机床数控系统的PLC及编程

1、机床数控系统的plc及编程机床数控系统的plc 及编程1、数控机床 plc1、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与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;把机床机械部分与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 等功能代码就是 cnc 输出的主要信息。 plc 向机床侧传递的信息主要就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与故障指示等。(2)

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、 按钮等状态就是机床侧传递给 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与变频调速系统就是数控机床主轴机床数控系统的plc及编程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

3、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与 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就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

4、信号 sfi机床数控系统的plc及编程与 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 就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

5、s 的模拟数据就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)等信号与系统参数的影响。(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:变频器最低与高频率设定分别为 20 与 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 控制器主轴机床数控系统的plc及编程参数具体设定如下 :#3024(s

6、out)=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的数据就是 100 时,则 r100 的内容就是 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 的内容就是 100,可得 r100 等于 5