第7章数控系统中的可编程控制器

第一节第一节 概述概述1.可编程控制器的概念可编程控制器的概念 定义定义:可编程控制器(Programmable Controller)是一种用于工业环境、可存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等特定功能的用户指令、并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程的可编程数字控制系统。第第七七章章 数数控控系系统统中中的的PLC2024/7/241现代数控技术1、可编程控制器的别名n可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller PLC)n可编程接口控制器(Programmable Interface Controller、PIC)n可编程机器控制器(Programmable Machine Controller、PMC)n可编程顺序控制器(Programmable Sequence Controller、PSC)在数控领域上，人们习惯称其为：n可编程逻辑控制器（可编程逻辑控制器（PLC）n可编程机器控制器（可编程机器控制器（PMC）。）。第第第第一一一一节节节节 概概概概述述述述2024/7/242现代数控技术数控装置、可编程控制器、机床之间的关系图 CNC系统数 控 装 置可编程控制器操作面板主轴控制辅助动作换刀动作冷却排屑.PCPC在数控系统中的应用在数控系统中的应用在数控系统中的应用在数控系统中的应用一、概述、概述、概述、概述 第第第第一一一一节节节节 概概概概述述述述2024/7/243现代数控技术 可编程控制器的分类可编程控制器的分类n按结构形式分类：内装型内装型（Built-in Type）PLC（或称集成式、内含式）。它是为数控设备顺序控制而设计制造的专用PLC。独立型独立型（Stand-alone Type）PLC，或称为“通用型”PLC它是适应范围较广、功能齐全、通用化程度较高的PLC。n按规模分类：小型小型：输入/输出的点数 128点；中型中型：128点 输入/输出的点数512点。一、概述、概述、概述、概述 第第第第一一一一节节节节 概概概概述述述述2024/7/244现代数控技术PLC的规模及其应用一、概述、概述、概述、概述 第第第第一一一一节节节节 概概概概述述述述2024/7/245现代数控技术1.可编程控制器的结构可编程控制器的结构 PLC的结构包括硬件和软件两大部分。在硬件和控制对象之间有三环：第一个环：是操作系统，用它来管理PLC的硬件资源；第二个环：是编译系统，这两 个环构成了的PLC软件系统。第三个环：是实现用户要求的应用程序。PLC控制对象 PLC硬件 第第第第二二二二节节节节 P PL LC C的的的的结结结结构构构构2024/7/246现代数控技术PLC 的硬件原理框图CPUEEPROM用户程序EPROM系统软件总 线RAM编程器电 源输入输出模块功能开关和指示器电 池二二.可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法 第第第第二二二二节节节节 P PL LC C的的的的结结结结构构构构2024/7/247现代数控技术2.可编程控制器的编程方法可编程控制器的编程方法n 梯形图梯形图 梯形图(LDLadder Diagram)法编程与传统的继电器电路图的设计很相似，用电路元件符号来表示控制任务直观易理解。120.21.41.5120.1120.11.31.21.0支路1支路2支路3梯级1梯级2ABCEFR2R1R1电力轨电力轨 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的编编编编程程程程方方方方法法法法2024/7/248现代数控技术q 语句表 语句表也称指令表(ILInstruction List)。或叫指令表语言。它是以RD、OR、AND、NOT等逻辑指令为语句的操作码，以操作地址或参数操作数的编程语言。操作码表示要操作的功能类型，操作数表示到哪里去操作。这种编程方法紧凑、系统化，但比较抽象，有时先用梯形图表达，然后写成相应的指令语句输入。二.可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的编编编编程程程程方方方方法法法法2024/7/249现代数控技术梯形图与语句表的关系n RD 1.0OR 120.1AND,NOT 1.2AND 1.3WRT 120.1RD 1.4AND,NOT 1.5WRT 120.2120.21.41.5120.1120.11.31.21.0支路1支路2支路3梯级1梯级2ABCEFR2R1R1电力轨电力轨二二.可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的编编编编程程程程方方方方法法法法2024/7/2410现代数控技术n高级语言编程法（如C语言等）；随着数控技术的发展，可编程控制器控制的设备已由单机扩展到FMS、CIMS等。可编程控制器处理的信息除开关量信号、模拟量信号、交流信号外，还需要完成与上位机或下位机的信息交换。某些信息的处理已不能采用顺序执行的方式，而必须采用高速实时处理方式。基于这些原因，计算机所用的高级语言便逐步被引用到PC的应用程序中来。二.可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的编编编编程程程程方方方方法法法法2024/7/2411现代数控技术n 其他编程法控制系统流程图(逻辑功能图)编程法；功能模块图表示的“功能块语言”编程法；基于图形表示的“图形语言”编程法；用指定子程序控制和指令语句表示的“结构文本语言”编程法；逻辑式编程法。二.可编程控制器的结构和编程方法可编程控制器的结构和编程方法 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的编编编编程程程程方方方方法法法法2024/7/2412现代数控技术三.PC的工作过程及其特点的工作过程及其特点1.可编程控制器的工作过程可编程控制器的工作过程 PLC接通电源，CPU进行输入点的状态采集、用户程序的逻辑解算、相应输出状态的更新和I/O执行。接入编程器时，也对编程器的输入响应，并更新显示。然后CPU对自身的硬件进行快速自检，并对监视扫描用定时器进行复位。并在完成自检后，又重新开始扫描运行。周而复始。n 输入输出状态采集解算梯形图扫描I/O口，输出状态更新扫描编程器更新显示强行I/O操作 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2413现代数控技术PLC 程序执行过程图输 入 端 器 件输 入 映 象元 件 映 象 寄 存输 出 锁 存输 入 端 器 件输 入输 出输入采样阶段输出刷新阶段程序执行阶段三三.PCPC的工作过程及其特点的工作过程及其特点的工作过程及其特点的工作过程及其特点 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2414现代数控技术 由于输入/输出模块滤波器的时间常数，以及执行时要按工作周期顺序进行等原因，会使输入/输出响应出现滞后现象，对一般工业控制设备来说，这种滞后现象是允许的，但地某些设备的某些信号要做出快速响应。通常的做法是：将顺序程序分为快速响应的高优先级程序和一般响应速度的低优先级程序两类。三.PC的工作过程及其特点的工作过程及其特点 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2415现代数控技术2.可编程控制器的特点可编程控制器的特点q 可靠性高 PLC的硬件采取了屏蔽措施；电源采用了多级滤波环节；CPU 和 I/O 回路之间采用了光电隔离，提高了硬件可靠性。在软件方面，可编程控制器采用了故障自诊断方法，一发现故障，就显示故障原因，并立即将信号状态存入存储器进行保护。当外界条件恢复正常时，可继续工作。三三.PCPC的工作过程及其特点的工作过程及其特点的工作过程及其特点的工作过程及其特点 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2416现代数控技术q 功能完善，性能价格比高 由于PLC是介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置，所以PLC不仅有逻辑运算的基本功能和控制功能，还具有四则运算和数据处理(如比较、判别、传递和数据变换等)等功能。PLC具有面向用户的指令和专用于存储用户程序的存储器，用户控制逻辑由软件实现，这样使PLC适用于控制对象动作复杂、控制逻辑需要灵活变更的场合。有的PLC还具有旋转控制、数据表检索等功能，使数控机床复杂的刀库控制程序变得很简单。PLC已系列化、模块化、可以根据需要，经济地进行组合，因而使性能价格比得到提高。三.PC的工作过程及其特点的工作过程及其特点 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2417现代数控技术q 容易实现机电一体化 由于PLC结构紧凑，体积小，容易装入机床内部或电气柜内，实现机电一体化。q 编程简单 大多数PLC都采用梯形图方法编程，形象直观，原理易于理解和掌握，编程方便。PLC可以与专用程编机、程编器、甚至个人计算机等设备连接，可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断和传送等操作。三.PC的工作过程及其特点的工作过程及其特点 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2418现代数控技术q 操作维护容易 可编程控制器信息通过总线或数据传送线与主机相连，调试和操作方便。可编程控制器采用模块化结构，如有损坏，即可更换。三.PC的工作过程及其特点的工作过程及其特点 第第第第三三三三节节节节 P PL LC C的的的的工工工工作作作作过过过过程程程程及及及及特特特特点点点点2024/7/2419现代数控技术1.CNC、PLC、机床之间的信号处理过程机床之间的信号处理过程 CNC装置和机床之间的信号传送处理两个过程：n CNC装置机床：CNC装置CNC装置的RAM PLC的RAM中。PLC 软件对其RAM中的数据进行逻辑运算处理。处理后的数据仍在PLC的RAM中，对内装型PLC，PLC将已处理好的数据通过CNC的输出接口送至机床；对独立型PLC，其RAM中已处理好的数据通过PLC的输出接口送至机床。第第第第四四四四节节节节 数数数数控控控控机机机机床床床床的的的的P PL LC C功功功功能能能能2024/7/2420现代数控技术n 机床CNC装置 对于内装型PLC，信号传送处理如下：从机床输入开关量数据CNC装置的RAM PLC的RAM。PLC的软件进行逻辑运算处理。处理后的数据仍在PLC的RAM中，同时传送到CNC装置的RAM中。CNC装置软件读取RAM中数据。对于独立型PLC，输入的第一步，数据通过PLC的输入接口送到PLC的RAM中，然后从上述第2步开始重复。四.数控机床的数控机床的PLC功能功能 第第第第四四四四节节节节 数数数数控控控控机机机机床床床床的的的的P PL LC C功功功功能能能能2024/7/2421现代数控技术2.数控机床中的可编程控制器功能数控机床中的可编程控制器功能n 主轴S功能 通常用二位或四位S代码指定主轴转速。CNC装置送出S代码(如二位代码)进入PLC，经过电平转换(独立型PLC)、译码、数据转换、限位控制和D/A变换，最后输给主轴电机伺服系统。为了提高主轴转速的稳定性，增大转矩、调整转速范围，还可增加12级机械变速档。通过PLC的M代码功能实现。四四.数控机床的数控机床的数控机床的数控机床的PLCPLC功能功能功能功能 第第第第四四四四节节节节 数数数数控控控控机机机机床床床床的的的的P PL LC C功功功功能能能能2024/7/2422现代数控技术n 刀具T功能 PLC控制 对加工中心自动换刀的管理带来了很大的方便。自动换刀控制方式有固定存取换刀方式和随机存取换刀方式，它们分别采用刀套编码制和刀具编码制。对于刀套编码的T功能处理过程是：CNC装置送出T代码指令给PLC，PLC经过译码，在数据表内检索，找到T代码指定的新刀号所在的数据表的表地址，并与现行刀号进行判别比较。如不符合，则将刀库回转指令发送给刀库控制系统，直到刀库定位到新刀号位置时，刀库停止回转，并准备换刀。四.数控机床的数控机床的PLC功能功能 第第第第四四四四节节节节 数数数数控控控控机机机机床床床床的的的的P PL LC C功功功功能能能能2024/7/2423现代数控技术n 辅助M功能 PLC完成的M功能是很广泛的。根据不同的M代码，可控制主轴的正反转及停止，主轴齿轮箱的变速，冷去液的开、关、卡盘的夹紧和松开，以及自动换刀装置机械手取刀、归刀等运动。四.数控机床的数控机床的PLC功能功能 第第第第四四四四节节节节 数数数数控控控控机机机机床床床床的的的的P PL LC C功功功功能能能能2024/7/2424现代数控技术PLC CNC 、机床间的信息交换机床间的信息交换nPLC CNC的信号：的信号：主要有机床各坐标基准点信号，M、S、T功能的应答信号等。nPLC 机床的信号机床的信号：主要是控制机床执行件的执行信号，如电磁铁、接触器、继电器的动作信号以及确保机床各运动部件状态的信号及故障指示。n机床机床 PLC的信息：的信息：主要有机床操作面板上各开关、按钮等信息，其中包括机床的起动、停止，机械变速选择，主轴正/反转、停止，冷却液的开/关，各坐标的点动和刀架、夹盘的松/夹等信号，以及上述各部件的限位开关等保护装置、主轴伺服保护监视信号和伺服系统运行准备等信号。四四.数控机床的数控机床的数控机床的数控机床的PLCPLC功能功能功能功能 第第第第四四四四节节节节 数数数数控控控控机机机机床床床床的的的的P PL LC C功功功功能能能能2024/7/2425现代数控技术五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制1.FANUC PMC-L型可编程控制器指令型可编程控制器指令该PLC为数控机床用内装型PLC，其指令有两种类型：基本指令：基本指令：基本的逻辑运算指令。它在设计顺序程序时是使用得最多的指令。功能指令：功能指令：由于数控机床执行的顺序逻辑往往较为复杂，仅用基本指令编程常会十分困难或规模庞大，借助功能指令，可以简化编程。第第第第五五五五节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2426现代数控技术 在指令执行中，逻辑操作的中间结果暂存于“堆栈”寄存器中，该寄存器由九位组成(见右图)，按先进后出，后进先出的堆栈原理工作。ST0位存放正在执行的操作结果，其它8位(ST1ST8)寄存逻辑操作的中间状态。操作的中间结果进栈时(执行暂存进栈指令)，寄存器左移一位；出栈时，寄存器右移一位。q PLC PLC 指令执行中的堆栈寄存器指令执行中的堆栈寄存器ST8 ST7 ST6 ST5 ST4 ST3 ST2 ST1 ST0堆栈寄存器(暂存操作中间结果)当前正在执行的操作结果写在这里五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2427现代数控技术q 基本指令基本指令 PMC-L有12种基本指令，基本指令格式如下图所示：位数地址号位数基本指令位数地址五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2428现代数控技术 PMC-L基本指令表五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2429现代数控技术 数控机床用PLC的指令必须满足数控机床信息处理和动作控制的特殊要求。例如，由NC输出的M、S、T二进制代码信号的译码(DEC)，机械运动状态或液压系统动作状态的延时(TMR)确认，加工零件的计数(CTR)，刀库、分度工作台沿最短路径旋转和现在位置至目标位置步数的计算(ROT)，换刀时数据检索(DSCH)等。对于上述指令的译码、定时、计数、最短径选择，以及比较、检索、转移、代码转换、四则运算、信息显示等控制功能，用移位操作的基本指令编程实现将会十分困难。因此需要一些具有专门控制功能的指令解决那些较复杂控制。这些专门指令就是功能指令。功能指令都是一些子程序，应用功能指令就是调用了相应的子程序。q 功能指令功能指令五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2430现代数控技术 功能指令的格式功能指令的格式n 指令参数（1）参数（2）参数（3）参数（4）X4。7R571。4ABRSTDX6。7R560。5R541。6ACTR550。0CWR500。0输出参数指令控制条件五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2431现代数控技术 控制条件：控制条件：每条功能指令控制条件的数量和含义各不相同，控制条件以及指令、参数和输出(W)必须无一遗漏按固定的编码顺序编写。指指 令：令：指令有三种格式分别用于梯形图、纸带穿孔和程序显示，编程机输入时用简化指令。五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2432现代数控技术 参参 数：数：与基本指令不同，功能指令可处理数据。数据或存有数据的地址可作为参数写入功能指令。参数数目和含义随指令不同而异。用PLC编程器的PRM键可以输入参数。输输 出出(W)：功能指令操作结果用逻辑“0”或“1”状态输出到W。W地址由编程者任意指定。有些功能指令不用W，如MOVE(逻辑乘后，数据移动)、COM(公共线控制)、JMP(转移)等。五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2433现代数控技术PLC的功能指令五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2434现代数控技术 PMC-L部分功能指令说明部分功能指令说明 顺序结束指令顺序结束指令(END1，END2)顺序程序结束指令包括：END1：高级顺序结束指令。要求响应快的信号(如脉冲 信号)编在高级顺序程序中，分为1、2、3级，用 功能指令END1指定高级顺序结束。END2：低级顺序程序结束 指令格式：指令格式：其中i=1和2，分别表示高级和 低级顺序结束指令。ENDi（SUBi）五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2435现代数控技术 定时器指令定时器指令(TMR，TMRB)在数控机床梯形图编制中，定时器是不可缺少的指令。它用在机械动作完成状态和稳定状态的延时确认(如卡盘夹紧/松开、自动夹具夹紧松开、转台锁释放、刀具夹紧/松开、主轴起动/停止等)，机床液压、润滑、冷却、供气系统执行器件稳定工作状态的延时确认(如油缸、气缸、电磁阀、压力阀、气阀等动作完成确认)，以及顺序程序中其它需要与时间建立逻辑顺序关系的场合。五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2436现代数控技术定时器指令格式n TMRACT.TM.控制条件指令定时器编号定时器控制数据地址输出地址 TMRTMACT.控制条件指令定时器编号定时器继电器定时器号五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2437现代数控技术 TMR是设定时间可以更改的延时定时器是设定时间可以更改的延时定时器。设定值用二进制表示。二进制1相当与50ms。设定范围：0.051638.35s。定时器工作原理定时器工作原理：当控制条件ACT=0时，输出W=0(即定时继电器TM断开)。当ACT=1时，定时器开始计时，在到达预定的时间后，W=1(即接通定时器继电器TM)。五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2438现代数控技术 译码指令译码指令(DEC)数控机床在执行加工程序中规定的M、S、T机能时，CNC 装置以BCD代码形式输出M、S、T代码信号。这些信号需要经过译码才能从BCD码状态，转换成具有特定功能含义的一位逻辑状态。DEC功能指令的格式n DECACT.W.控制条件指令译码信号地址译码规格数据译码结果输出地址五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2439现代数控技术 译码信号地址译码信号地址是指数控装置至PLC的二字节BCD代码的信号地址。译码规格数据译码规格数据由序号和译码位数两部分组成，如右图所示：序号序号必须两位数指定。例如，对M03译码，这二位数即为03。译码位数译码位数的设定有三种情况：01：对低位数译码 10：对高位数译码 11：对二位数译码译码位数序 号五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2440现代数控技术 DEC指令的工作原理：ACT=0：不译码，结果继电器断开，ACT=1：允许译码；当指定译码信号地址中的代码信号状态与指定信号相同时，输出W=1，反之，W=0。译码输出W的地址由编程员任意指定。五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2441现代数控技术2.主轴运动控制主轴运动控制PLC程序示程序示例例RD 016.3RD.STK 137.0AND.NOT 137.1OR.STKWRT 137.0WRT 137.0RD 016.2RD.STK 137.1AND.NOT 137.0OR.STKWRT WRT 137.1HS.MHANDAUTO016.3137.0137.1AS.MAUTOHAND016.2137.1137.0DEC 0115 0411114.0MFM04141.2DEC 0115 0311114.0MFM03141.1DEC 0115 0511114.0MFM05143.3HAND137.0AUTO137.1手动方式自动方式M03M04M05五五.典型典型典型典型PLCPLCPLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2442现代数控技术RDDECPRMWRTWRTRDDECPRMWRTWRTRDDECPRMWRTWRT114.001150311141.1114.001150411141.2114.001150511143.3HS.MHANDAUTO016.3137.0137.1AS.MAUTOHAND016.2137.1137.0DEC 0115 0411114.0MFM04141.2DEC 0115 0311114.0MFM03141.1DEC 0115 0511114.0MFM05143.3HAND137.0AUTO137.1手动方式自动方式M03M04M05五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2443现代数控技术HANDCW.M137.0017.3137.1141.1AUTOM03SPCWSPCCW048.6048.7SPOFF130.2SPCW048.7HANDCCW.M137.0018.3137.1141.2AUTOM04SPCCWSPCW048.7048.6SPOFF130.2SPCCW048.6SPOFFHANDOFF.M137.0019.3137.1143.3AUTOM05130.2主轴顺转主轴逆转主轴停五.典型典型PLCPLC的指令和程序编制的指令和程序编制 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2444现代数控技术 六、数控机床六、数控机床PLC程序设计步骤程序设计步骤1.熟悉PLC硬件配置及指令系统 不同型号PLC具有不同的硬件组成和性能指标。它们的基本I/O点数和扩展范围、程序存储容量往往差别很大。因此，在PLC程序设计之前，要对所用PLC型号，硬件配置(如内装型PLC是否要增加I/O板，通用型PLC是否要增加I/O模板等)作出选择。对PLC的性能指标主要考虑输入/输出点数和存储容量。另外，所选择PLC的处理时间、指令功能、定时器、计数器、内部继电器的技术规格、数量等指标也应满足要求。第第第第六六六六节节节节 P PL LC C程程程程序序序序设设设设计计计计步步步步骤骤骤骤2024/7/2445现代数控技术2.制作接口信号文件 需要设计和编制的接口技术文件有：输入和输出信号输入和输出信号电路原理图、地址表、电路原理图、地址表、PLC数据表。数据表。这些文件是制作PLC程序不可缺少的技术资料。梯形图中所用到的所有内部和外部信号、信号地址、名称、传输方向，与功能指令有关的设定数据，与信号有关的电器元件等都反映在这些文件中。编制文件的人员除需要掌握所用CNC装置和PLC控制器的技术性能外，还需要具有一定的电气设计知识。六、数控机床六、数控机床六、数控机床六、数控机床PLCPLC程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤 第第第第六六六六节节节节 P PL LC C程程程程序序序序设设设设计计计计步步步步骤骤骤骤2024/7/2446现代数控技术3.绘制梯形图 梯形图逻辑控制顺序的设计，从手工绘制梯形图开始。在绘制过程中，设计员可以在仔细分析机床工作原理或动作顺序的基础上，用流程图、时序图等描述信号与机床运动时间的逻辑顺序关系，然后据此设计梯形图的控制关系顺序。在梯形图中，要用大量的输入触点符号。若外部信号触点是常开触点，当触点动作时(即闭合)，则输入信号为“1”，若信号触点是常闭触点，当触点动作时(即打开)，则输入信号为“0”。一个设计得好的梯形图除要满足机床控制的要求外，还应具有最少的步数、最短的顺序处理时间和易于理解的逻辑关系。六、数控机床六、数控机床六、数控机床六、数控机床PLCPLC程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤 第第第第六六六六节节节节 P PL LC C程程程程序序序序设设设设计计计计步步步步骤骤骤骤2024/7/2447现代数控技术4、PLC程序的调试与确认 编好的程序需要经过运行调试。一般来说，PLC程序要经过“仿真调试”和“联机调试”二个步骤。仿真调试是在实验室条件下，采用仿真装置或模拟实验台进行调试程序。联机调试是将机床、CNC装置、PLC装置和编程设备联接起来进行整机机电运行调试。最终确认程序的正确性。六、数控机床六、数控机床六、数控机床六、数控机床PLCPLC程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2448现代数控技术5、PLC程序的固化 将经过反复调试并确认无误的PLC程序用编程机或编程器写入EPROM中，这称为PLC程序的固化。在PLC装置上，用存储了顺序程序的EPROM代替RAM，使机床在各种方式下作运行检查。如果满足了整机控制的各项技术要求，则PLC程序的调试即告结束。六、数控机床六、数控机床六、数控机床六、数控机床PLCPLC程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤 第第第第六六六六节节节节 数数数数控控控控系系系系统统统统中中中中的的的的P PL LC C2024/7/2449现代数控技术 6、程序的存储和文件整理 联机调试合格的PLC程序，是重要的技术文件，除固化到EPROM中外，还应存入软盘。技术文件是分析故障原因、扩展功能以及编制其它PLC程序的重要技术资料。所以对程序文件要整理存档。六、数控机床六、数控机床六、数控机床六、数控机床PLCPLC程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤程序设计步骤 第第第第六六六六节节节节 P PL LC C程程程程序序序序设设设设计计计计步步步步骤骤骤骤2024/7/2450现代数控技术