机床数控系统的PLC及编程
第五章数控机床的PLC控制
3. 计算机的通用语言
计算机的通用语言可以实现梯形图法和指令语句表法难以实 现的复杂逻辑控制功能，但它没有梯形图法形象。比指令语句表 编程复杂，因此较难掌握。常用的通用语言有c、BASIC、 PASCAl。、FORTRAN等，其中c语言采用较多。
《数控原理与数控系统》
11
武ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ软件工程职业学院
5.2 数控机床的PLC
符号 G R D
信号的种类 PLC向CNC系统的输出信号 内部继电器 保持型存储器的数据
《数控原理与数控系统》
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武汉软件工程职业学院
5.3 典型PLC的指令系统
5.3.2 FANUC PLC的基本指令
2．基本指令使用
《数控原理与数控系统》
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武汉软件工程职业学院
5.3 典型PLC的指令系统
5.3.2 FANUC PLC的基本指令
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5.3 典型PLC的指令系统
5.3.2 FANUC PLC的基本指令
2．基本指令使用
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5.3 典型PLC的指令系统
5.3.2 FANUC PLC的基本指令
2．基本指令使用
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5.3 典型PLC的指令系统
2．基本指令使用
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5.3 典型PLC的指令系统
5.3.2 FANUC PLC的基本指令
2．基本指令使用
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5.3 典型PLC的指令系统
基于PLC的数控机床控制系统设计
基于PLC的数控机床控制系统设计数控机床是现代制造业中的核心设备之一，其在工业生产中的自动化程度非常高，能够实现高效、高精度的加工。
而PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用于工控领域的专用计算机，其稳定性和可靠性非常高，适用于数控机床控制系统的设计。
硬件设计方面，首先需要选定适用于数控机床控制的PLC，一般推荐选择功能强大、性能稳定的工业级PLC。
其次，需要根据实际应用需求选择适配的输入输出模块，用于与机床的各个传感器和执行器进行连接。
然后，根据数控机床的运动结构，选择合适的电机驱动器和编码器等设备。
最后，需要设计数控机床的操作面板，用于人机交互，包括显示屏、按钮、旋钮等。
软件设计方面，PLC的控制程序需要通过编程语言进行编写，常用的编程语言包括梯形图、指令表、结构化文本等。
在编程中，首先需要实现数控机床的各种基本功能，例如：自动进给、自动下刀、自动换刀等。
然后，针对具体的加工要求，编写相应的加工程序，包括工件的坐标系设定、刀具半径补偿、切削速度设定等。
此外，还需要编写相应的报警和故障处理程序，以保证数控机床的安全运行。
设计完整的基于PLC的数控机床控制系统后，还需要进行相应的调试和测试。
通过连接各个部件，验证控制逻辑是否按预期工作，检查机床运动是否平稳、精确。
在测试过程中，还需要模拟各种异常情况，如断电、通信异常等，确保系统能够正确处理这些异常情况，保证机床的安全性和可靠性。
总之，基于PLC的数控机床控制系统设计需要考虑到硬件和软件两个方面，确保系统功能完善、稳定可靠。
通过合理的硬件设计和编写高效的控制程序，可以实现数控机床的自动化加工，提高生产效率和产品质量。
数控机床PLC控制
1.内装型PLC
内装型PLC从属于CNC装置，PLC与CNC装置之间的 信号传送在CNC装置内部即可实现。PLC与数控机床之 间则通过CNC输入/输出接口电路实现信号传送：
内装型PLC具有如下特点：
（1）内装型PLC实际是CNC装置带有的PLC功能。一般作为CNC装 置的基本功能提供给用户；
控装置（CNC）和PLC综合起来而设计制造的“内装 型”（Build-in Type）PLC。 另一类是专业的PLC生产厂家的产品，它们的输入/输 出信号接口技术规范，输入/输出点数、程序存储容量 以及运算和控制功能均能满足数控机床的控制要求， 称为“独立型”（Sdand-alone Type）PLC。
两侧的竖线称为电力轨，用以模拟继电器电路的电源（有些PLC的梯 形图只有左侧的竖线）。
(2） 梯形图与继电器逻辑电路（RLC）在操作上的差别 梯形图与继电器电路的控制逻辑相似，但其工作顺
序与继电器电路不同。 在RLC中，逻辑控制的结果取决于继电器线圈、触
点和其它机电器件的动作时间。 而梯形图则是沿从上到下，从左到右，一个梯级一
（4）采用内装型PLC结构，CNC系统可以具有某些高 级控制功能。如梯形图编辑和传送功能，在CNC内部 直接处理大量信息等。
2. 独立型PLC
独立型PLC又称外装型或通用型PLC。对数控机床而 言，独立型PLC独立于CNC装置，具有完备的硬件结 构和软件功能，能够独立完成规定的控制任务。
独立型PLC具有如下特点： （1)独立型PLC具有如下基本的功能结构： CPU及其控制电路； 系统程序存储器； 用户程序存储器； 输入/输出接口电路； 与编程机等外部设备通讯的接口和电源
PLC应用的基本电气知识
1 . NC侧与MT侧的概念
可编程序控制器(PLC)在机床数控系统中应用
可编程序控制器(PLC)在机床数控系统中应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。
随着PLC技术的发展，它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。
在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要.永宏FBs系列PLC的NC定位功能较其它PLC 更精准,且程序的设计和调试相当方便。
本文提出的是如何应用永宏PLC的NC定位控制实现机床数控系统控制功能的方法来满足控制要求，在实际运行中是切实可行的。
整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强,具有良好的性能价格比等显著优点，其软硬件的设计思路可供工矿企业的相关数控机床设计改造借鉴.数控机床由输入、输出装置、数控装置、可编程控制器、伺服系统、检测反馈装置和机床主机等组成，输入装置可将不同加工信息传递于计算机.在数控机床产生的初期，输入装置为穿孔纸带，现已趋于淘汰；目前，使用键盘、磁盘等，大大方便了信息输入工作.输出指输出内部工作参数（含机床正常、理想工作状态下的原始参数,故障诊断参数等)，一般在机床刚工作状态需输出这些参数作记录保存,待工作一段时间后,再将输出与原始资料作比较、对照,可帮助判断机床工作是否维持正常.数控装置是数控机床的核心与主导，完成所有加工数据的处理、计算工作，最终实现数控机床各功能的指挥工作。
它包含微计算机的电路，各种接口电路、CRT显示器等硬件及相应的软件。
可编程控制器对主轴单元实现控制，将程序中的转速指令进行处理而控制主轴转速；管理刀库，进行自动刀具交换、选刀方式、刀具累计使用次数、刀具剩余寿命及刀具刃磨次数等管理；控制主轴正反转和停止、准停、切削液开关、卡盘夹紧松开、机械手取送刀等动作；还对机床外部开关（行程开关、压力开关、温控开关等)进行控制;对输出信号(刀库、机械手、回转工作台等)进行控制。
华中数控世纪星PLC编程说明书
华中数控PLC编程说明书武汉华中数控股份有限公司二零零一年七月前言华中数控内置式PLC已集成在数控装置内，具有48路输入/输出点。
华中数控PLC采用C语言编程，具有灵活、高效、使用方便等特点。
本说明详细介绍了内置式PLC的基本原理、寄存器操作接口、PLC程序的编写与安装等内容，并给出了大量C语言程序示例代码。
关于PLC硬件接线请参阅《华中数控世纪星硬件联接说明书》阅读本文之前，必须具有C语言编程的基本知识。
目录前言 (2)目录 (3)第一章华中数控内置式PLC基本原理 (7)1.1华中数控内置式PLC的结构及相关寄存器的访问 (7)1.2华中数控内置式PLC的软件结构及其运行原理 (8)第二章华中数控内置式PLC的编程与安装 (9)2.1华中数控PLC程序的编写及其编译 (9)2.2华中数控PLC程序的安装 (12)第三章华中数控PLC寄存器定义与接口函数说明 (12)3.1访问PLC寄存器的系统变量 (13)3.2寄存器F系统约定 (14)3.3.1 轴状态字 (14)3.3.2 轴移动的指令位置，单位：内部脉冲当量 (14)3.3.3 轴当前的实际位置，单位：内部脉冲当量 (15)3.3.4 轴当前移动速度（单位：脉冲当量/插补周期） (15)3.3.5 轴的负载电流（只对本公司生产的华中11型伺服有效） (15)3.3.6 轴的最大速度（可在参数中设置） (15)3.3.7 通道用户自定义输出字(32位) (16)3.3.8 通道状态 (16)3.3.9 通道MSTB指令状态 (17)3.3.10 通道当前的M代码 (17)3.3.11 通道当前的T代码 (17)3.3.12 通道当前的B代码 (17)3.3.13 通道当前的S代码 (17)3.3.14 通道变量，通道内部参数 (17)3.3.15 系统状态字 (17)3.3.16 系统插补周期，单位：毫秒 (18)3.3.17 系统移动轴内部脉冲当量 (18)3.3.18 系统旋转轴内部脉冲当量 (18)3.3.19 系统变量组1(系统保留) (18)3.4G寄存器系统约定 (18)3.4.1 轴控制字 (18)3.4.2 设置轴移动增量值，单位：内部脉冲当量 (19)3.4.3 设置轴增量移动速度，单位：内部脉冲当量/插补周期 (19)3.4.4 轴点动速度，单位：内部脉冲当量/插补周期 (19)3.4.5 设置轴补偿值 (19)3.4.6 通道用户自定义输入 (19)3.4.7 通道控制字 (19)3.4.8 通道MST应答 (20)3.4.9 通道进给速度修调分子(分母为100) (20)3.4.10 通道快移速度修调分子(分母为100) (20)3.4.11 通道正在使用的刀具号 (20)3.4.12 通道主轴转速 (21)3.4.13 通道跳选段控制及其实现说明 (21)3.4.14 通道MST指令模态值 (22)3.4.14.1 通道当前的M代码模态值 (22)3.4.14.2 通道当前的S代码模态值 (22)3.4.14.3 通道当前的T代码模态值 (22)3.4.14.4 通道当前的B代码模态值 (22)3.4.14.5 通道是否正在执行MST指令 (22)3.4.14.6 PLC正在执行MST指令，不允许系统停止运行 (22)3.4.14.7 通道程序停止M00/程序选择停止M01 (23)3.4.15 系统控制字 (23)3.4.16 系统外部报警 (24)3.17 系统变量组2(系统保留) (24)3.5寄存器B系统约定 (24)3.5.1 刀座数 (24)3.5.2 某一刀座中的刀号(刀库表) (24)3.6可被PLC程序调用的系统函数 (24)3.6.1 设置轴回零 (24)3.6.2 设置轴点动速度 (25)3.6.3 设置轴步进指定距离 (25)3.6.4 设置轴移动距离及速率 (26)3.6.5 设置轴移动的目的地及速率 (26)3.6.6 设置指定轴停止运动 (26)3.6.7 取指定轴当前位置 (27)3.6.8 指定轴当是否停止 (27)3.6.9 设置轴手摇移动 (27)3.6.10 取手摇状态对应的位移量 (27)3.6.11 设置MST指令的响应函数 (28)第四章编写PLC程序的常用技巧与示例 (28)4.1常用运算操作符 (28)4.1.1 置1操作符|= 和置0操作符&= ~ (28)4.1.2 左移操作符〈〈和位右移操作符〉〉 (29)4.2软件滤波上升沿信号及下降沿信号的捕捉 (30)4.3顺序动作处理与典型换刀动作的实现 (31)第五章PLC运动控制的实现 (40)5.1机床轴回零控制 (40)5.2机床轴点动 (43)5.3机床轴步进 (45)5.4机床轴直线运动 (48)5.4.1 设置轴移动距离及速率 (48)5.4.2 设置轴移动的目的地及速率 (48)5.5停止机床轴运动 (48)5.5机床轴运动状态获取 (48)5.5.1 取指定轴当前位置 (48)5.5.2 判断指定轴是否停止 (48)第六章辅助指令M、S、T、B的控制 (49)6.1辅助指令响应函数及其初始化 (49)6.2访问辅助指令模态值 (50)6.2.1 通道当前的M代码 (50)6.2.2 通道当前的T代码 (50)6.2.3 通道当前的B代码 (50)6.2.4 通道当前的S代码 (50)6.3在PLC程序中控制系统辅助指令模态值与系统应答 (50)6.3.1 通道当前的M代码模态值 (50)6.3.2 通道当前的S代码模态值 (51)6.3.3 通道当前的T代码模态值 (51)6.3.4 通道当前的B代码模态值 (51)6.4辅助指令控制示例 (52)第七章机床手动控制的实现 (53)第八章主轴控制 (58)第九章刀库控制 (61)第十章断电保护区的使用 (62)第十一章三坐标数控铣PLC编写实例 (63)11.1机床简介 (63)11.2控制面板图 (64)11.3系统PLC电气原理图 (65)11.4系统PLC源程序详解 (69)第一章华中数控内置式PLC基本原理本章介绍了内置式PLC的逻辑结构及其系统运行流程。
分析PLC在数控机床控制系统中的应用
分析PLC在数控机床控制系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用于工业自动化领域的控制设备。
在数控机床控制系统中，PLC起到了关键的作用，扮演着控制、监控和通信的重要角色。
PLC在数控机床控制系统中用于控制整个机床的运行和动作。
通过PLC可以实现对机床主轴、进给运动和各个辅助功能的控制。
PLC可以接收输入信号，如开关、传感器等，根据预设的程序逻辑进行处理，然后输出控制信号给执行元件，如电机、气缸等，从而控制机床的各项运动。
PLC还可以监控机床运行状态，并对可能出现的故障进行诊断和报警。
PLC可以通过接收来自各个传感器的信号，在运行过程中实时监测机床的运行状态，如主轴转速、进给速度、刀具位置等。
当监测到异常情况时，PLC能够根据预设的逻辑进行处理，并发送报警信号，通知操作人员采取相应的措施。
PLC还承担着与外部设备的通信任务。
在数控机床控制系统中，PLC可以通过与人机界面、计算机、网络等设备的连接，实现与它们之间的数据交换和通信。
这样，操作人员可以通过人机界面与PLC进行交互，设置机床参数、编写加工程序等；PLC还可以将机床的生产数据、运行状态等信息传输给计算机，进行远程监控和数据分析。
PLC还具有可编程性和灵活性的特点，可以根据具体的工艺要求进行程序修改和调整，方便实现功能的扩展和变更。
PLC还具有较高的可靠性和稳定性，能够承受恶劣的工业环境和长时间的连续工作，保障数控机床的正常运行。
PLC在数控机床控制系统中扮演着重要的角色。
它能够实现对机床的精确控制和高效监测，提高数控机床的加工精度和生产效率。
随着工业自动化的发展，PLC的应用范围将越来越广泛，对于提升数控机床的智能化水平和竞争力具有重要意义。
数控机床PLC控制基础知识
数控机床PLC控制基础知识
具有内装型PLC的CNC系统
数控机床PLC控制基础知识
子程序必须在第二级程序 后指定。
数控机床PLC控制基础知识
FANUC系统PMC的分类:
PMC—L/M：用于FANUC—OC/OD系统 PMC—SA1：用于FANUC—O i系统/O i Mate系统 PMC—SA3：用于FANUC—O i A系统 PMC—SB7：用于FANUC—16i/18i/21i及O i B/O i C系统 PMC—RB5/RB6：用于FANUC—16/18系统
数控机床PLC控制基础知识
3、CNC至PLC
• CNC至机床的信息主要是M、S、T、F等功能代码。 S功能是指用几位代码指定主轴转速，在PLC中通 过转换输出主轴转速控制指令；T功能是通过PLC 管理刀库，进行自动刀具交换；M功能是辅助功能， 根据不同的M代码，可控制主轴的正、反转和停止， 主轴齿轮箱的换档变速，切削液的开、关，卡盘 的夹紧、松开及换刀机械手的取刀、归刀等动作； F功能是通过PLC控制伺服系统完成坐标轴进给率 的输出。
数控机床PLC控制基础 知识
2020/11/21
数控机床PLC控制基础知识
5.1.1 数控机床PMC概述
PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器 PMC（Programmable Machine Controller）。 ❖数控机床的控制，由CNC和PMC协调配合共同完成。 ☺CNC主要完成哪些功能？ ☺PMC主要完成哪些功能？ CNC完成插补运算、译码、位置伺服控制等。 PMC完成工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一 些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直 接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC用 于加工过程的控制。
20数控机床PLC语句表编程基础
一、简单梯形图编程
二、简单语句表编程
三、简单语句表程序和梯形图程序相互转换实例四、本次课小结数控机床PLC编程基础知识
1、知识目标
1）掌握数控机床PLC简单梯形图编程。 2）掌握数控机床PLC简单语句表编程。
2、能力目标
1）能进行数控机床PLC简单语句表和梯形图编程。 2）能进行简单语句表程序和梯形图程序相互转换
2016/2/3
数控机床PLC编程基础知识
二、简单语句表编程
2、AND、ANI 指令
指令的作用
AND：与指令，用于串联单个常开触点；
ANI(ANd Inverse)：与反指令，用于串联单个常闭 触点。
编程元件
AND： ANI： X、Y、M、S、T、C
2016/2/3
数控机床PLC编程基础知识
X0.0 X0.1 X0.2 Y0.1
数控机床PLC编程基础知识
三、简单语句表程序和梯形图程序相互转换实例 练习、根据语句表补写梯形图
LDN X0.0 ANI X0.1 OUT NOT Y0.1
数控机床PLC编程基础知识
四、本次课小结
基本的梯形图编程符号， 输入触点，输出继电器。 基本的语句表编程指令。 语句表和梯形图相互转换。
指令的作用
OR：或指令，用于并联单个常开触点； ORI(OR Inverse)：或反指令，用于并联单个常闭
触点。
指令的说明 OR、ORI编程元件：X、Y、M、T、C、S ；
OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联；
若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连 接的电路）相并联，则用ORB指令。
二、简单语句表编程
PLC在机床控制中的应用案例
PLC在机床控制中的应用案例近年来，随着工业自动化技术的快速发展，可编程逻辑控制器（PLC）在机床控制领域的应用不断扩大。
PLC的灵活性、可靠性和高效性让其成为了控制机床的首选设备。
本文将介绍几个PLC在机床控制中的应用案例，展示其重要性和优势。
案例一：数控车床控制系统在传统的机械车床中，工人需要手动操作杠杆和摇柄来控制机床运动，而且加工精度受到工人经验和操作的限制。
而采用PLC控制的数控车床则能够通过编写程序来自动控制机床的运动，提高加工的精度和效率。
PLC通过接收输入信号和传感器的反馈，对机床的刀具、工作台和进给轴等进行精准控制。
操作人员只需要提供工件的尺寸和加工要求，PLC就能够自动计算出最佳的加工路径和刀具切削参数，并实时调整工件的加工位置和速度。
此外，PLC还能够监测机床的状态和运行情况，及时发现故障并进行报警，提高了机床的可靠性和安全性。
数控车床的应用案例证明了PLC在机床控制中的重要性和价值。
案例二：数控铣床控制系统数控铣床是一种广泛应用于金属加工和零件加工领域的机床。
通过PLC控制，数控铣床可以实现复杂零件的加工，提高加工精度和效率。
PLC控制系统通过接受外部输入信号，如加工程序、刀具切削参数和加工路径等，自动控制铣床的各个运动轴。
根据预先编写的加工程序，PLC能够自动调整铣刀的进给速度、转速和切削深度，使得加工结果更加准确和一致。
同时，PLC还能实现多轴协调控制，使得数控铣床能够同时进行多个方向的运动，实现复杂曲线和形状的加工。
这种自动化的控制方式减少了人为操作的失误和偏差，提高了生产效率和产品质量。
案例三：激光切割机控制系统激光切割技术是一种高精度、高效率的切割方法，广泛应用于金属加工和电子制造等领域。
PLC在激光切割机控制系统中发挥了重要的作用。
激光切割机通过PLC控制实现对激光束的精确控制，包括功率调节、频率调节和激光束方向调节等功能。
PLC能够根据切割要求，实时调整激光切割机的参数，如切割速度、激光功率和扫描路径等，使得切割结果更加精确和一致。
PLC在数控机床上的具体应用
PLC在数控机床上的具体应用PLC（可编程逻辑控制器）在数控机床上的应用越来越普遍，主要功能是控制机床运动，提高机床加工效率和精度，减少人工干预，可以节省生产成本和提高生产效率。
本文将介绍PLC在数控机床上的具体应用和相关技术。
PLC在数控机床上的基本原理PLC是一种常用的数字电子工具，它是由控制器、输入、输出等多种电子组件组成的直接现场控制系统。
PLC可以通过编程实现自动化控制，调整定时、逻辑关系、运算关系等参数，以控制机器的运行。
PLC并不需要繁琐的线路连接，而是通过输入、处理、输出等功能模块及其组合实现控制逻辑。
在数控机床上，PLC可以实现自动化控制和运行调节，例如控制机床加工速度、半径大小和角度等。
同时，PLC在数控机床上也可以实现数据的存储，警报错误、复制、删除等一系列操作，以提高工作效率和质量。
PLC在数控机床上的具体应用指令控制数控机床的核心是运动控制，PLC可以将运动要求，如加工速度、行程、进给等指令，转换为电信号，并向伺服系统发送指令，从而实现对机床的运动控制。
同时，PLC还可以对机床进行诊断、调节和维护，如口径校验、磨床头部调整等，保证生产质量和机床长期稳定运行。
自动化生产数控机床需要进行大量的操作和控制，PLC可以群控数控机床，从而自动化生产。
例如，可以将多个加工任务组合在一起，连续完成生产，实现生产过程的自动化控制，极大地提高生产效率和工作质量。
生产监控PLC可以实现机床的自动检测和报警功能，如实现机床的过载、过压、缺相、过载等监测，定时或按需更新机床的运作状态和异常指示，及时处理问题。
通过这些监控和报警功能，可以大大减少机床故障和生产停机时间。
设备维护PLC可以通过存储机床数据，如调整参数、二次编程、机床维护记录等方式，提高机床的生产效率和维护质量。
同时，PLC在数控机床上也可以对机床进行远程访问和维护，即通过远程访问，可对机床的运行状态、故障等信息进行实时监控、管理和分析，提高维护效率，并有助于制定更有效的计划和方案。
数控系统中的PLC
PLC控制对象
➢ 第一个环：是操作系统，用
它来管理PLC的硬件资源；
PLC
硬件
➢ 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。
二. 可编程控制器的结构和编程方法
PLC 的硬件原理框图
编程器
电池 RAM
EEPROM 用户程序
EPROM 系统软件
CPU
1.0 120.1 1.2 1.3 120.1 1.4 1.5 120.2
二. 可编程控制器的结构和编程方法
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。
三. PC的工作过程及其特点
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。
四. 数控机床的PLC功能
1. CNC、PLC、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：
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。
数控机床PLC系统的设计及调试
孔 、 轴 的 基 本偏 差 计算 不 必 计 算
查公差表
查公差表
说 明 ： 其 中 为 孔 公 差 ，
为轴公差 。
接 近 的上 偏 差值 为０，则 确 定轴 的 基本 偏 差 为 ０ ，所 以 配 合
轴 为 ￣ ０ ６ ２ｈ 。
４ 确 定配 合 类 型 ．
配 合 类 别是 由基本 偏差 确 定 的 ，因此 应 通过 计 算孔 、轴 实 测 八寸 之 差 ，计 算 出尺 寸 的基 本 偏差 ，确 定 实 测 间隙 或过 盈 量 值 。当孔 、轴 实测 为 间隙 时 ，可按 表２ 定配 合类 型 。 确 木 例 中孔 、 轴 的 实 测 间 隙＝ ０ ０ ２ ９ ９ ３ ０ ０ ９， ２ ． １ —１ ． ９ ＝ ． １ 孔 、 轴 的 平 均 公 差 ＝ （孔 公 差 ＋轴 公 差 ） ／ ２＝ （ ． ２ ＋ ． １ ） ／２ ０ ０ ７ ００１Ｏ０３ ＝ ． １ ，则 孔 、轴 间 隙 大 于 孑 、 轴 的 Ｌ
表 ２ 间 隙配 合 表 （ 隙 ＝ 实 测 值 一 实 测 值 ） （ 要 ） 间 孔 轴 摘
１ ２ ３ ４
１工 艺 分 析 ．
先 对 被 控 机 床 设 备 的工 艺过 程 、 工作 特 点 、控 制 系
统 的 控 制 过 程 、功 能 和 特 性 进 行 分 析 ，估 算 Ｉ 模拟 量 的 ／０
Ｃ ＳＳＩ Ａ Ｅ 案例
数控机床Ｐ Ｃ Ｌ 系统的设计及调试
文 ／陈 佳 彤
数控 机 床 Ｐ Ｃ 统 的设 计 与数 控 系 统 的 设计 是 密 不 可 分 Ｌ系
２ 系 统调 研 ．
对 根 据 设 备 的 要 求 初 步 选 定 的数 控 系 统 进 行 调 研 ， 了
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
一、PLC在程序控制方面的应用
PLC在数控机床中主要负责程序控制，通过对PLC程序进行编程，实现对数控机床各个电气元件的控制。
在数控机床的工作过程中，需要根据不同的加工要求进行各种操作，例如启动/停止、速度控制、定位、自动换刀等。
PLC可以根据预先编写的程序，准确地控制机床运动系统、润滑系统、冷却系统等各个部件的运行，确保机床能够按照设定的程序顺利完成加工任务。
二、PLC在传感器信号处理方面的应用
数控机床中使用了大量的传感器来检测各种参数，例如位置、速度、温度、压力等。
这些传感器所采集到的信号需要进行处理，并传递给控制系统，以便控制系统可以作出相应的反应。
PLC作为控制系统的核心，可以通过编程处理传感器所采集的信号，根据实时的工况情况对机床进行灵活的控制。
当温度传感器检测到温度超出设定范围时，PLC可以自动关闭加热器或者报警，确保机床不会因为温度过高而损坏。
四、PLC在系统监测与诊断方面的应用
PLC在数控机床中还可以用于系统的监测与诊断。
通过对各个电气元件的状态进行实时监测，PLC可以及时发现机床中存在的故障或者问题，并通过报警、显示等方式进行提示。
PLC还可以对机床的工作状态进行记录和分析，根据这些数据进行故障诊断与预测，提高设备的可靠性和稳定性。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用，不仅能够提高机床的加工精度和效率，同时还能够提高机床的安全性和可靠性。
随着工业自动化技术的不断发展，相信PLC技术在数控机床中的应用将会更加广泛，为数字化工厂的建设和智能制造的发展提供有力支撑。
华中数控8型数控系统连接调试与PLC编程3
模块三数控系统PLC编程项目五认识数控机床用PLC一、PLC基本结构数控机床所受到的控制可分为两类：数字控制和顺序控制。
数字控制主要指对各进给轴进行精确的位置控制，包括：轴移动距离、插补、补偿等。
顺序控制主要指以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件，并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停、刀具的转换、工件的夹紧松开、液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。
与“数字控制”比较，“顺序控制”的信息主要是开关量信号。
PLC控制的范围包括全部顺序控制和简单的数字控制（如：轴点动）。
HNC-8型数控系统PMC采用内置式软PLC实现对机床的顺序控制。
PLC用户程序是用户根据机床实际控制需要，用PLC程序语言梯形图进行编制的。
HNC-8型数控系统PLC用户程序通过数控系统梯形图编辑界面进行在线编辑或通过计算机用华中数控梯形图-【LADDER】专用软件进行编辑。
通过编译将PLC用户程序翻译成数控系统能接受的文件，数控系统进行正常调用执行。
图3-1梯形图运行监控与在线编辑修改图3-2计算机用华中数控梯形图-【LADDER】专用软件梯形图是沿用电气控制电路（特别是继电器逻辑电路）的符号所组合而成的一种图形，梯形图的编辑就是根据机床实际控制要求，采用类似于设计继电器逻辑电路的方法，进行机床顺序控制的梯形图设计与编制。
程序编辑方式是由左母线开始至右母线结束，一行编完再换下一行，一行的接点个数由系统决定，相同的输入点可重复使用。
梯形图程序的运作方式是由左上到右下的扫描。
线圈及应用指令运算框等属于输出处理，在梯形图形中置于最右边。
但同一个输出不可重复。
图3-3HNC-8型数控系统PLC梯形图结构二、PLC工作原理图3-4数控系统梯形图寄存器图3-5PLC接口信号PLC接口信号负责组织PLC和NC之间的信息交换，如图3-5。
◆X寄存器:机床到PLC的输入信号。
◆Y寄存器:PLC到机床的输出信号。
PLC在数控机床中的作用
PLC在数控机床中的作用一.引言数控机床的编程,主要是使用单片机编程控制而PLC功能主要是控制刀库的,原因是一个数控系统出厂后,至于它与什么样的机床来配用都未知来的,完全决定在机床制造商的手上,就正如刀库,大多数机床的刀库都会有一定的差别,如果用单片机程序来控制的,那么就好难去更改了,而且单片机的程序也比较复习,所以系统制造商都会保留着PLC功能作为子程序来控制刀库的.它与单片机程序没太大的关系.可编程序控制器（英文全称 Programmable Logic Controller）简称 PLC，是现代工业控制的基础部件，是工厂自动化（ FA Factory Automation）的支柱之一。
它是自动控制技术与通讯技术三者有机结合的产品，即工业专用计算机。
它既有计算机控制系统的可编程特点（控制功能由软件实现），又具有继电器控制系统的优良的抗电噪能力（适应工业控制的各种恶劣的工作环境）。
可编程序控制器还具有很强的连网能力和很高的可靠性，不仅可以单机使用，而且可以与计算机结合组成集散式控制系统。
即可编程序控制器聚集了结构简单、编程简单、可靠性高、性能价格比高、抗干扰能力强、通用灵活、体积小等一系列优点，使其在工业生产过程的自动化控制领域得到了越来越广泛的应用。
因此各中职学校的机电和电梯等专业都开设了“可编程序控制器”课程，而开设这门课的主要教学目的是让学生能够进行简单程序的设计编辑。
如果程序过于简单，学生就没兴趣设计，相反如果程序过于复杂，不容易设计，又会打击学生的积极性，所以一个好的设计课题对于提高学生对 PLC的程序设计能力，至关重要。
恰当的设计课题，能够迎合学生的好奇心，唤醒自信心，满足探索的要求。
二.PLC简介PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
数控机床PLC梯形图编程基本指令_图文
二、 基本逻辑指令应用 1、电动机的连续运转
主电路
QS FU
L1 L2 L3
接触器主触点
电源开关 熔断器
KM
热继电器热元件
FR
M 3~
三相异步电动机
梯形图编程一
二、 基本逻辑指令应用 1、电动机的连续运转
I/O接线图
热继电器
启动按钮 SB1－X1
停止按钮 SB2－X2
热继电器的常闭 触点可以作为输 入信号进行过载 保护，也可以在
2、编程的技巧
双线圈输出的处理
……
X1 Y0
X2 Y0
X4 Y0
X1 Y0
X2
X4
梯形图编程一
一、 编程的基本规则与技巧
2、编程的技巧
线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。
X1 X2
MPS
MPP
0 LD 1 MPS 2 AND 3 OUT 4 MPP 5 OUT
Y0
Y1
X1 不好！
X2 Y0
X0 T0
Y1
X0
T1T0ຫໍສະໝຸດ T1Y1Y1
通电延时 接通
K90 X0
Y1 K70
T0
T1
9S
断电延时 断开
7S
梯形图编程一
二、 基本逻辑指令应用
4、定时器的应用
定时器的串联
X0 T0
T1
T0 K30000 T1 K6000 Y0
定时器的最大设定值为 32767，不足1小时，为 了扩展定时器的延时时 间，可以采用几种方法
延时时间=T0+T1=3600s
点，也可以先串触点 再串回路。
0 LD X0 1 OR Y1 2 ANI X1 3 OUT Y1 4 LD X2 5 OR Y2 6 ANB 7 ANI X3 8 OUT Y2 9 LD X4 10 OR Y3 11 ANB 12 ANI X5 13 OUT Y3 14 END
plc在数控机床控制系统中的应用 毕业设计
plc在数控机床控制系统中的应用毕业设计1. 引言1.1 概述数控机床是现代制造业中非常重要的设备之一，它能够实现高精度、高效率、自动化的加工过程。
在数控机床的控制系统中，PLC（可编程逻辑控制器）作为一种广泛应用的控制器，发挥着重要的作用。
本文将从PLC在数控机床中的应用出发，对其优势和作用进行详细分析，并通过具体应用案例展示其在数控机床领域的实际应用价值。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分内容安排如下：第二部分将介绍数控机床的基本原理，以使读者对数控机床有更深入的了解。
随后，在第三部分中，将通过具体的案例分析，展示PLC在不同类型的数控机床中所扮演的角色和应用情况。
第四部分将讨论在PLC与其他控制方式之间进行比较时面临的问题和挑战，并提出相应解决思路。
最后，在结论部分将对全文进行总结，并展望PLC在数控机床领域未来的发展方向。
1.3 目的本文的主要目的是探讨PLC在数控机床中的应用，深入了解其优势和作用，并通过具体案例分析加深读者对其在实际生产中所起到的重要作用的理解。
同时，本文还将探讨PLC与其他控制方式进行比较时所面临的问题与挑战，并提出未来发展方向。
通过本文的阐述，读者能够更好地理解和认识PLC在数控机床领域中的应用价值，并为相关研究和改进提供参考。
2. PLC在数控机床控制系统中的应用2.1 数控机床的基本原理在开始讨论PLC在数控机床控制系统中的应用之前，我们首先需要了解数控机床的基本原理。
数控机床是一种通过事先编程来自动化地进行加工的装置。
它使用计算机来精确地控制工具和工件之间的相对运动，并实现复杂的加工操作。
其核心组成部分是由电脑、传感器、伺服驱动器和执行器等组成的数控系统。
2.2 PLC在数控机床中的优势和作用PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）作为一种可编程的电子设备，广泛应用于各种自动化领域，包括数控机床。
PLC在数控机床中具有以下优势和作用：高可靠性：PLC具有稳定可靠的硬件结构和工业级别的软件设计，可以在恶劣环境下长时间稳定运行。
数控机床电气控制与PLC10.0数控机床PLC编程基础
（二） FANUC数控PMC编程地址
（5）内部继电器R ： 相当于中间继电器或辅助继电器，它只能在 PMC内部供编程使用，不能驱动外部元件。 （6）信息显示请求信号A ： 一般用于PMC外部报警信息显示设置 。
（二） FANUC数控PMC编程地址
（7）定时器T：设置延时动作时间。 （8）计数器C：用于脉冲计数。 （9）保持型继电器K：主要用于外部设置梯 形图运行的某些开关量参数。 （10）数据表地址D：该数据在系统断电后仍 可以保存而不会丢失，因此常被用作存储刀具 的数据表。
（1）使用FANUC数控系统自带的PMC编程 器功能编辑； （2）使用FANUC LADDER-III软件在电脑上 编写，然后通过存储卡传入CNC系统，或使 用通讯线缆载入CNC系统。
1.使用系统PMC编程器编写
1步： 2步：按扩展软键直 按[SYSTEM] 按钮 到出现[PMC] ，再按 [PMC]软键。 4步：按[EDIT]，即 可编辑PMC程序梯图、 参数等各项内容
PLC控制以开关量为主，实现数控机床的各种 辅助动作的控制，它在数控机床运动过程中，根 据CNC内部标志以及机床的控制开关、检测元件、 运行部件的状态，按照程序设定的逻辑顺序对刀 库运动、换刀机构、冷却液等辅助动作进行控制。
数控机床控制系统结构
MDI键盘、读卡 器、USB设备等 数控装置 输入装置 输出装置 CNC 主轴放大器 主轴电机 进给放大器 进给电机 显示器、存 储卡、其它 检测装置 输出端口等 I/O模块 机床继电器、电磁 铁、开关、按钮等 机 床 本 体
为两侧 的工作状态、系统 参数、译码信息等 指示灯、电磁阀等输 以PLC为中心 出信号
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述数控机床电气控制系统的PLC设计是一项非常重要的工程，它能够对整个机床的运行情况进行控制和监测，使得机床的运行更加稳定和精确。
在现代制造业中，数控机床已经逐渐成为主流，其生产效率和品质均有了很大提升。
而PLC的设计则是数控机床电气控制系统能够实现自动化的一个重要保证。
PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，它是一种具有自主思维的控制系统，一般是由可编程序的微处理器和一系列输入输出电路构成的，能够自动根据编程指令控制各类生产过程、工艺过程以及机械、设备的自动化操作，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。
在数控机床电气控制系统中，PLC的控制任务主要有以下几点：1. 控制机床的坐标轴运动数控机床通常具有多个坐标轴，且这些坐标轴需要实现不同的运动轨迹和速度，PLC 可以通过对这些坐标轴的运动进行控制，实现整个机床的协调运动。
2. 控制机床的自动化加工流程PLC还可以通过编程来控制机床的加工流程，具体包括控制机床的进给速度、加工深度、切削速度等参数，以及加工工具的更换和夹紧等操作。
3. 监测机床的运行状态PLC还可以通过与传感器、编码器等外部设备进行实时通讯，监测机床运行的各种参数，如温度、速度、位置等，确保机床运行过程中各项参数的稳定性。
在PLC的设计过程中，需要对机床的整个电气控制系统进行详细分析和规划。
一般需要明确以下几点：1. 设计PLC编程结构和流程图在设计PLC编程时，需要明确各种控制信号之间的交互关系和互锁关系，以避免因控制信号的冲突而造成机床损坏的情况发生。
2. 确定PLC的输入输出需求PLC的输入输出电路需要与机床的传感器、执行器等进行连锁，检测和控制，因此需要明确整个机床的信号输入输出需求，以确保PLC能够正确地对机床进行控制。
3. 选择合适的PLC硬件设备在选择PLC硬件设备时，需要考虑机床的大小、控制信号数量等因素，以便能够满足机床的运行需求。
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机床数控系统的PLC及编程
1、数控机床PLC
1.1数控机床PLC的控制对象
数控机床的控制可分为坐标轴运动的位置控制和数控机床加工过程的顺序控制两大部分。
在讨论机床各部件的关系时，通常把CNC系统的软硬件及其外部连接设备称为NC侧；把机床机械部分和操作面板及各种线路称为MT侧。
1.2PLC的信号处理
（1）CNC装置至机床
CNC的输出数据经PLC逻辑处理，通过I/O传送至机床侧。
M、S、T等功能代码是CNC输出的主要信息。
PLC向机床侧传递的信息主要是控制机床的执行组件以及确保机床各运动部件状态的信号和故障指示等。
（2）机床至CNC装置
从机床侧输入的开关量经PLC逻辑处理传送到CNC装置中。
机床操作面板上各开关、按钮等状态是机床侧传递给PLC的主要信息。
2、PLC在数控机床中的典型应用
2.1模拟主轴控制
伺服调速系统和变频调速系统是数控机床主轴无极变速的两种主要类型。
对调速性能要求不太高的数控机床中，变频调速因其具有较好的经济性得到广泛的应用。
目前主流数控系统为配用变频调速功能除提供串行数字主轴接口外，还保留了模拟主轴接口或设置10V电压模拟接口。
下面以三菱E60数控系统为例介绍驱动普通异步电动机实现机床主轴无极变速的方法。
（1）三菱E60数控系统
为实现模拟主轴功能，三菱E60数控系统配置FCU6-HR341或远程接口DXl20的I/O单元。
实现了提供模拟主轴输出接口和1OV模拟电压的目的，模拟信号可以通过插头A0输出。
三菱E60数控系统的模拟电压输出是通过将带符号的二进制数据设定到文件寄存器R100-R103中并使模拟电压通过A0输出到外部来实现的。
图2.1 寄存器内容与模拟电压的关系
由图2.1可以得到：若文件寄存器中数据值为U，则输出电压为U/409.5。
（2）主轴命令值数据流
三菱E60数控系统的主轴速度控制S指令由6位
代码组成。
a.主轴S命令发出时输出S功能选通信号SFI和S 代码R28、R29。
b.PLC程序处理S命令后，M功能完成FINI
（Y226）、FIN2（Y227）被返回到控制器。
c.该S命令的数据与完成信号被输出到文件寄存器R8、R9或R108、R109。
速度数据被输出到R8、R9或R108、R109文件寄存器中。
d.依据主轴参数SOUT的值，R108、R109数据通过I/O单元以模拟电压输出给变频器或用串行通信传送到主轴放大器。
e.R10、R11是用于监视主轴最终命令数据。
图2.2 S数据流程图
（3）CNC的主轴变速控制
由图2.2可以得出，输出S的模拟数据是主轴速度的输出按照一定规则的计算后得出的。
并受主轴倍率SPII-4（Y288-A）、主轴停止SSTP（Y294）、主轴定向SORC（Y296）等信号和系统参数的影响。
（1）主轴停止SSTP（Y294）该信号为0时，S 模拟数据输出。
SSTP为1时，S模拟数据为0。
（2）S模拟数据为（S指令/Slimtn）*10（V）。
主轴倍率信号的关键参数设置：变频器最低和高
频率设定分别为20和100Hz，电机额定频率50Hz，S 模拟电压10V对应电动机的最高转速。
CNC控制器主轴参数具体设定如下：
#3024（SOUT）=2
#3001（Slimtl）=700
#3005（Smax1）=700
#3023（Smin）=50
如果程序指令S100，系统文件寄存器R28、R8、R108、R10的数据是100时，则R100的内容是585，对应实际输出电压为1.4V。
（3）PLC的主轴变速控制
当将参数#3024（SOUT）置为0时，CNC无主轴输出，并且不计算文件寄存器R100的内容。
对文件寄存器R100的计算与操作可在PLC中进行。
PLC计算程序如下图，R100的计算公式见图2.3程序注解图2.3 PLC计算程序图
由图2.3可以得到，若程序指令为S100，系统文件寄存器R108的内容是100，可得R100等于585，对应实际输出电压为1.4V。
结论
本设计程序和数控系统配合已成功地应用于数控机床的部分改造，实践证明，其运行可靠性好运行效
率高并稳定可靠。
（作者单位：沈阳机床成套设备有限责任公司）。