数控机床PLC控制.ppt
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PLC的基本工作方式是顺序执行用户程序，每一时 刻执行一条指令，由于相对于外部电气信号有足够的 执行速度，从宏观上看是实时响应的。对用户程序的 执行一般有循环扫描和定时扫描两种，扫描过程分为 三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷 新阶段，
（1）输入采样阶段 （2）程序执行阶段 （3）输出刷新阶段
(3）在系统的具体结构上，内装型PLC可与CNC共用CPU，也可 以单独使用一个CPU；硬件控制电路可与CNC装置其它电路制作 在同一块印刷电路板上，也可以单独制成一块附加电路板，当 CNC装置需要附加PLC功能时，再将此附加电路板安装到CNC装 置上；内装型PLC一般不单独配置输入/输出接口电路，而是使用 CNC系统本身的输入/输出电路；PLC所用电源由CNC装置提供， 不需另备电源；
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；
（3）性价比不如内装型PLC。
目前，提供独立型PLC厂商主要有：德国西门子、美 国罗克韦尔、日本三菱等公司。
可编程控制器的组成及工作方式
PLC实质是一种专用计算机，它的组成形 式基本上与微机相同，主要包括：
微处理器（CPU）、存储器、用户输入/输出 部分、输入/输出扩展接口、外围设备以及电源等。 对于内装型PLC，CPU、存储器、外围设备、电 源等部分一般与CNC装置共用。 1.PLC各个组成部分的功能如下： （1） CPU
（3）相对于RLC，PLC采用软件实现用户控制逻辑，结构
紧凑、体积小，很容易装入机床内部或电气箱内，便于实 现动作复杂的控制逻辑和数控机床的机电一体化；
（4）目前大多数的PLC，均采用梯形图编程方式。梯形图 与继电器逻辑控制电路图十分相似，图形符号形象直观、 工作原理易于理解和掌握、编程简单、操作方便、改变程 序灵活；
(2）存储器
PLC一般配有系统存储器和用户存储器，前者用作 存储监控程序、模块化应用子程序和各种系统参数等。 后者用作存放用户程序。系统存储器用户通常不能直 接存取，因此，存储器的容量是指用户存储器的容量。
（3） 用户输入/输出部分 （4） I/O扩展模块 （5） 外围设备
2. PLC的基本工作方式
（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
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。
可编程控制器的特点与分类：
可编程控制器（PLC）具有如下特点：
（1）PLC是一种专用于工业顺序控制的微机系统。为了适应 顺序控制的要求，PLC省去了微机的一些数字运算功能， 而强化了逻辑运算控制功能，是一种介于继电器控制和微 机控制之间的自动控制装置；
（2）PLC是专为在恶劣的工业环境下使用而设计的，所以具 有很强的抗干扰能力。除输入/输出部分采用光电隔离的 措施外，对电源、运算器、控制器、存储器等也设置了多 种保护和屏蔽。 PLC没有继电器那种机械触点，因此，不存在触点的接 触不良、熔焊、磨损和线圈损坏等故障；
输
输
输 入
入
入
映
信
端
像
号
子
寄
存源自文库
器
输 出 映 像 寄 存 器
输 出 锁 存
输
输
出
出
端
信
电
子
号
路
输入采样阶段
程序执行阶段 重复工作
输出刷新阶段
PLC执行完上述的三个阶段称为一个扫描周期，扫 描周期因PLC的机型和程序中采用各类指令的组成比例 而异，一般执行1000条指令时间约为1ms到20ms之间.
PLC执行完一个工作周期后，在第二个工作周期输入 采样阶段进行输入刷新，因而输入寄存器的数据，由上 一个刷新时间PLC输入端子的状态决定。
（2）内装型PLC的性能指标是根据从属的CNC系统的规格、性能、 适用机床的类型等确定的。其硬件和软件部分是被作为 CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统其他功能统一设 计、制造的。因此，系统的硬件和软件整体结构十分紧凑， 且PLC所具有的功能针对性强，技术指标合理、实用，尤 其适用于单机数控设备的应用场合；
（5）PLC可与编程器、个人计算机等联接，可以很方便地 实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。
可编程控制器的分类：
PLC的产品很多，型号规格也不统一，可以从结构、原 理、规模等方面分类。
从数控机床应用的角度可编程控制器可分为两类： 一类是CNC的生产厂家专为数控机床顺序控制而将数
数控机床PLC控制
主要内容
PLC的分类、组成及其工作方式； 常用的编程语言； 应用PLC时需要掌握的电气基本知识； 数控机床PLC系统设计及调试； 机床数控中PLC控制应用实例。
可编程控制器概述
可编程控制器是计算机技术与自动控制技术有机结 合的一种通用工业控制器。
在此之前，机床的顺序控制是以机床当前运行状态为依 据，使机床按预先规定好的动作依次地工作，这种控制 方 式 的 实 现 ， 是 由 传 统 的 继 电 器 逻 辑 电 路 RLC （ Relay Logic Circuit）完成的。RLC是将继电器、接触器、按钮、 开关等机电式控制器件用导线、端子等连接起来的电路， 以实现规定的顺序控制功能。
（1）输入采样阶段 （2）程序执行阶段 （3）输出刷新阶段
(3）在系统的具体结构上，内装型PLC可与CNC共用CPU，也可 以单独使用一个CPU；硬件控制电路可与CNC装置其它电路制作 在同一块印刷电路板上，也可以单独制成一块附加电路板，当 CNC装置需要附加PLC功能时，再将此附加电路板安装到CNC装 置上；内装型PLC一般不单独配置输入/输出接口电路，而是使用 CNC系统本身的输入/输出电路；PLC所用电源由CNC装置提供， 不需另备电源；
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；
（3）性价比不如内装型PLC。
目前，提供独立型PLC厂商主要有：德国西门子、美 国罗克韦尔、日本三菱等公司。
可编程控制器的组成及工作方式
PLC实质是一种专用计算机，它的组成形 式基本上与微机相同，主要包括：
微处理器（CPU）、存储器、用户输入/输出 部分、输入/输出扩展接口、外围设备以及电源等。 对于内装型PLC，CPU、存储器、外围设备、电 源等部分一般与CNC装置共用。 1.PLC各个组成部分的功能如下： （1） CPU
（3）相对于RLC，PLC采用软件实现用户控制逻辑，结构
紧凑、体积小，很容易装入机床内部或电气箱内，便于实 现动作复杂的控制逻辑和数控机床的机电一体化；
（4）目前大多数的PLC，均采用梯形图编程方式。梯形图 与继电器逻辑控制电路图十分相似，图形符号形象直观、 工作原理易于理解和掌握、编程简单、操作方便、改变程 序灵活；
(2）存储器
PLC一般配有系统存储器和用户存储器，前者用作 存储监控程序、模块化应用子程序和各种系统参数等。 后者用作存放用户程序。系统存储器用户通常不能直 接存取，因此，存储器的容量是指用户存储器的容量。
（3） 用户输入/输出部分 （4） I/O扩展模块 （5） 外围设备
2. PLC的基本工作方式
（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
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。
可编程控制器的特点与分类：
可编程控制器（PLC）具有如下特点：
（1）PLC是一种专用于工业顺序控制的微机系统。为了适应 顺序控制的要求，PLC省去了微机的一些数字运算功能， 而强化了逻辑运算控制功能，是一种介于继电器控制和微 机控制之间的自动控制装置；
（2）PLC是专为在恶劣的工业环境下使用而设计的，所以具 有很强的抗干扰能力。除输入/输出部分采用光电隔离的 措施外，对电源、运算器、控制器、存储器等也设置了多 种保护和屏蔽。 PLC没有继电器那种机械触点，因此，不存在触点的接 触不良、熔焊、磨损和线圈损坏等故障；
输
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输 出 映 像 寄 存 器
输 出 锁 存
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输入采样阶段
程序执行阶段 重复工作
输出刷新阶段
PLC执行完上述的三个阶段称为一个扫描周期，扫 描周期因PLC的机型和程序中采用各类指令的组成比例 而异，一般执行1000条指令时间约为1ms到20ms之间.
PLC执行完一个工作周期后，在第二个工作周期输入 采样阶段进行输入刷新，因而输入寄存器的数据，由上 一个刷新时间PLC输入端子的状态决定。
（2）内装型PLC的性能指标是根据从属的CNC系统的规格、性能、 适用机床的类型等确定的。其硬件和软件部分是被作为 CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统其他功能统一设 计、制造的。因此，系统的硬件和软件整体结构十分紧凑， 且PLC所具有的功能针对性强，技术指标合理、实用，尤 其适用于单机数控设备的应用场合；
（5）PLC可与编程器、个人计算机等联接，可以很方便地 实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。
可编程控制器的分类：
PLC的产品很多，型号规格也不统一，可以从结构、原 理、规模等方面分类。
从数控机床应用的角度可编程控制器可分为两类： 一类是CNC的生产厂家专为数控机床顺序控制而将数
数控机床PLC控制
主要内容
PLC的分类、组成及其工作方式； 常用的编程语言； 应用PLC时需要掌握的电气基本知识； 数控机床PLC系统设计及调试； 机床数控中PLC控制应用实例。
可编程控制器概述
可编程控制器是计算机技术与自动控制技术有机结 合的一种通用工业控制器。
在此之前，机床的顺序控制是以机床当前运行状态为依 据，使机床按预先规定好的动作依次地工作，这种控制 方 式 的 实 现 ， 是 由 传 统 的 继 电 器 逻 辑 电 路 RLC （ Relay Logic Circuit）完成的。RLC是将继电器、接触器、按钮、 开关等机电式控制器件用导线、端子等连接起来的电路， 以实现规定的顺序控制功能。