PLC数控机床关系

1、PLC与数控机床的关系一、PLC和NC的关系PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。因此，在很多数控系统中将其称之为PMCvPROGRAMMABLE MACHINE TOOL CONTR(数控系统有两大部分，一是NG二 是PLC这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。可以这样来划分NC和PLC的 作用范围：1、 实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制。这个任务是由NC来 完成；2、机床辅助设备的控制是由PLC来完成。它是在数控机床运行过程中，根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，按照

2、程序设定的控制 逻辑对诸如刀库运动、换刀机构、冷却液等的运行进行控制。在数控机床中这两种控制任务，是密不可分的，它们按照上面的原则进行了分 工，同时也按照一定的方式进行连接。NC和PLC的接口方式遵循国际标准“ISSO4336-1981(E机床数字控制数控装置和数控机床电气设备之间的接口规范”的规 定，接口分为四种类型：1、与驱动命令有关的连接电路；2、数控装置与测量系统和测量传感器间的连接电路；3、电源及保护电路；4、通断信号及代码信号连接电路；从接口分类的标准来看，第一类、第二类连接电路传送的是数控装置与伺服单 元、伺服电机、位置检测以及数据检测装置之间控制信息。第三类是由数控机床强电 电

3、路中的电源控制控制电路构成。通常由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保 护开关、继电器、接触器等等构成。为其他电机、电磁阀、电磁铁等执行元件供电。 这些相对于数控系统来讲，属于强电回路。这些强电回路是不能够和控制系统的弱电 回路，直接相连接的，只能够通过中间继电器等电子元器件转换成直流低压下工作的 开关信号，才能够成为PLC或继电器逻辑控制电路的可接受的电信号。反之，PLC或继电器逻辑控制来的控制信号，也必须经过中间继电器或转换电路变成能连接到强电线 路的信号，再由强电回路驱动执行元件工作。第四类信号是数控装置向外部传送的输 入输出控制信号。二、PLC在数控机床中的应用1、PLC在数控机床中

4、的应用形式PLC在数控机床中应用，通常有两种形式：一种称为内装式；一种称为独立式。内装式PLC也称集成式PLC采用这种方式的数控系统，在设计之初就将NC和PLC结合起来考虑，NC和PLC之间的信号传递是在内部总线的基础上进行的，因而有 较高的较高交换速度和较宽的信息通道。它们可以共用一个CPU也可以是单独的CPU这种结构从软硬件整体上考虑, PLC和NC之间没有多余的导线连接,增加了系统的可 靠性，而且NC和PLC之间易实现许多高级功能。PLC中的信息也能通过CNC的显示 器显示,这种方式对于系统的使用具有较大的优势。高档次的数控系统一般都采用这 种形式的PLC。独立式PLC也称外装式PLC它

5、独立于NC装置，具有独立完成控制功能的PLC在采用这种应用方式式，可根据用户自己的的特点，选用不同专业PLC厂商的产品， 并且可以更为方便的对控制规模进行调整。2、PLC与数控系统及数控机床间的信息交换相对于PLC机床和NC就是外部。PLC与机床以及NC之间的信息交换， 对于PLC的功能发挥，是非常重要的。PLC与外部的信息交换，通常有四个部分：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程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进行修改

6、。2）PLC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程序编制者或者是使用者自行定义。 均由CNC厂家确 定,PLC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相应的寄存器中。4）PLC至CNC:PLC送至CNC的信息也由开关量信号或寄存器完成，所有PLC送至CNC勺信号地址与含义由CNC厂家确定,PLC编程者只可使用，不可改变和增删。3、PLC在数控机床中的工作流程PLC在数控机床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是一致的，分为以下 几个步骤：1）输入采样：输入采样，就是PLC以顺序

7、扫描的方式读入所有输入端口的信号 状态，并将此状态，读入到输入映象寄存器中。当然，在程序运行周期中这些信号状 态是不会变化的，除非一个新的扫描周期的到来，并且原来端口信号状态已经改变， 读到输入映象寄存器的信号状态才会发生变化。2）程序执行：程序执行阶段系统会对程序进行特定顺序的扫描，并且同时读入 输入映像寄存区、输出映像寄存区的读取相关数据，在进行相关运算后，将运算结果 存入输出映像寄存区供输出和下次运行使用。3）出刷新阶段：在所指令执行完成后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状 态接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部 负载。4、PLC在数控机床中的控制功

8、能1）操作面板的控制。操作面板分为系统操作面板和机床操作面板。系统操作面板的控制信号先是进入NC，然后由NC送到PLC控制数控机床的运行。机床操作面板 控制信号，直接进入PLC控制机床的运行3）输出信号控制：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。系统送出T指令给PLC经过译码，在数据表内检索，找到T代码 指定的刀号，并与主轴刀号进行比较。如果不符，发出换刀指令，刀具换刀，换刀完 成后，系统发出完成信号。5）M功能实现。系统送出M指令给PLC经过译码，输出控制信号，控制主轴正 反转和启动停止等等。M指令完成，系统发出完成信号。三、PLC与数控机床

9、外围电路的关系如前所述，PLC在数控机床中用来控制机床的强电回路OPENVH180灯灯1MOOH11)1LEDZP1 XH169)LED原点到达2MO1H11)2LEDZP1 YH171)LED原点到达3M02H11)3 LEDZP1 ZH173)LED原点到达4M30H114 LEDZP1 4LEDCW LED7CYCLE START(H158灯表4-2第二列、第三列，列明了所要控制的外部元件，这些元件可在图2-4中找到。通过这些图表，我们可以清楚的看到PLC和外部元件之间的关系。表4-3输出信号列表ADDRESS Y1004AUTO POWER OFF(K继电器BUZZERVK28继电器Z AXIS BRAKE(K26继电器COOLANT PUMP(K2继电器MAGAZINE CW(K3继电器MAGAZINE CCW(K继电器TOOL U