介绍

1、本书将数控技术与自动控制技术融合在一起讲解，对于装调维修技师和高级技师有很高的学习价值。

2、目前市场上此类图书中，多以机床电气控制和维修的硬件范畴的内容为主，对于电气工程师高级应用的偏软件的内容相对较少，算是空白。尤其是诸如自动线机器人和机械手、高端数控机床的电气控制、应用信息技术的机床控制等内容，更是非常少见。本书则是为满足这部分读者需求而编写。

3、本书是对同类教材知识的拓展与补充，是作者在高端机床企业从事相关工作的技术总结，是读者在学校和普通机床企业中学不到的知识和技能。

4、本书采用图解的形式，将图片与文字编排在表格中，对比说明，既有实物，又有注解。

本书从数控机床控制和调试维修的角度，主要介绍了直流电与交流电、电机控制与优化、数控系统进给误差及补偿、硬件连接与软件组态、自动线介绍与调试、液压与气动工作原理、力矩电动机、电气原理图、发那科梯形图、西门子PLC、中高端数控机床调试与维修等内容。

本书可供与机床相关的技术人员和操作人员使用，也可供高等院校相关专业师生学习参考。

佟冬，武汉重型机床集团有限公司，电气工程师，在技术部门从事电气工作十余年，熟悉西门子、发那科、菲迪亚、飞阳、i5等数控系统及应用，熟悉卧式加工中心、五轴加工中心、龙门加工中心、立式加工中心等多种型号的数控机床。不仅具有扎实的理论基础和丰富的实践经验，同时对数控系统的深入二次开发、数据分析、物联网开发有很丰富的经验。已经发表学术论文5篇，均发表在《制造技术与机床》、《金属加工（冷加工）》、《科技传播》等专业期刊。

目录

第1 章 直流电与交流电 1

1.1 电学之父法拉第 1

1.2 爱迪生简介 2

1.3 特斯拉简介 2

1.3.1 特斯拉与爱迪生 2

1.3.2 特斯拉与交流电 3

1.3.3 电流之争 4

1.3.4 特斯拉的反击 5

1.4 劳保鞋 5

1.5 数控系统的供电 5

1.5.1 电源模块与交流电 6

1.5.2 电源模块与高压直流电 7

1.5.3 低压直流供电 8

1.5.4 致命的残留电 10

1.5.5 不起眼的地线 11

1.6 交流电的烦恼 11

1.7 本章节知识点精要 14

第2 章 电机控制与优化 15

2.1 机床振动 15

2.1.1 固有频率 15

2.1.2 共振及危害 15

2.2 消除共振 16

2.2.1 滤波器的种类 16

2.2.2 共振优化方法 17

2.3 自动快速优化工具 19

2.3.1 伺服、主轴电机控制原理 19

2.3.2 伺服驱动优化 21

2.4 手动快速优化 24

2.5 圆弧优化 25

2.5.1 示波器设定 25

2.5.2 圆弧程序生成 27

2.5.3 伺服不匹配 30

2.6 本章节知识点精要 30

第3 章 数控系统进给误差及补偿 32

3.1 进给误差 32

3.2 螺距误差补偿 33

3.3 螺距误差补偿原理 33

3.4 螺距误差补偿方法 34

3.4.1 激光干涉仪 34

3.4.2 螺距误差补偿程序 34

3.5 螺距误差补偿参数 36

3.5.1 发那科螺距误差补偿参数 36

3.5.2 发那科螺距误差补偿设定方法 37

3.5.3 西门子螺距误差补偿参数 37

3.5.4 西门子螺距误差补偿设定方法 38

3.5.5 清除补偿 39

3.6 螺距误差补偿备份与恢复 41

3.7 实际应用中螺距误差补偿的差别 41

3.8 本章节知识点精要 41

第4 章 硬件连接与软件组态 42

4.1 组态参数 42

4.2 标准总线 43

4.3 发那科总线组态 43

4.3.1 总线连接 44

4.3.2 总线参数设定 46

4.3.3 总线诊断 46

4.3.4 伺服轴与主轴数量 48

4.3.5 轴名称与轴分配 49

4.3.6 电机代码 51

4.3.7 伺服轴配置 54

4.3.8 全闭环 57

4.4 发那科PLC 组态 63

4.4.1 硬件连接 63

4.4.2 软件设置 65

4.4.3 组态生效 69

4.4.4 PLC组态诊断 69

4.4.5 PLC配置(组态)备份 70

4.4.6 PLC配置(组态)恢复 70

4.5 数控系统的供电 72

4.6 西门子（840Dsl）组态 73

4.6.1 PLC总线PROFIBUS 73

4.6.2 PLC总线PROFINET 74

4.6.3 840Dsl的PLC组态 74

4.6.4 拖拽式组态 75

4.6.5 驱动文件 83

4.6.6 操作面板 83

4.6.7 硬件拓扑 85

4.7 本章节知识点精要 85

第5 章 自动线介绍与调试 86

5.1 桁架机器人介绍 86

5.2 CNC、NC 与PLC 87

5.2.1 CNC 87

5.2.2 NC 88

5.2.3 PLC 89

5.2.4 NC与PLC对比说明 91

5.3 PLC 与NC 互相影响 91

5.3.1 伺服轴控制 92

5.3.2 旋转轴的控制 93

5.3.3 主轴挡位控制 95

5.3.4 主轴冷却风扇控制 98

5.3.5 其他影响NC运行的PLC信号 98

5.4 自动线运行流程 99

5.4.1 自动线运行的宏程序实现 99

5.4.2 自动线运行中的M 代码编程 101

5.5 桁架机器人与数控机床的对比 106

5.6 调试与维修 108

5.6.1 数控机床调试与维修重点 108

5.6.2 桁架机械手调试与维修重点 109

5.6.3 PMC程序 110

5.6.4 关节机器人 113

5.7 通电前的准备工作 114

5.8 万用表 114

5.8.1 万用表的选择 114

5.8.2 万用表的使用 116

5.8.3 电阻的测量 116

5.8.4 蜂鸣器功能 116

5.9 本章节知识点精要 116

第6 章 液压与气动工作原理 118

6.1 液压与气压应用 118

6.2 液压原理 119

6.3 液压控制流程 120

6.4 液压泵与空气压缩机 121

6.5 液压缸控制原理 122

6.6 液压控制阀 122

6.7 本章节知识点精要 123

第7 章 力矩电动机 124

7.1 Tandem 轴 124

7.2 电动机串联控制 124

7.3 本章节知识点精要 125

第8 章 电气原理图 126

8.1 电气原理图的特点 126

8.2 电气识图要点 127

8.3 三相交流电机控制 127

8.4 电磁阀控制 132

8.5 机械动作控制反馈 135

8.6 本章节知识点精要 138

第9 章 发那科梯形图 139

9.1 PMC 运行原理及过程 139

9.2 发那科PMC 软件 139

9.2.1 PMC结构 141

9.2.2 PMC结构详解 142

9.2.3 M 代码定义方法 144

9.2.4 PMC报警 146

9.3 宏报警 147

9.4 PMC 状态查看 149

9.5 PLC 信号强制 149

9.6 在线修改PMC 150

9.7 本章知识点精要 157

第10 章 西门子PLC 简介 158

10.1 西门子840Dsl 159

10.1.1 PLC硬件模块与编辑软件 159

10.1.2 在线查看PLC 161

10.1.3 设置个人电脑IP地址 162

10.1.4 联机测试(ping功能) 162

10.1.5 上载PLC 163

10.1.6 交叉表 166

10.2 西门子828D 169

10.2.1 通信部分 169

10.2.2 在线载入PLC 173

10.2.3 软件界面 174

10.2.4 程序块 182

10.2.5 在线查看828D PLC 192

10.2.6 实战：PLC软件在线修改 192

10.2.7 西门子PLC报警 196

10.2.8 实战：数控系统端PLC在线修改 199

10.2.9 PLC报警文本 207

10.2.10 PLC报警帮助文本 209

10.3 M 代码 210

10.4 PLC 报警快速查找 212

10.5 828D 在线查看I O 状态 216

10.6 本章节知识点精要 218

第11 章 中高端数控机床调试与维修 219

11.1 M 代码 219

11.1.1 标准M 代码 219

11.1.2 自定义普通M代码 220

11.1.3 控制型宏程序——自定义特殊M 代码 221

11.2 控制型宏程序应用 224

11.3 宏变量 226

11.3.1 算术运算符 226

11.3.2 宏报警与注释 226

11.3.3 条件运算符 226

11.3.4 逻辑运算符 227

11.3.5 局部变量 228

11.3.6 全局变量 229

11.3.7 系统宏变量 230

11.4 控制型宏程序结构 235

11.5 一级宏程序 236

11.6 刀排自动换刀 236

11.6.1 刀排自动换刀流程 237

11.6.2 程序代码 237

11.6.3 刀排刀库常见故障 243

11.7 伺服刀库自动换刀 243

11.7.1 伺服刀库自动换刀流程 243

11.7.2 伺服刀库原理 244

11.7.3 PLC与伺服刀库的数据传递 244

11.7.4 伺服刀库宏程序 248

11.7.5 软操作面板 253

11.7.6 伺服刀库常见故障 254

11.8 圆盘刀库 256

11.8.1 圆盘刀库自动换刀过程 257

11.8.2 刀套的控制 257

11.8.3 机械手的控制 260

11.8.4 圆盘刀库的控制 260

11.8.5 定点换刀时刀库旋转的PLC控制 261

11.8.6 随机换刀的刀库旋转的PLC控制 264

11.8.7 常见电气故障 265

11.9 二级宏程序 265

11.9.1 链式刀库机械手控制 265

11.9.2 换刀流程图 266

11.9.3 自动换刀 267

11.10 三级宏程序 272

11.10.1 自动换附件头主程序 273

11.10.2 抓1号附件头子程序 274

11.10.3 抓附件头孙程序 275

11.10.4 自动换附件头的三级宏程序流程图 276

11.11 宏变量保护 277

11.12 实战： 高端数控机床的调试与维修 278

11.12.1 宏报警解决思路 278

11.12.2 轴移动 281

11.12.3 M 代码与PLC报警 283

11.12.4 被加密的宏程序 288

11.12.5 宏程序中的M代码 289

11.13 本章节知识点精要 289

附录 290

附录1 CAT 等级 290

附录2 电磁屏蔽 290

附录3 西门子与发那科对照说明 292

附录4 西门子数控系统备份与恢复数据 295

附录5 西门子PLC 报警与报警号查询表 297

附录6 异步子程序 299

附录7 ASCII 码表及介绍 309

附录8 发那科系统宏变量查询表 310

附录9 发那科F 信号与G 信号列表 322

附录10 名词解释 339

附录11 PLC 其他数据格式 343

附录12 GBK 字库 344

参考文献 347

这是一款适用于管道焊接的全自动焊接机器人，可通过磁力固定在焊接位置，具备二保摆功能，可实现焊接过程中的晃动自动调整，从而提高焊接质量和效率。同时，它还配备了小车，可以自动移动，方便进行大面积的管道焊接。这款设备操作简单，适用于各种规格和材质的管道焊接，是一款非常实用的设备。