）的ON/OFF信息。,1 起始指令ST，ST/与输出指令OT , 结束指令End。,OT （Output） ： 表示输出一个变量,功能：把输出指令之前的运算结果用于驱动指定 线圈,ED （End） ：表示程序结束指令。,2逻辑关系,与（AN),当 X0 与 X1 都 “1” 时，则有输出（ Y0）,或(OR),非(NOT),当 X0 或 X1 “1” 时

8、，则有输出 （ Y0 ）,当 X0 “0” 时，则有输出（ Y0 ）。,AN: 接点串联指令。 AN/:接点串联反指令。,0 ST X0 1 AN/ X1 2 OT Y0,0 ST X0 1 OR/ X1 2 OT Y0,OR: 接点并联指令。 OR/:接点并联反指令。,3接点串联、并联,4TM:（定时器指令）,定时时间 = 定时设置值 定时单位,5.空操作指令NOP,语句表指令 0 ST R11 NOP2 OT Y0,（1）NOP指令的使用将使程序容量增加，对程序 运行的结果没有任何影响； （2）可使程序在检查或修改时容易阅读。,3、应用举例： 三相异步电动机换接启动控制,继电接触器控制线路

9、图,1）,2）,Y3,TMX 50 0,TMX 10 1,(ED),R0,X2,R0,R0,X1,R0,Y2,T1,T0,T0,Y3,Y1,T0,Y2,梯形图编程,辅助继电器R0 ,Y 转换完成,I/O点分配： S1：停车按钮；S2：启动按钮； KM1：接通电源； KM2：接通；KM3：接通Y,3）PLC接线图,4、PLC的特点,(1) 可靠性高，抗干扰能力强。 (2) 编程简单，使用方便。 (3) 通用性好，具有在线修改能力。,参考文献： 1. 李福生 数控机床程序编制：自动编程 机械工业出版社 1988 2. 方建军Pr/Engineer数控自动编程技术及实例化学工业出版社 2007 3. 刘雄伟 数控加工理论与编程技术 机械工业出版社 1994 4. 戴向国Pro/Engineer 数控铣床加工自动编程技术 清华大学出版社 2002 5. 沈兴全 现代数控编程技术