KND数控系统刀架及主轴控制的PLC设计（专业定制数控专业毕业设计）
摘 要
本设计主要是基于KND数控系统，使用PLC对刀架及主轴系统自动控制的设计，主要控制系统的设计、刀架和主轴电气设计、刀架和主轴的PLC设计。使刀架及主轴动作更稳定，更迅速，更安全。推广凯恩帝数控系统更广泛的应用。
关键词：数控；控制系统；PLC；主轴；刀架；
第一章 概述
1.1数控机床对刀架及主轴的基本要求
1. 高可靠性
2. 快速性
3. 稳定性
4. 安全性
5. 方便的可维护性
6. 良好的控制特性
随着科学技术的发展世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对作为数控系统重要组成部分（主轴和刀架）提出了更高的要求。
采用PLC对刀架及主轴控制，实现主轴的换挡，电动架自动换刀，从而大大提高生产效率。
1.2本次设计的主要内容
本设计主要是基于KND数控系统，使用PLC对刀架及主轴系统自动控制的设计，主要控制系统的设计、刀架和主轴电气设计、刀架和主轴的PLC设计。使刀架及主轴动作更稳定，更迅速，更安全。推广凯恩帝数控系统更广泛的应用。
1.3KND数控系统主要系列
1.3.1 KND系统的种类按轴分有：
KND系统的种类按轴分有：
1）单轴：K0S，K1SA，K1SB。
2）两轴：a）KOT一体，KOT-As一体，K0T分体，K0T-As分体。
b）K1TBII,1TBIII,1TBII-E,K1TBIII-E, K1TBIII-A, K1TBIII-As，K1Ti, K1Ti-As K90Ti，K100Ti-D。这些都属于K1系列，操作与功能都比较相似。As主要配步进驱动，A可以配步进也可以配伺服。
c)K100T,K100T-E, K100Ti。增加了诊断参数，宏变量地址等功能。
d) K1000TI, K1000TII, K1000TIII, K1000TIV。分固化与开放。固化的系统与K100T操作上与功能比较相似。开放的主要增加PLC对外开放功能。
3）三轴：K10M, K10Mi,K100M K100M-E,K100Mi,K1000M。K1000型号同上。
4）四轴及以上：见系统面板上的标示。
系统在机床上的应用主要涉及到：淬火机，车床，铣床，加工中心，磨床，弯管机等其它专机。
1.3.2 KND系统的种类按系列分有：
K0系列数控系统技术资料
1）命名规则：
K0 S
S : 单轴数控系统
T : 车床数控系统
K0 : K0系列数控系统
2)K0系列数控系统型号有：K0S、K0T。
3)具体说明:
a） K0S系统是采用8位新型微处理器的经济型单轴数控系统，显示器采用192×64点阵的液晶屏，型号：LCM192643 V3.0。系统主板共使用过0007I-0000-W01Z-0102、0007I-0000-W01Z-0103及0007I-0000-W01Z-0104三个版本，其主要区别是0102、0103版电源插头为7芯，当系统需要±12V时由外部电源提供，0104版电源插头为5芯，±12V电源由主板自行转换得到。K0S键盘板使用版本为0007I-0000-W01Z-0403。在CPU上KOS共采用过AT89C51ED2和STC89C516RD+两种型号，两者仅在软件刷新方法上有所区别。
b） K0T系统是经济型数控车床用一体机，它将数控控制单元和驱动单元整合在一个机箱内，使机床改造更加简单、方便。K0T系统主板采用（AB）08I-W01Z-0105版本，显示板采用08I/B-W01Z-0505，键盘板采用08I/B-W01Z-0403，液晶显示屏使用SHARP产LM32019T或深圳产的两种。KOT主板软件需设置标志位为K1TA。K0T系统采用的驱动器分为三个时期，第一期采用的驱动器和后来两期驱动器的电源接线排列不同，互换时需要注意接线否则会导致驱动器烧坏，后两期驱动器在互换使用上没有区别。
1.4 系统处理器演变
早期有8位(0S)到16位(K1TBII)，再到32位(90Ti)。现在64位（K1000）。液晶屏由192*64点阵到320*240点阵(5.7英寸),640*480点阵(7.4英寸黑白)。7.5英寸彩色,8.4英寸TFT彩色。
1.5代表型主板：
V5：有V5,V8，无通讯功能。换主板时，要设标志位。V8可不用设。
V12：有V11,V12，V17，功能上类似。有通讯同能，后盖板插针连接。
K1000-V8：有V6,V7,V8,V9,V10系列，功能上类似。可用于K100,K1000系统。
LPCC-0101：现在K0,K1系统上可通用。
目录
摘 要 2
第一章 概述 3
1.1数控机床对刀架及主轴的基本要求 3
1.2本次设计的主要内容 3
1.3 KND数控系统主要系列 3
1.3.1 KND系统的种类按轴分有： 3
1.3.2 KND系统的种类按系列分有： 4
1.4 系统处理器演变 5
1.5代表型主板： 5
第二章 KND数控系统刀架及主轴控制原理 6
2.1刀架控制原理 6
2.1.1自动换刀机构 6
2.2主轴控制原理 10
2.2.1主轴档位变速 10
2.2.2主轴无极变速 14
第三章 KND系统PMC 19
3.1 KND K1000M PLC开放式系统连接框图 19
3.2KND数控系统中CNC、PMC与MT之间的关系 19
3.3 KND PMC地址的定义 20
3.4 PMC的基本指令 20
3.5 PMC的功能指令 21
第四章 刀架及主轴的PLC设计 22
4.1 PLC设计背景 22
4.2刀架的PLC设计 22
4.3主轴的PLC设计 37
第五章 总结 41
致 谢 42
参考文献 43
参考文献
[1] 机械制图 高等教育出版社出版
[2] CAD技术 电子出版社出版
[3] 电工学 高等教育出版社
[4] 数控机床故障诊段与维修技术 机械工业出版社
[5] 机电控制与PLC 机械工业出版社
[6] K1000PLC用户手册 北京凯恩帝
[7] PLC编程说明书 北京凯恩帝
[8] 凯恩帝系统说明书 北京凯恩帝
http://www.bysj360.com/cat.asp?id=25 http://www.bylw520.net/ http://www.bylw520.net/html/5080.html http://www.bylw520.net/page.asp?id=37
