机床数控系统电子教案（64学时） - 图文(6)

无 锡 职 业 技 术 学 院

教 案

教 师 姓 名 授 课 日 期 授课项目及 单元名称 张爱红 授课形式 年 月 日 周 讲授 授课班级 授课时数 2 项目四 可编程控制器及接口技术 单元二 数控机床PLC典型应用程序 教学目标 1. 使学生理解主轴定向PLC控制程序的实现过程。 2. 使学生理解主轴正反转及齿轮换挡控制PLC程序的实现过程。 3. 使学生理解润滑系统自动控制的实现过程。 教学重点 教学难点 （带*为难点） 1．主轴定向PLC控制程序的实现过程。 2．主轴正反转及齿轮换挡控制PLC程序的实现过程。 *3.润滑系统自动控制的实现过程。 教学方法 教学手段 1．通过案例法（典型PLC应用程序），使学生掌握数控机床PLC程序的分析方法。 2．讲解主轴定向控制程序前，先放一段录像，结合具体的应用实例，效果更好。 3．借助于多媒体课件、录像、数控机床，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。 1．主轴定向PLC控制程序的实现过程约15分钟； 2．主轴正反转及齿轮换挡控制PLC程序的实现过程约30分钟； 3．润滑系统自动控制的实现过程约40分钟。 4．回顾与总结约5分钟。 多媒体课件、数控机床 作业五：简述润滑系统正常工作时的控制过程。 随堂提问，按效果计平时成绩。 学时安排 教学条件 课外作业 检查方法 备注 无锡职业技术学院 数控教研室

授课主要内容

项目四 可编程控制器及接口技术 单元二 数控机床PLC典型应用程序 主题：数控机床PLC典型应用程序(M代码、润滑控制)的控制过程分析。 教学方法：引入法、案例法、任务法。 教学手段：多媒体课件与板书相结合。 一、 主轴定向控制 1.初始状态 2. 开始执行M19定向指令(自动操作方式下) 3. 定向正常完成 4. 定向报警时：在规定的时间内没有正常完成主轴定向控制。 二、 主轴正/反转及齿轮换档控制 1.主轴换挡结构简图（低速挡、高速挡）（TMR功能指令） 2. 操作方式选择、M代码译码（DEC功能指令） 3. 主轴转动控制 4. 主轴变速换挡控制 三、 润滑系统自动控制 1.电气接线图 ：PLC的I/O接线，接触器与润滑电机接线。 2.正常工作过程：润滑电机运行15s – 润滑电机停25min - 润滑电机运行15s ? 3.报警的原因：电机过载、油路泄漏、油路堵塞、油位低等。 4.报警灯控制：利用定时器功能指令TMR实现。 5.诊断号:#652（bit4为过载诊断号、bit5为润滑油不足诊断号、bit6为油路泄漏诊断号、bit7为油路堵塞诊断号），如为‘1’，说明出现相应的报警。 四、回顾与总结： 1. M代码的实现：工作在自动方式下，CNC（数控系统）对数控加工程序译码，并将译码的结果输出->PLC（可编程控制器），由PLC处理后输出->MT（机床）侧执行元件（如继电器等），通过继电器控制机床的动作（如：主轴正反转等）。 2. 润滑系统的自动控制:正常工作过程、引起报警的原因。 无锡职业技术学院 数控教研室

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教 案

教 师 姓 名 授 课 日 期 授课项目及 单元名称 张爱红 授课形式 年 月 日 周 讲授 授课班级 授课时数 2 项目四 可编程控制器及接口技术 单元三 数控系统中的接口技术 1．使学生了解数控装置键盘输入接口的分类及信息输入的过程； 2．使学生了解数控装置显示接口的分类及其常用的功能； 3．使学生了解数控装置手轮输入接口的特点； 4．使学生了解数控装置串行接口的分类、使用时的注意事项； 5．使学生理解协议的概念、了解常见的网络通信协议及其特点。 1．数控装置键盘输入接口的分类及信息输入的过程； 2．数控装置显示接口的分类及其常用的功能； 3．数控装置手轮输入信号； 4．数控装置串行接口的分类、使用时的注意事项； 5．常见的网络通信协议及其特点。 1．通过对数控装置的介绍，引出数控系统中的接口技术。 2．分别就键盘输入接口、显示接口、手轮接口、串行通信接口、网络接口来介绍数控系统中的接口技术，并给出具体的应用实例。 3．借助于多媒体课件、数控综合实验台，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的理解。 1．通过对数控装置的介绍，引出数控系统中的接口技术约15分钟； 2．分别就键盘输入接口、显示接口、手轮接口、串行通信接口、网络接口来介绍数控系统中的接口技术，并给出具体的应用实例约60分钟； 3．前四个项目内容的简单回顾与总结约15分钟。 多媒体课件、数控综合实验台 上网查阅数控系统接口技术资料，了解接口技术的发展概况。 随堂提问，按效果计平时成绩。 教学目标 教学重点 教学难点 （带*为难点） 教学方法 教学手段 学时安排 教学条件 课外作业 检查方法 备注 无锡职业技术学院 数控教研室

授课主要内容

项目四 可编程控制器及接口技术 单元三 数控系统中的接口技术 一、数控装置的键盘输入接口 1.分类：全编码键盘与非编码键盘。 2.键盘输入信息的过程：操作者按键-〉键扫描-〉键译码-〉执行按键功能。 1）全编码键盘：键的识别由键盘的硬件逻辑自动提供被按键的ASCII代码或其他编码，并能产生一个选通脉冲向CPU申请中断，CPU响应后将键的代码输入内存，通过译码执行该键的功能，其优点是使用方便、但是价格昂贵。 2）非编码键盘：键的识别与译码由软件来实现，采用程序查询的方法来扫描键盘。 二、数控装置的显示功能接口 1.分类：现代CNC装置采用CRT、LCD作为显示器 2.显示接口的功能： 显示器既能显示字符，又能显示图形，还具有丰富的软件菜单功能以简化操作过程。 三、数控装置的串行通信接口 数据在设备间的传送可用串行或并行方式，相隔距离较远时可采用串行通信的方式。 1.常用的串行通信接口 RS232C/20Ma电流环、RS422/RS449。 2.使用RS232C串行通信接口要注意的问题 1) 要区分互相通信的设备是DTE还是DCE。 2) 有两个地，即机壳地（连到系统屏蔽罩上）和信号地（信号参考点），通信电缆总长不超过30m。 3) RS232C的逻辑与TTL、MOS电路电平不同。 四、数控装置的网络通信接口 1.协议的概念：通信一定在两个系统的对应层次内进行，而且要遵守一系列的规则和约定，称之为协议。 2.常见的网络通信协议及其特点: 1) 以ISO开放式互联系统参考模型的七层结构为基础的有关协议。 2) 采用IEEE802局部网络有关协议。 3) 制造自动化协议MAP(FANUC、Siemens、A-B等公司支持MAP协议)。 五、其他接口 手轮（手摇脉冲发生器）输入接口。 无锡职业技术学院 数控教研室

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教 师 姓 名 授 课 日 期 授课项目及 单元名称 张爱红 授课形式 年 月 日 周 项目五 西门子数控系统 单元一 西门子数控系统概述 讲授 授课班级 授课时数 2 教学目标 1．使学生熟悉西门子数控系统的组成。 2．使学生了解西门子数控系统的发展历程。 3．使学生了解西门子数控系统不同系列的性能特点及应用。 4．使学生熟悉西门子数控系统、伺服驱动系统之间的对应关系。 教学重点 教学难点 （带*为难点） 1．西门子数控系统的组成。 *2.西门子数控系统不同系列的性能特点及应用。 3. 西门子数控系统、伺服驱动系统之间的对应关系。 教学方法 教学手段 1．讲授西门子数控系统的一般组成。 2．根据西门子数控系统的发展历程引出西门子数控系统不同系列的性能特点及其在数控机床中的应用。 3．讲授西门子数控系统、伺服驱动系统及可编程控制器之间的对应关系。 4．借助于多媒体课件、数控系统综合实验台，提高学生学习的兴趣，加深对所学内容的认识。 1．西门子数控系统的一般组成、西门子数控系统的发展历程约15分钟； 2．西门子数控系统不同系列的性能特点及其在数控机床中的应用约60分钟； 3．西门子数控系统、伺服驱动系统及可编程控制器之间的对应关系约15分钟。 多媒体课件、数控系统综合实验台 作业六：简述西门子80S/802C/802D数控系统的区别。 随堂提问，按效果计平时成绩。 学时安排 教学条件 课外作业 检查方法 备注 无锡职业技术学院 数控教研室

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