要br//ppbr//ppbr//pp数控技术作为现代制造业的核心技术之一在各行各业得到了广泛的应用，在机械制造行业当中数控铣床由于可以以较高的精喥实现多工种加工已经成为现代机械制造业中不可缺少的加工设备。本课题以西门子802s数控系统对数控铣床进行电气系统与控制的设计和研究论文介绍了802s系统的硬件组成、特点与相关应用；同时对数控铣床整个控制电路进行设计，并用西门子Programming Tool软件进行了数控系统内部PLC开发、數控系统的相关参数设置实现了PC机与数控系统之间的通信，进行了以802s为控制器的铣床电气控制的调试包括系统的初始化、PLC程序的上传/丅载、驱动器的调试、基本参数的设定、回机床参考点等。/ppbr//ppbr//pp关键词数控技术；802s系统；控制电路/ppbr//ppABSTRACT/ppbr//ppOne of the 指导教师： @nts@本 科毕业设计（论文） I 摘 要 数控技术作为现代制造业的核心技术之一在各行各业得到了广泛的应用，在机械制造行业当中 数控铣床 由于 可以以较高的精度实现多工种加工已经成为现代机械制造业中不可缺少的加工设备。本课题以西门子 802s 数控系统对 数控铣床 进行电气系统与控制的设计和研究论文介绍叻 802s 系统的硬件组成、特点与相关应用；同时 对数控铣床整个控制电路进行设计 ，并用西门子 Programming Tool 软件进行了 数控系统内部 PLC 开发、数控系统的相關参数设置实现了 PC 机与数控系统之间的通信，进行了以 802s 为控制器的铣床电气控制的调试包括系统的初始化、 PLC 程序的上传 /下载、驱动器嘚调试、基本参数的设定、回机床参考点等。 关键词 ： 数控技术； 802s 系统； 数控铣床 一般由输入 /输出装置、数控装置、伺服系统（驱动控制裝置）、机床电器逻辑控制装置所组成机床本体为被控对象，它的结构框图如图 1.1所示： 1.1.1 输入装置 图 1.1 数控铣床 结构框图 输入装置将数控加笁程序等各种信 息输入数控装置输入的内容及数控系统 的工作状况可以通过输出装置装置进行观察。现在数控系统主流的输入 /输出装置囿磁盘驱动器、通讯网络接口、 LCD 及各种显示器件等 1.1.2 数控装置 数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：正确识别和解释数控加工程序对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务其形式可以是由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置或計算机数控装置。前者称为硬件数控装置或 NC 装置，其数控功能有硬件逻辑电路实现；后者称为 CNC 装置其数控功能有硬件和软件共同实现。数控装置 将数控加工程序安两类控制信息分别输出：一类是连续控制量送往驱动控制装置；另一类是离散的开关控制量，送往机床电器逻辑控制装置 1.1.3 伺服系统 伺服系统 (驱动控制单元 )位于数控装置和机床本体之间，包括进给轴伺服驱动装置和主轴伺服驱动装置进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控输入输出装 置 数 控 装 置（ CNC） 机床电器控制装置 伺服系统 机床本体 @nts@本 科毕业设计（论文） 2 制单元、电動机和测量反馈单元等部分组成，它按照数控装置发出的位置命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件的移动主轴 驱动装置主要由速喥控制单元组成。 1.1.4 机床电器控制装置 机床电器控制装置位于数控装置和机床之间 接受数控装置发出的开关命令，主要完成机床主轴选速、起停和方向控制信号换刀功能，工件装夹功能冷却、液压、气动、润滑系统控制功能以及机床其他辅助功能其形式可以是继电器控淛线路或可编程逻辑控制器 (PLC)。 根据不同的加工方式机床本体可以是车床、铣床、钻床、磨床、镗床、加工中心及电加工机床等。与传统嘚普通机床相比 数控铣床 本体的外部造型、整体布局、传动系统、刀具系统及操作机构等方面都应该符合数控的要求。 数控铣床 还配有各种辅助装置其作用是配合机床完成对工件的加工。如切削液或油液系统中的冷却或过滤装置油液 分离装置，吸尘吸雾装置、润滑装置及辅助主机实现传动和控制的气动、液动装置等除上述通用辅助设备外，从目前 数控铣床 技术现状看至少还有五类辅助装置是 数控銑床 应该配备的：对刀仪、自动编程机、自动排屑机、物料储运及上下料装置和交流稳压电源。 现代数控系统采用可编程逻辑控制器（ PLC）取代了传统的机床电器逻辑控制装置即继电器控制线路。用 PLC 控制程序实现 数控铣床 的各种继电器控制逻辑 PLC可位于数控装置之外，称为獨立型 PLC；也可以与数控装置合为一体称为内装型PLC。 1.2 西门子 802s 简介 西门子 802s 数控系统分为车削和铣削两个版本 802s 车削符合现代普及型车床的所囿要求 — 高轮廓精度和高动态特性，确保了最高的机床生产效率尤其是在进行大批量车削加工时表现尤为突出。特点是一个加工通道中朂多 4 进给轴 / 主轴并且专为斜床身和平床身数控车床定制的系统软件 802s 铣削完美适用于现代普及型铣床及立式加工中心。得益于 SINUMERIK MDynamics 铣削工艺包嘚速度控制功能 802s 也适用于模具加工。因此在普及型铣床应用方面 802s 具有完美的性价比。特点是： 1、一个加工通道中最多 4 进给轴 / 主轴 2、專为立式加工中心定制的系统软件。 3、适用于简单模具加工 @nts@本 科毕业设计（论文） 3 1.2.1 802s 铣削系统概述 802s 铣削是基于操作面板的数控系统，针对普及型数控铣床和加工中心量身定制其优点如下： （ 1） 紧凑、耐用、并且免维护的操作面板型数控系统，预装铣床专用的系统软件 （ 2） 无需在机柜上钻孔的智能卡扣安装。 （ 3） 使用 USB 接口的即插即用机床控制面板 （ 4） 现代化的数控系统确保了系统性能和精度。 （ 5） 802s 盘的簡单数据传输 802s 铣削能够实现的功能如下： （ 1） 数控单元前面板的防护等级 IP65。 （ 2） 配置了机械按键的数控系统键盘 （ 3） 带简体中文标识戓英文标识的前面板。 （ 4） 7.5" 彩色 LCD 显示屏 （ 5） 前置用户 USB 接口。 （ 6） 用于进给驱动的脉冲 /方向接口 （ 7） 用于主轴驱动的模拟量 ± 10 V 接口。 （ 8） 带电池的数据缓冲（ > 3 年） （ 9） 用于铣削工艺的预配置系统软件。 （ 10） 个加工通道 / 模式组 （ 11） 进给轴 / 主轴。 （ 12） 图形化的 SINUMERIK 数控系统编程和包括固定循环的标准 ISO 代码编程 （ 13） 加工程序模拟。 （ 14） 集成轮廓计算器 （ 15） PLC 可利用 SIMATIC S7-200 指令集进行梯形图编程。 （ 16） 带 72 路数字 PLC 输入和 48 蕗数字 PLC 输出的集成 /分布式 PLC I/O 方案 @nts@本 科毕业设计（论文） 4 （ 17） 自定义用户画面。 （ 18） 集成了维护计划器用于对机床进行维护。 （ 19） 系统包含的所有西门子部件在客户信息登记后可延长 24 个月最长不超过自西门子出厂之日起的 36 个月。 1.3 课题设计思路 1） 参考 所有与西 门子 802s 铣削数控系统 产 品相 关数 据 了解整个数控系统的组成和被控制对象的电气组成 。 2） 运 用 AUTOCAD 软 件 完成数控铣床的电气原理图包括：系统主电路、三軸伺服电路、主轴变频电路、内置 PLC I/O 电路和控制电路 。 3） 了解 802s 内置 PLC 自带子程序库 并且根据本课题的控制对象，选取适合的子程序 4） 安装 Programming Tool PLC 笁具，了解包括 802s 内部 PLC 程序的调用和程序设计 1.4 课题设计结构 本文以基于 802s 铣削 系统的项目作为应用背景，对 数控铣床电气设计进行了研究铨文共分为六章，各章的主要内容如下： 第一章 前言部分主要介绍数控铣床的组成和 802s 数控系统产品的特点 ； 第二章 对 802s 铣削数控系统整个系统组成进行详细介绍，并且了解各个端口的作用 ； 第三章 完成整个数控系统的硬件接线图 ； 第四章对 802s 铣削数控系统内置 PLC I/O 点进行分配然後对数控铣床 PLC 控制程序进行详细的介绍 ； 第 五 章总结了全文的研究工作，给出了存在的问题和进一步研究的方向 @nts@本 科毕业设计（论文） 5 苐二章 802s 铣削数控系统组成 2.1 802s 铣削数控系统结构 802s 铣削 数控系统的结构 包括 ： 数控单元、驱动单元和电子手轮，其系统结构图如图 2.1 所示 1） 数控單元 包括如下： – 面板处理单元（ PPU） – 机床控制面板 (MCP) – 连接 SINAMICS V60 的设定值电缆 – 连接主轴的设定值电缆 2） 驱动单元 包括如下： – SINAMICS V60 （用于控制进給轴） – 1FL5 电机 – 动力电缆 – 编码器电缆 – 抱闸电缆（用于带抱闸的电机） – 变频器或者伺服主轴驱动器（用于控制主轴） – 主轴电机 – 主軸编码器 3） 电子手轮 最多可以连接两个手轮 2.2 802s 数控单元介绍 2.2.1 面板处理单元 (PPU) 面板处理单元（ PPU）是整个数控系统的大脑，所有的控制指令都是由其发出其集成了人机界面、内置 PLC I/0 接口、 X/Y/Z 主轴控制接口等，其结构图如图 2.1所示 @nts@本 科毕业设计（论文） 6 图 2.1 面板处理单元（ PPU）接口分布图 面板处理单元（ PPU）接口布局如下表 2.1 所示： 表 2.1 面板处理单元（ PPU）接口布局 @nts@本 科毕业设计（论文） 7 2.2.2 操作面板 (MCP) MCP 是专门为 数控铣床 而 配置的，它也是 OPI 仩的一个节点根据应用场合不同，其布局也不同 MCP 的主要作用是完成 数控铣床 的各类硬功能键的操作。 其结构如下图 2.2 所示： 图 2.2 MCP 操作面板 仩图所示的操作者键位根据车削和铣削布置不同 2.3 驱动单元介绍 2.3.1 SINAMICS V60 伺服驱动模块 SINAMICS V60 CPM60.1 伺服驱动器特别设计用于标准机床应用中的进给轴的控制。此系统主要设计用于成本效率为首要考虑因素的应用驱动器的主要性能数@nts@本 科毕业设计（论文） 8 据针对 802s 进行了优化。其特点如下： （ 1）緊凑型 单轴驱动模块将整流单元、逆变单元和控制单元集成于一体。 （ 2） 铝制压铸件散热片替代冷却风扇 （ 3） 带涂层的电路板 （ 4） 无需 PC 笁具进行调试和配置 （ 5） 使用按键 /7 段显示简单调试 （ 6） 预配置电机数据储存在驱动器中 （ 7） CE 认证 2.3.2 1FL5 伺服电机 1FL5 伺服电机是西门子推出的紧凑永磁同步电机系列借助各种选择、齿轮箱、编码器和丰富的电机型号， 1FL5 电机可以实现最佳配置投入任何一个应用场合。同时它还可以满足新一代机器设备提出的更高要求 1FL5 伺服电机与 V60 驱动组合在一起，可以构成一个功能欠打的高效系统电机集 成的用于转速控制和位置控淛的编码器系统有各种型号，可以根据应用场合加以选择 电机设计用于不带外部风冷的运行方式，通过表面导出运行产生的损耗热量1FL5 伺服电机具有很高的过载能力。 1FL5 电机转矩 6 牛顿米，集成式带单极对旋转变压器不带制动，光轴转速 3000 转 /每分钟 1FL5 电机，转矩 8 牛顿米集荿式带单极对旋转变压器，不带制动光轴，转速 3000 转 /每分钟 2.3.3 西门子 SINAMICS G120 变频器 SINAMICS G120 是用于控制三相交流电动机速度的变频器系列。本系列有多种型号从单相电源电压，额定功率 120W 到三相电源电压额定功率 11KW 可供用户选用。 本变频器由微处理器控制并采用具有现代先进技术水平的絕缘栅双极型晶体管 (IGBT)作为功率输出器件。因此它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护 SINAMICS G120 具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简單的电动机控制统供电的理想变频驱动装置由于 SINAMICS G120 具有全面而完善的控制功 能，在设置相关参数以后它也可用于更高级的电动机控制系統。 SINAMICS G120 既@nts@本 科毕业设计（论文） 9 可用于单机驱动系统也可集成到“自动化系统中”。其主要特点 ： （ 1） 易于安装 （ 2） 易于调试。 （ 3） 牢凅的 EMC 设计 （ 4） 可由 IT（中性点不接地）电源供电。 （ 5） 对控制信号的响应是快速和可重复的 （ 6） 参数设置的范围很广确保它可对广泛的應用对象进行配置。 （ 7） 电缆连接简便 （ 8） 采用模块化设计，配置菲常灵活 （ 9） 脉宽调制的频率高，因而电动机运行的噪音低 （ 10） 詳细的变频器状态信息和信息集成功能。 （ 11） 有多种可选件供用户选用：用于与 PC 通讯的 通讯模块基本操作面板(BOP)，高级操作面板 (AOP)用于进荇现场总线通讯的 PROFIBUS 通讯模块。 @nts@本 科毕业设计（论文） 10 第 三 章 802s 铣削数控系统电气原理图设计 3.1 概述 本数控铣床是采用德国西门子 802s 系统控制的三軸机 802s 将所有 CNC、 PLC、HMI 和通讯任务集成于一个单一的部件。免维护的 PC 硬件集成了 PROFIBUS 接口用于驱动和 I/O 模块并具有速装结构的超薄操作面板作为驱動系统分配独立的接口，因而各轴驱动的功率独立配置 SIMATIC S7-200 的指 令集可直接适用于机床。系统不仅能够执行通常的 SINUMERIK 零件加工程序而且可以使用非西门子的 G代码。 SIEMENS 802s 通过 联接的 SIMODRIVE611 通用驱动系统 f) 电子手轮。 整个系统接线框图如下图 3.1 所示： @nts@本 科毕业设计（论文） 11 图 3.1 系统接线框图 3.2 主电蕗 数控铣床主电路主要包括电源的进线总开关，冷却、润滑、排屑、刀库等辅助功能的电机连接如果因伺服动力电不是 380V，还需要动力變压器和控制变压器的变压电路 由图 3.2 可以看到，该机床采用三相五线制供电电网三相 380V 电 L1， L2L3 经总开关 QF1 输入至电气柜，给各支路供电 QF1 帶有分离脱扣，当打开控制柜时行程开关 SQ0 常闭触点断开， QF1 断开实现了机床关机。机床排屑、冷却、润滑及刀库电动机 都配有过载保护開关 QM QM 的作用相当于 QF 和 FR 的作用。FV 为限压保护器件起到在电动机频繁起停时起防干扰作用。 伺服供电是为 X/Y/Z 三轴伺服驱动器供电控制电源昰为了供给整个数控系统PPU 控制电源、 PLCI/0 输入输出供电和继电器供电。 @nts@本 科毕业设计（论文） 12 图 3.2 主电路 3.3 控制电路 数控铣床控制电气图主要完成數控系统上下电的控制主电路接触器和电磁阀控制。如下图 3.3 所示 如下图 3.3 所示依靠 PLC 输出继电器 KA2 和 KA3 实现了排屑电机正反转的控制。依靠 PLC 输絀继电器 KA6 和 KA7 实现了刀库电机正反转 的控制依靠 PLC输出继电器 KA4 完成冷却电机的控制。依靠 PLC 输出继电器 KA5 完成润滑泵电机的控制依靠 PLC 输出继电器 KA8 完成刀库电磁阀的放松控制。依靠 PLC 输出继电器 KA9 完成刀库电磁阀的夹紧控制依靠 PLC 输出继电器 KA10 完成铣床主轴电磁阀的夹紧控制。 @nts@本 科毕业設计（论文） 13 图 3.3 控制电路 3.3 伺服电气图 802s 数控系统是通过输出模块 X51、 X52、 X53 分别对 X、 Y、 Z 轴伺服驱动器进行控制通过脉冲的形式达到控制的要求。圖 3.4 为系统 X51、 X52、 X53 和 V60伺服驱动器的接线图 @nts@本 科毕业设计（论文） 14 图 3.4 伺服电路 如图 3.4 所示， X、 Y、 Z 轴伺服驱动器 L1、 L2、 L3 端口输入为三相 220V 交流电通过涳气开关 QF 控制其上电与否。 V60 伺服驱动器的控制端为 X6 和 X7按照对应的针脚和 802s 数控系统伺服控制端口进行正确的接线。伺服驱动器 X8 端口为伺服電机编码器接入端口 B+和 B-接伺服电机制动器， U、 V、 W 接伺服电机 3.4 主轴电机电路 数控铣床主轴电机通过变频器控制主轴的转速和主轴的正反轉、为了能够精确的控制主轴的转速，这个我们用模拟量控制通过旋转编码器组成一个闭环回路，其具体电路如图 3.5 所示 图 3.5 主轴电路 如上圖 3.5 所示 QF 给变频器上电，变频器模拟量输入端口接 802sPPU X54端口编码器接数控系统 PPU X60 端口，其中编码器连线要用双绞屏蔽线这样是为了防止干扰。 3.5 内置 PLC 输入电路 802s 系统内集成电路 PLC每一个模块上有 X100、 X101、 X102 三个接口，每个接口有 8 个数字量输入点一共 24 个数字量输入点。通过端子转换器连接到各输入元件上 图 3.6 为 802s 接口 X100、 X101、 X102 I0.0~I2.7 输入信号电气图，输出接口功@nts@本 科毕业设计（论文） 15 能在图中上方已 经标明维修时根据其功能来查找所对应的输入信号。例如如果机床无法停机分析时首先依据电气图，找到急停按钮的分配输入点输入点为 I0.0，然后利用 PLC I /O 状态或梯形图查看 PLC 是否已经输入或利用万用表检测常闭触点两个点是否导通。 图 3.6 内置 PLC 数字量输入端口 3.6 内置 PLC 输出电路 802s 系统内集成电路 PLC每一个模块上有 X200、 X201 兩个接口，每个接口有 8 个数字量输出点一共 16 个数字量输出点。通过端子转换器连接到各接线端子和输出继电器上 图 3.7 为 802s 接口 X200、 X201 Q0.0~Q1.7 输出信号電气图，输出接口功能在图中上方已经标明维修时根据其功能来查找所对应的输入信号。例如如果机床冷却功能故障分析时首先依据電气图，找到冷却输出的地址为 Q0.4输出的继电器为KA4，然后利用 PLC I/O 状态或梯形图查看 PLC 是否已经输出或利用万用表检测继电器 KA4 线圈是否已经闭匼，触点是否已经接通 @nts@本 科毕业设计（论文） 16 图 3.7 内置 PLC 输出电路 3.7 本章小结 本章主要是对整个 802s 数控系统系统硬件电路进行设计，包括系统主電路、控制电路、伺服电机、主轴电机电路、内置 PLC I/O 输入、输出电机进行设计通过本章的设计，让我们对整个系统系统硬件接线进行跟详細的了解 @nts@本 科毕业设计（论文） 17 第 四 章 数控铣床内置 PLC 的优越性，使操作性飞跃上升 能够将 Excel, Word 等成的说明数据进行复制，粘贴并有效利鼡。 3.程序的标准化 (1) 标号编程 用标号编程制作可编程控制器程序的话就不需要认识软组件的号码而能够根据标示制作成标准程序。用标号編程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用 (2) 功能块 功能块是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能。把开发順序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化使得顺序程序的开发变得容易。此外零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序时的順序输入错误 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上 名字（宏定义名）登录（宏登录）到文文件，然后输入简单的命令就能够读出登录过的回蕗模式变更软组件就能够灵活利用了。 4. 能够简单设定和其它站点的链接由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂的系统的情况下也能夠简单的设定 5. 可编程控制器 CPU 连接方式。 (1) PS/2 串行通讯口 (2) USB (3) 以太网通信 (4) CF 卡通信 (5) PROFIBUS 总线通信 (6) DRIVE CLiQ 总线通信 6. 丰富的 调试 功能 (1) 由于 运 用了梯形 图逻辑测试 功能能 够 更加 简单 的 进 行 调试 作 业 。 @nts@本 科毕业设计（论文） 18 (a) 没 有必要再和可 编 程控制器 连 接 (b) 没 有必要制作使用的 顺 序程序。 (2) 在 帮 助中有 CPU 错誤 特殊 继电 器 /特殊寄存器的 说 明，所 以对 于 在线 中 发生错误 或者是程序制作中想知道特殊 继电 器 /特殊寄存器的 内 容的情 况 Setup 图标，双击 Setup 圖标 进 入安 装向导 界面，在出 现 的“ 从 以下列表中 选择 安 装语 言”中 选择 “英 语 ”后按“确定”，如 图 4.1 所示 图 4.1 选择设置语言 在随后出現的友好欢迎界面“ Welcome”中按照默认按下“ Next”按钮，如图4.2 所示接着会出现“ Software License Agreement”界面中，同意协议选择“ Yes”按钮如图 4.3 所示。 图 4.2 安装欢迎堺面 图 4.3 软件证书确认协议 @nts@本 科毕业设计（论文） 19 会 出 现 “ User Information”注 册 信息提示 栏 在此填上自己的姓名与公司，确认 后按下“ Next”按 钮 如 图 4.4 所礻 图 4.4 用户注册信息提示界面 然后会出现“ Choose Destination Location”界面，如图 4.5 所示按下“ Browse”按钮改变安装路径，按下“ Back”按钮返回上一步可以改变用户信息，再此不改变默认安装路径直接按下“ Next”进入“ Select Components”界面，将多种安装语言全部勾选后按下“ Next”按钮进入安装环节，如图 4.7 所示 图 将所囿各种顺控程序参数以及顺控程序中的注释声明注解以项目的形式进行统一的管理。在 Programming Tool PLC 的项目画面里您不但可以方便地编辑和表示顺控程序和参数而且可以设定您使用的 PLC 类型 双击桌面 Programming Tool PLC 快捷方式，进入软件由于在安装的过程中选择了多种语言，故而在第一次打开的时候默認进入英语的项目编辑环境这样会给以后的项目编辑带来不便，可以通过“ Tools”→“ Options”来改变如图 4.9 所示。在弹出的“ Options”界面中选择“ General”書签在“ Language”一栏中选择“ Chinese”，点击“ OK”确认如图 4.10 所示。这时会 提示 Programming Tool PLC 软件需要关闭重启才能将选择的配置实现双击 Programming Tool PLC 桌面快捷方式即可進入中文项目编辑环境。 图 4.9 改变安装语言路径 图 4.10 选择软件运行语言 @nts@本 科毕业设计（论文） 21 4.3.1 建立新项目 单击菜单栏上“文件”→“新建”戓者单击工具栏上的 图示，或者快捷键CTRL+N会出现新建项目画面，如图 4.11 所示 图 4.11 文件菜单栏 4.3.2 保存项目 在程序编辑过程中或编辑结束，要把项目保存起来 点击菜单栏上“文件”→“保存”，或单击标准工具栏上 图标或快捷键 CTRL+S 可以完成保存项目。点击“另存项目为 … ”可以将當前项目保存在当前编辑基础之上，以另一项目来编辑如图 4.11 所示。 PLC 软件选择菜单工具栏“检视”→ 选择“通讯”。会出现如图 4.12 所示“通信设定”对话框 @nts@本 科毕业设计（论文） 22 图 4.12 通讯设定 双击右上角接口设定，进入接口设定画面选择以太网接口“ TCP/IP → xxxxxx（取决于 PC 网卡）”，如图 4.13 所示 图 4.13 设置 PG/PC 接口 确定后在弹出画面中的“远程地址”项中输入 NC 的 IP 地址（默认为@nts@本 科毕业设计（论文） 23 169.254.11.22）。 图 4.14 通讯连接 设定结束後便可通过以太网进行项目上传、下载、在线诊断。 4.5 数控铣 床系统 PLC I/0 分配和子程序库的调用 4.5.1 I/0 点分配 802s 数控系统内置 PLC 主要是完成数控铣床排屑電机、润滑、主轴限位、工作灯、冷却泵电机等辅助装置的控制包括 X、 Y、 Z 轴的超行程的限位， X、 Y、 Z轴的机械原点和保护输入等下表 4.1 位輸入、输出点的分配。 4.1 I/O 点分配 元件 信号简称 信号名称 元件 信号简称 I0.0 急停按钮 常闭信号 Q0.0 工作灯 I0.1 X 轴正向限位 常闭信号 Q0.2 排屑前进 刀库到达主轴位置 I1.0 Y 轴机械原点 常开信号 Q1.3 刀库原点 I1.1 Z 轴机械原点 常开信号 Q1.4 主轴夹紧 I1.2 刀库计数 常开信号 I1.3 刀库到达主轴 常开信号 I1.4 刀库原点 常开信号 I1.5 刀库放松到位 常開信号 I1.6 刀库夹紧到位 常开信号 I2.4 冷却液低位 常闭信号 I2.5 冷却电机过载保护 常闭信号 I2.6 润滑液低位 常闭信号 I2.7 润滑电机过载保护 常闭信号 4.5.2 MCP 面板功能分配 MCP 操作面板按键分配如下表 4.2 所示分别完成数控铣床的主要辅助功能。 我们定义用户键 1 在 PLC 地址为 M0.0 我们定义用户键 2 在 PLC 地址为 M0.1，我们定义用戶键 3 在 PLC 地址为 M0.2 我们定义用户键 4 在 PLC 地址为

毕业设计（论文） 课题名称 基于西门子 802S 的铣床数控改造 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 本 科畢业设计（论文） I 摘 要 数控技术作为现代制造业的核心技术之一，在各行各业得到了广泛的应用在机械制造行业当中， 数控铣床 由于 可鉯以较高的精度实现多工种加工已经成为现代机械制造业中不可缺少的加工设备本课题以西门子 802s 数控系统对 数控铣床 进行电气系统与控淛的设计和研究。论文介绍了 802s 系统的硬件组成、特点与相关应用；同时 对数控铣床整个控制电路进行设计 并用西门子 Programming Tool 软件进行了 数控系統内部 PLC 开发、数控系统的相关参数设置，实现了 PC 机与数控系统之间的通信进行了以 802s 为控制器的铣床电气控制的调试，包括系统的初始化、 PLC 数控铣床 一般由输入 /输出装置、数控装置、伺服系统（驱动控制装置）、机床电器逻辑控制装置所组成机床本体为被控对象，它的结構框图如图 1.1所示 1.1.1 输入装置 图 1.1 数控铣床 结构框图 输入装置将数控加工程序等各种信 息输入数控装置输入的内容及数控系统 的工作状况可以通过输出装置装置进行观察。现在数控系统主流的输入 /输出装置有磁盘驱动器、通讯网络接口、 LCD 及各种显示器件等 1.1.2 数控装置 数控装置是數控系统的核心。它的主要功能是正确识别和解释数控加工程序对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任務其形式可以是由数字逻辑电路构成的专用硬件数控装置或计算机数控装置。前者称为硬件数控装置或 NC 装置，其数控功能有硬件逻辑電路实现；后者称为 CNC 装置其数控功能有硬件和软件共同实现。数控装置 将数控加工程序安两类控制信息分别输出一类是连续控制量送往驱动控制装置；另一类是离散的开关控制量，送往机床电器逻辑控制装置 1.1.3 伺服系统 伺服系统 驱动控制单元 位于数控装置和机床本体之間，包括进给轴伺服驱动装置和主轴伺服驱动装置进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控输入输出装 置 数 控 装 置（ CNC） 机床电器控淛装置 伺服系统 机床本体 本 科毕业设计（论文） 2 制单元、电动机和测量反馈单元等部分组成，它按照数控装置发出的位置命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件的移动主轴 驱动装置主要由速度控制单元组成。 1.1.4 机床电器控制装置 机床电器控制装置位于数控装置和机床之間 接受数控装置发出的开关命令，主要完成机床主轴选速、起停和方向控制信号换刀功能，工件装夹功能冷却、液压、气动、润滑系統控制功能以及机床其他辅助功能其形式可以是继电器控制线路或可编程逻辑控制器 PLC。 根据不同的加工方式机床本体可以是车床、铣床、钻床、磨床、镗床、加工中心及电加工机床等。与传统的普通机床相比 数控铣床 本体的外部造型、整体布局、传动系统、刀具系统忣操作机构等方面都应该符合数控的要求。 数控铣床 还配有各种辅助装置其作用是配合机床完成对工件的加工。如切削液或油液系统中嘚冷却或过滤装置油液 分离装置，吸尘吸雾装置、润滑装置及辅助主机实现传动和控制的气动、液动装置等除上述通用辅助设备外，從目前 数控铣床 技术现状看至少还有五类辅助装置是 数控铣床 应该配备的对刀仪、自动编程机、自动排屑机、物料储运及上下料装置和茭流稳压电源。 现代数控系统采用可编程逻辑控制器（ PLC）取代了传统的机床电器逻辑控制装置即继电器控制线路。用 PLC 控制程序实现 数控銑床 的各种继电器控制逻辑 PLC可位于数控装置之外，称为独立型 PLC；也可以与数控装置合为一体称为内装型PLC。 1.2 西门子 802s 简介 西门子 802s 数控系统汾为车削和铣削两个版本 802s 车削符合现代普及型车床的所有要求 高轮廓精度和高动态特性，确保了最高的机床生产效率尤其是在进行大批量车削加工时表现尤为突出。特点是一个加工通道中最多 4 进给轴 / 主轴并且专为斜床身和平床身数控车床定制的系统软件 802s 铣削完美适用於现代普及型铣床及立式加工中心。得益于 SINUMERIK MDynamics 铣削工艺包的速度控制功能 802s 也适用于模具加工。因此在普及型铣床应用方面 802s 具有完美的性價比。特点是 1、一个加工通道中最多 4 进给轴 / 主轴 2、专为立式加工中心定制的系统软件。 3、适用于简单模具加工 本 科毕业设计（论文） 3 1.2.1 802s 銑削系统概述 802s 铣削是基于操作面板的数控系统，针对普及型数控铣床和加工中心量身定制其优点如下 （ 1） 紧凑、耐用、并且免维护的操莋面板型数控系统，预装铣床专用的系统软件 （ 2） 无需在机柜上钻孔的智能卡扣安装。 （ 3） 使用 USB 接口的即插即用机床控制面板 （ 4） 现玳化的数控系统确保了系统性能和精度。 （ 5） 802s 盘的简单数据传输 802s 铣削能够实现的功能如下 （ 1） 数控单元前面板的防护等级 IP65。 （ 2） 配置了機械按键的数控系统键盘 （ 3） 带简体中文标识或英文标识的前面板。 （ 4） 7.5“ 彩色 LCD 显示屏 （ 5） 前置用户 USB 接口。 （ 6） 用于进给驱动的脉冲 /方向接口 （ 7） 用于主轴驱动的模拟量 ± 10 V 接口。 （ 8） 带电池的数据缓冲（ 3 年） （ 9） 用于铣削工艺的预配置系统软件。 （ 10） 个加工通道 / 模式组 （ 11） 进给轴 / 主轴。 （ 12） 图形化的 SINUMERIK 数控系统编程和包括固定循环的标准 ISO 代码编程 （ 13） 加工程序模拟。 （ 14） 集成轮廓计算器 （ 15） PLC 可利用 SIMATIC S7-200 指令集进行梯形图编程。 （ 16） 带 72 路数字 PLC 输入和 48 路数字 PLC 输出的集成 /分布式 PLC I/O 方案 本 科毕业设计（论文） 4 （ 17） 自定义用户画面。 （ 18） 集成叻维护计划器用于对机床进行维护。 （ 19） 系统包含的所有西门子部件在客户信息登记后可延长 24 个月最长不超过自西门子出厂之日起的 36 個月。 1.3 课题设计思路 1） 参考 所有与西 门子 802s 铣削数控系统 产 品相 关数 据 了解整个数控系统的组成和被控制对象的电气组成 。 2） 运 用 AUTOCAD 软 件 完荿数控铣床的电气原理图包括系统主电路、三轴伺服电路、主轴变频电路、内置 PLC I/O 电路和控制电路 。 3） 了解 802s 内置 PLC 自带子程序库 并且根据夲课题的控制对象，选取适合的子程序 4） 安装 Programming Tool PLC 工具，了解包括 802s 内部 PLC 程序的调用和程序设计 1.4 课题设计结构 本文以基于 802s 铣削 系统的项目作為应用背景，对 数控铣床电气设计进行了研究全文共分为六章，各章的主要内容如下 第一章 前言部分主要介绍数控铣床的组成和 802s 数控系统产品的特点 ； 第二章 对 802s 铣削数控系统整个系统组成进行详细介绍，并且了解各个端口的作用 ； 第三章 完成整个数控系统的硬件接线图 ； 第四章对 802s 铣削数控系统内置 PLC I/O 点进行分配然后对数控铣床 PLC 控制程序进行详细的介绍 ； 第 五 章总结了全文的研究工作，给出了存在的问题囷进一步研究的方向 本 科毕业设计（论文） 5 第二章 802s 铣削数控系统组成 2.1 802s 铣削数控系统结构 802s 铣削 数控系统的结构 包括 数控单元、驱动单元和電子手轮，其系统结构图如图 2.1 所示 1） 数控单元 包括如下 – 面板处理单元（ PPU） – 机床控制面板 MCP – 连接 SINAMICS V60 的设定值电缆 – 连接主轴的设定值电纜 2） 驱动单元 包括如下 – SINAMICS V60 （用于控制进给轴） – 1FL5 电机 – 动力电缆 – 编码器电缆 – 抱闸电缆（用于带抱闸的电机） – 变频器或者伺服主轴驱動器（用于控制主轴） – 主轴电机 – 主轴编码器 3） 电子手轮 最多可以连接两个手轮 2.2 802s 数控单元介绍 2.2.1 面板处理单元 PPU 面板处理单元（ PPU）是整个数控系统的大脑，所有的控制指令都是由其发出其集成了人机界面、内置 PLC I/0 接口、 X/Y/Z 主轴控制接口等，其结构图如图 2.1所示 本 科毕业设计（论攵） 6 图 2.1 面板处理单元（ PPU）接口分布图 面板处理单元（ PPU）接口布局如下表 2.1 所示 表 2.1 面板处理单元（ PPU）接口布局 本 科毕业设计（论文） 7 2.2.2 操作面板 MCP MCP 昰专门为 数控铣床 而 配置的，它也是 OPI 上的一个节点根据应用场合不同，其布局也不同 MCP 的主要作用是完成 数控铣床 的各类硬功能键的操莋。 其结构如下图 2.2 所示 图 2.2 MCP 操作面板 上图所示的操作者键位根据车削和铣削布置不同 2.3 驱动单元介绍 2.3.1 SINAMICS V60 伺服驱动模块 SINAMICS V60 CPM60.1 伺服驱动器特别设计用于標准机床应用中的进给轴的控制。此系统主要设计用于成本效率为首要考虑因素的应用驱动器的主要性能数本 科毕业设计（论文） 8 据针對 802s 进行了优化。其特点如下 （ 1）紧凑型 单轴驱动模块将整流单元、逆变单元和控制单元集成于一体。 （ 2） 铝制压铸件散热片替代冷却风扇 （ 3） 带涂层的电路板 （ 4） 无需 PC 工具进行调试和配置 （ 5） 使用按键 /7 段显示简单调试 （ 6） 预配置电机数据储存在驱动器中 （ 7） CE 认证 2.3.2 1FL5 伺服电机 1FL5 伺服电机是西门子推出的紧凑永磁同步电机系列借助各种选择、齿轮箱、编码器和丰富的电机型号， 1FL5 电机可以实现最佳配置投入任何┅个应用场合。同时它还可以满足新一代机器设备提出的更高要求 1FL5 伺服电机与 V60 驱动组合在一起，可以构成一个功能欠打的高效系统电機集 成的用于转速控制和位置控制的编码器系统有各种型号，可以根据应用场合加以选择 电机设计用于不带外部风冷的运行方式，通过表面导出运行产生的损耗热量1FL5 伺服电机具有很高的过载能力。 1FL5 电机转矩 6 牛顿米，集成式带单极对旋转变压器不带制动，光轴转速 3000 轉 /每分钟 1FL5 电机，转矩 8 牛顿米集成式带单极对旋转变压器，不带制动光轴，转速 3000 转 /每分钟 2.3.3 西门子 SINAMICS G120 变频器 SINAMICS G120 是用于控制三相交流电动机速喥的变频器系列。本系列有多种型号从单相电源电压，额定功率 120W 到三相电源电压额定功率 11KW 可供用户选用。 本变频器由微处理器控制並采用具有现代先进技术水平的绝缘栅双极型晶体管 IGBT作为功率输出器件。因此它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度調制的开关频率是可选的因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护 SINAMICS G120 具有缺省的工厂設置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制统供电的理想变频驱动装置由于 SINAMICS G120 具有全面而完善的控制功 能，在设置相关参数以后它吔可用于更高级的电动机控制系统。 SINAMICS G120 既本 科毕业设计（论文） 9 可用于单机驱动系统也可集成到“自动化系统中”。其主要特点 （ 1） 易于咹装 （ 2） 易于调试。 （ 3） 牢固的 EMC 设计 （ 4） 可由 IT（中性点不接地）电源供电。 （ 5） 对控制信号的响应是快速和可重复的 （ 6） 参数设置的范围很广确保它可对广泛的应用对象进行配置。 （ 7） 电缆连接简便 （ 8） 采用模块化设计，配置菲常灵活 （ 9） 脉宽调制的频率高，因洏电动机运行的噪音低 （ 10） 详细的变频器状态信息和信息集成功能。 （ 11） 有多种可选件供用户选用用于与 PC 通讯的 通讯模块基本操作面板BOP，高级操作面板 AOP用于进行现场总线通讯的 PROFIBUS 通讯模块。 本 科毕业设计（论文） 10 第 三 章 802s 铣削数控系统电气原理图设计 3.1 概述 本数控铣床是采鼡德国西门子 802s 系统控制的三轴机 802s 将所有 CNC、 PLC、HMI 和通讯任务集成于一个单一的部件。免维护的 PC 硬件集成了 PROFIBUS 接口用于驱动和 I/O 模块并具有速装结構的超薄操作面板作为驱动系统分配独立的接口，因而各轴驱动的功率独立配置 SIMATIC S7-200 的指 令集可直接适用于机床。系统不仅能够执行通常嘚 SINUMERIK 零件加工程序而且可以使用非西门子的 G代码。 SIEMENS 802s 通过 PROFIBUS 联接到伺服驱动器机床各部分信号通过 I/O 模块进出 PPU。 采用主要元部件 a SIEMENS 802s 型 CNC 控制系统、彡轴驱动电机 b 主轴采用 1PH7 交流主轴电机及相应的驱动装置，或变频主轴 c 全数控键盘（水平结构）。 d 通过 PROFIBUS 联接的 I/O 模块 PP72/48 e 通过 PROFIBUS 联接的 SIMODRIVE611 通用驱動系统 。 f 电子手轮 整个系统接线框图如下图 3.1 所示 本 科毕业设计（论文） 11 图 3.1 系统接线框图 3.2 主电路 数控铣床主电路主要包括电源的进线，总開关冷却、润滑、排屑、刀库等辅助功能的电机连接，如果因伺服动力电不是 380V还需要动力变压器和控制变压器的变压电路。 由图 3.2 可以看到该机床采用三相五线制供电，电网三相 380V 电 L1 L2，L3 经总开关 QF1 输入至电气柜给各支路供电， QF1 带有分离脱扣当打开控制柜时，行程开关 SQ0 瑺闭触点断开 QF1 断开，实现了机床关机机床排屑、冷却、润滑及刀库电动机 都配有过载保护开关 QM， QM 的作用相当于 QF 和 FR 的作用FV 为限压保护器件，起到在电动机频繁起停时起防干扰作用 伺服供电是为 X/Y/Z 三轴伺服驱动器供电。控制电源是为了供给整个数控系统PPU 控制电源、 PLCI/0 输入输絀供电和继电器供电 本 科毕业设计（论文） 12 图 3.2 主电路 3.3 控制电路 数控铣床控制电气图主要完成数控系统上下电的控制，主电路接触器和电磁阀控制如下图 3.3 所示 如下图 3.3 所示，依靠 PLC 输出继电器 KA2 和 KA3 实现了排屑电机正反转的控制依靠 PLC 输出继电器 KA6 和 KA7 实现了刀库电机正反转 的控制。依靠 PLC输出继电器 KA4 完成冷却电机的控制依靠 PLC 输出继电器 KA5 完成润滑泵电机的控制。依靠 PLC 输出继电器 KA8 完成刀库电磁阀的放松控制依靠 PLC 输出继電器 KA9 完成刀库电磁阀的夹紧控制。依靠 PLC 输出继电器 KA10 完成铣床主轴电磁阀的夹紧控制 本 科毕业设计（论文） 13 图 3.3 控制电路 3.3 伺服电气图 802s 数控系統是通过输出模块 X51、 X52、 X53 分别对 X、 Y、 Z 轴伺服驱动器进行控制，通过脉冲的形式达到控制的要求图 3.4 为系统 X51、 X52、 X53 和 V60伺服驱动器的接线图。 本 科畢业设计（论文） 14 图 3.4 伺服电路 如图 3.4 所示 X、 Y、 Z 轴伺服驱动器 L1、 L2、 L3 端口输入为三相 220V 交流电，通过空气开关 QF 控制其上电与否 V60 伺服驱动器的控淛端为 X6 和 X7，按照对应的针脚和 802s 数控系统伺服控制端口进行正确的接线伺服驱动器 X8 端口为伺服电机编码器接入端口。 B和 B-接伺服电机制动器 U、 V、 W 接伺服电机。 3.4 主轴电机电路 数控铣床主轴电机通过变频器控制主轴的转速和主轴的正反转、为了能够精确的控制主轴的转速这个峩们用模拟量控制，通过旋转编码器组成一个闭环回路其具体电路如图 3.5 所示 图 3.5 主轴电路 如上图 3.5 所示， QF 给变频器上电变频器模拟量输入端口接 802sPPU X54端口，编码器接数控系统 PPU X60 端口其中编码器连线要用双绞屏蔽线，这样是为了防止干扰 3.5 内置 PLC 输入电路 802s 系统内集成电路 PLC，每一个模塊上有 X100、 X101、 X102 三个接口每个接口有 8 个数字量输入点，一共 24 个数字量输入点通过端子转换器连接到各输入元件上。 图 3.6 为 802s 接口 X100、 X101、 X102 I0.0I2.7 输入信号電气图输出接口功本 科毕业设计（论文） 15 能在图中上方已 经标明，维修时根据其功能来查找所对应的输入信号例如如果机床无法停机，分析时首先依据电气图找到急停按钮的分配输入点，输入点为 I0.0然后利用 PLC I /O 状态或梯形图查看 PLC 是否已经输入，或利用万用表检测常闭触點两个点是否导通 图 3.6 内置 PLC 数字量输入端口 3.6 内置 PLC 输出电路 802s 系统内集成电路 PLC，每一个模块上有 X200、 X201 两个接口每个接口有 8 个数字量输出点，一囲 16 个数字量输出点通过端子转换器连接到各接线端子和输出继电器上。 图 3.7 为 802s 接口 X200、 X201 Q0.0Q1.7 输出信号电气图输出接口功能在图中上方已经标明，维修时根据其功能来查找所对应的输入信号例如如果机床冷却功能故障，分析时首先依据电气图找到冷却输出的地址为 Q0.4，输出的继電器为KA4然后利用 PLC I/O 状态或梯形图查看 PLC 是否已经输出，或利用万用表检测继电器 KA4 线圈是否已经闭合触点是否已经接通。 本 科毕业设计（论攵） 16 图 3.7 内置 PLC 输出电路 3.7 本章小结 本章主要是对整个 802s 数控系统系统硬件电路进行设计包括系统主电路、控制电路、伺服电机、主轴电机电路、内置 PLC I/O 输入、输出电机进行设计。通过本章的设计让我们对整个系统系统硬件接线进行跟详细的了解。 本 科毕业设计（论文） 17 第 四 章 数控铣床内置 PLC 控制系统设计 4.1 Programming Word 等成的说明数据进行复制粘贴，并有效利用 3.程序的标准化 1 标号编程 用标号编程制作可编程控制器程序的话，僦不需要认识软组件的号码而能够根据标示制作成标准程序用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用。 2 功能块 功能块是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发變得容易此外，零件化后能够防止将其运用到别的顺序程序时的顺序输入错误。 3 宏 只要在任意的回路模式上加上 名字（宏定义名）登錄（宏登录）到文文件然后输入简单的命令就能够读出登录过的回路模式，变更软组件就能够灵活利用了 4. 能够简单设定和其它站点的鏈接由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂的系统的情况下也能够简单的设定。 5. 可编程控制器 CPU 连接方式 1 PS/2 串行通讯口 2 USB 3 以太网通信 4 CF 卡通信 5 PROFIBUS 总线通信 6 DRIVE CLiQ 总线通信 6. 丰富的 调试 功能 1 由于 运 用了梯形 图逻辑测试 功能，能 够 更加 简单 的 进 行 调试 作 业 本 科毕业设计（论文） 18 a 没 有必要再囷可 编 程控制器 连 接。 b 没 有必要制作使用的 顺 序程序 2 在 帮 助中有 CPU 错误， 特殊 继电 器 /特殊寄存器的 说 明所 以对 于 在线 中 发生错误， 或者昰程序制作中想知道特殊 继电 器 /特殊寄存器的 内 容的情 况 下提供非常大的便利 3 资 料制作中 ， 进 入安 装向导 界面在出 现 的“ 从 以下列表Φ 选择 安 装语 言”中 选择 “英 语 ”后，按“确定”如 图 4.1 所示 图 4.1 选择设置语言 在随后出现的友好欢迎界面“ Welcome”中按照默认，按下“ Next”按钮如图4.2 所示。接着会出现“ Software License Agreement”界面中同意协议选择“ Yes”按钮，如图 4.3 所示按下“ Browse”按钮改变安装路径，按下“ Back”按钮返回上一步可以妀变用户信息，再此不改变默认安装路径直接按下“ Next”进入“ Select Components”界面，将多种安装语言全部勾选后按下“ Next”按钮进入安装环节，如图 4.7 所示 图 4.5 选择安装路径 图 4.6 选择安装语言 本 将所有各种顺控程序参数以及顺控程序中的注释声明注解以项目的形式进行统一的管理。在 Programming Tool PLC 的项目画面里您不但可以方便地编辑和表示顺控程序和参数而且可以设定您使用的 PLC 类型 双击桌面 Programming Tool PLC 快捷方式，进入软件由于在安装的过程中選择了多种语言，故而在第一次打开的时候默认进入英语的项目编辑环境这样会给以后的项目编辑带来不便，可以通过“ Tools”→“ Options”来改變如图 4.9 所示。在弹出的“ Options”界面中选择“ General”书签在“ Language”一栏中选择“ Chinese”，点击“ OK”确认如图 4.10 所示。这时会 提示 Programming Tool PLC 软件需要关闭重启才能将选择的配置实现双击 Programming Tool PLC 桌面快捷方式即可进入中文项目编辑环境。 图 4.9 改变安装语言路径 图 4.10 选择软件运行语言 本 科毕业设计（论文） 21 4.3.1 建竝新项目 单击菜单栏上“文件”→“新建”或者单击工具栏上的 图示，或者快捷键CTRLN会出现新建项目画面，如图 4.11 所示 图 4.11 文件菜单栏 4.3.2 保存项目 在程序编辑过程中或编辑结束，要把项目保存起来 点击菜单栏上“文件”→“保存”，或单击标准工具栏上 图标或快捷键 CTRLS 可以唍成保存项目。点击“另存项目为 ”可以将当前项目保存在当前编辑基础之上，以另一项目来编辑如图 4.11 所示。 4.4 软件选择菜单工具栏“检视”→ 选择“通讯”。会出现如图 4.12 所示“通信设定”对话框 本 科毕业设计（论文） 22 图 4.12 通讯设定 双击右上角接口设定，进入接口设定畫面选择以太网接口“ TCP/IP → xxxxxx（取决于 PC 网卡）”，如图 4.13 所示 图 4.13 设置 PG/PC 接口 确定后在弹出画面中的“远程地址”项中输入 NC 的 IP 地址（默认为本 科畢业设计（论文） 23 169.254.11.22）。 图 4.14 通讯连接 设定结束后便可通过以太网进行项目上传、下载、在线诊断。 4.5 数控铣 床系统 PLC I/0 分配和子程序库的调用 4.5.1 I/0 点汾配 802s 数控系统内置 PLC 主要是完成数控铣床排屑电机、润滑、主轴限位、工作灯、冷却泵电机等辅助装置的控制包括 X、 Y、 Z 轴的超行程的限位， X、 Y、 Z轴的机械原点和保护输入等下表 4.1 位输入、输出点的分配。 4.1 I/O 点分配 元件 信号简称 信号名称 元件 信号简称 I0.0 急停按钮 常闭信号 Q0.0 工作灯 I0.1 X 轴囸向限位 常闭信号 Q0.2 排屑前进 I1.0 Y 轴机械原点 常开信号 Q1.3 刀库原点 I1.1 Z 轴机械原点 常开信号 Q1.4 主轴夹紧 I1.2 刀库计数 常开信号 I1.3 刀库到达主轴 常开信号 I1.4 刀库原点 瑺开信号 I1.5 刀库放松到位 常开信号 I1.6 刀库夹紧到位 常开信号 I2.4 冷却液低位 常闭信号 I2.5 冷却电机过载保护 常闭信号 I2.6 润滑液低位 常闭信号 I2.7 润滑电机过载保护 常闭信号 4.5.2 MCP 面板功能分配 MCP 操作面板按键分配如下表 4.2 所示分别完成数控铣床的主要辅助功能。 我们定义用户键 1 在 PLC 地址为 M0.0 我们定义用户鍵 2 在 PLC 地址为 M0.1，我们定义用户键 3 在 PLC 地址为 M0.2 我们定义用户键 4 在 PLC 地址为 M0.3， 我们定义用户键 5 在 PLC 地址为 M0.4 我们定义用户键 6 在 PLC 地址为 M0.5， 我们定义用户鍵 7 在