plc在数控机床中的应用.docx

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1、plc在数控机床中的应用IEC在1993年公布了（可编程序控制器的编程软件标准），为各PLC厂家编程的标准化铺平了道路。我国也在1995按照这个标准制定了可编程控制器的国家标准。（可编程序控制器的编程软件标准规定了5种编程语言我国国家标准中也遵守此规定：梯形图LD，美、日，顺序功能图SFC，欧洲，功能块图FBD，欧洲，构造文本ST和指令表IL德、曰。为合适不同应用场合和不同国家应用习惯的要求，允许在同一个PLC程序中使用多种编程语言。3向集成化、通讯化、网络化开展由于控制内容的复杂化和高难度化，使PLC向集成化方向开展，并强化了通讯才能和网络化。网络化和强化通讯才能是PLC的重要开展方向。尤其

2、是以PC为根底的控制产品增长率最快。PLC与PC集成，即将计算机、PLC及操纵人员的人一机接口结合在一起，使PLC能利用计算机丰富的软件资源，而计算机能和PLC的模块交互存取数据。以PC机为根底的控制方法使得用户编程更加方便，而且提供开放的体系构造，用户可以根据需要选择各类、各厂家的PLC或者I/O设备进展互联，进而可以降低生成本钱和进步消费率。4PLC的新进展软PLC计算机软、硬件技术的迅速开展，推动了自动控制技术又耿得了一系列新的进展。目前有很多工业用自动控制产品、机电一体化产品开场转向以计算机为平台的控制方式。德国工业界最新推出了以计算机为平台的SOFTPLC，可以讲是这方面的优秀代表。

3、软PLC又有人称作“PCPLC、“嵌入式PLC，顾名思义，软PLC实际利用软件来实现传统PLC的功能。SOFTPLC最大的上风是具备柔性扩展才能，用户可以选择不同厂家消费的各种硬件产品，充分利用每一软件的最正确特性，组成最正确的控制系统。同时与硬件的连接也特别方便。有很多的IO卡可以直接内连接到SOFTPLC计算机总线上。进而在软、硬件两方面可以到达工控机和PLC性能的完美结合，方便了性能扩展和人机沟通，是PLC将来的一大开展趋势。PLC在数控机床中的作用1、PLC是数控系统与数控机床间的信息交换的桥梁相对于PLC，机床和CNC就是外部，PLC与机床以及CNC之间的信息交换，对于PLC的功能发

4、挥，是非常重要的。PLC与外部的信息交换，通常有四个局部：1机床侧至PLC：机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中，除极少数信号外，绝大多数信号的含义及所配置的输入地址，均可由PLC程序编制者或是程序使用者自行定义。数控机床消费厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进展修改。2PLC至机床：PLC的控制信号通过PLC的输出接口送到机床侧，所有输出信号的含义和输出地址也是由PLC程序编制者或是使用者自行定义。3CNC至PLC：CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的存放器中，所有CNC送至PLC的信号含义和地址开关量地址或者存放器地址均由CNC厂家确定，P

5、LC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T功能，通过CNC译码后直接送入PLC相应的存放器中。4PLC至CNC：PLC送至CNC的信息也由开关量信号或者存放器完成，所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC厂家确定，PLC编程者只可使用，不可改变和增删。2、PLC在数控机床中的某些控制功能1对操纵面板的控制。操纵面板分为系统操纵面板和机床操纵面板。系统操纵面板的控制信号先是进入CNC，再由CNC送到PLC，来控制数控机床的运行。而机床操纵面板控制信号，是直接进入PLC，进而控制机床的运行。2控制机床外部开关输入信号。机床侧的开关信号输入到PLC，进展逻辑运算。这些开关信号，包括

6、很多检测元件信号。3对输出信号进展控制：PLC输出信号经外围控制电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象。4功能实现。系统给出T指令到PLC，经过译码，会在数据表内检索，找到T代码指定的刀号，并与主轴刀号来比拟。假如不符合，会发出换刀指令，刀具换刀，换刀完成后，系统会发出完成信号。5M功能实现。系统给出M指令到PLC，经过译码，输出控制信号，控制主轴正反转和启动停顿等等。M指令完成，系统发出完成信号。PLC在数控机床中的应用数控机床中所应用PLC可分为两类：一类是专为实现数控机床顺序控制而设计制造的内装型PLC；另一类是I/O信号接口技术标准、I/O点数、程序存储容量以及运算和控制功能等

7、均能知足数控机床控制要求的独立型PLC。1、内装型PLC内装型PLC或者称内含型PLC、集成式PLC附属于CNC装置，PLC与NC间的信号传送在CNC装置内部即可实现。PLC与机床简称MT之间那么通过CNCI/O接口电路实现信号传送。如图2-1所示为具有内装型PLC的CNC机床系统框图。内装型PLC有如下特点：1内装型PLC实际上是CNC装置带有的PLC功能，一般作为一种根本的或者可选择的功能提供应用户。2内装型PLC的性能指标如：I/O点数，程序最大步数，每步执行时间、程序扫描周期、功能指令数目等是根据所附属的CNC系统的规格、性能、适用机床的类型等确定的。其硬件和软件局部是被作为CNC系统

8、的根本功能或者附加功能与CNC系统其他功能一起统一设计、制造的。因此，系统硬件和软件整体构造特别紧凑，且PLC所具有的功能针对性强，技术指标亦较公道、实用，尤其适用于单机数控设备的应用场合。3在系统的详细构造上，内装型PLC可与CNC系统共用CPU，也可以单独使用一个CPU；硬件控制电路可与CNC系统其他电路制作在同一块印制电路板上，也可以单独制成一块附加板，当CNC装置需要附加PLC功能时，再将此附加板插装到CNC装置上，内装PLC一般不单独配置I/O接口电路，而是使用CNC系统本身的I/O电路。PLC控制电路及局部I/O电路一般为输入电路所用电源由CNC装置提供，不需另备电源。4采用内装型

9、PLC构造，CNC系统可以具有某些高级的控制功能。如：梯形图编辑和传送功能，在CNC系统内部直接处理NC窗口的大量信息等。国内常见外国公司消费的带有内装型PLC的系统有：FANUC公司的FS0PMCL/M、FS0MatePMCL/M、FS3PLCD、FS6PLCA、PLCB、FS10/11PMC1、FS15PMCN，SIEMENS公司的SINUMERIK810、SINUMERIK820，A-B公司的8200、8400、8600等。2、独立型PLC独立型PLC又称通用型PLC。独立型PLC是独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，可以独立完成规定控制任务的装置。如图2.21所示为具有独立型P

10、LC的CNC机床系统框图。独立型PLC有如下特点：1独立型PLC具有如下根本的功能构造：CPU及其控制电路、系统程序存储器、用户程序存储器、I/O接口电路、与编程机等外部设备通讯的接口和电源等。2独立型PLC一般采用积木式模块化构造或者笼式插板式构造，各功能电路多做成独立的模块或者印制电路板，具有安装方便，功能易于扩展和变更等优点。例如，可采用通讯模块与外部I/O设备、编程设备、上位机、下位机等进展数据交换；采用D/A模块可以对外部伺服装置直接进展控制；采用计数模块可以对加工工件数目、刀具使用次数、回转体回转分度数等进展检测和控制，采用定位模块可以直接对诸如刀库、转台、直线运动轴等机械运动部件

11、或者装置进展控制。3独立型PLC的输入/输出点数可以通过I/O模块或者插板的增减灵敏配置。有的独立型PLC还可通太多个远程终端连接器构成有大量输入/输出点的网络，以实现大范围的集中控制。在独立型PLC中，那些专为用于FMS、FA而开发的独立型PLC具有强大的数据处理、通讯和诊断功能，主要用作“单元控制器，是当代自动化消费制造系统重要的控制装置。独立型PLC也用于单机控制。国外有些数控机床制造厂家，或者是为了展示自己长期形成的技术特色，或者是为了对某些技术绝窍进展保密，或者纯粹是因治理上的需要，在购进的CNC系统中，舍弃了PLC功能，而采用外购或者自行开发的独立型PLC作控制器，这种情况在从日本、欧美引进的数控机床中屡见不鲜。国内已引进应用的独立型PLC有：SIEMENS公司的SIMATICS5系列产品，A-B公司的PLC系列产品，FANUC公司的PMCJ等。0