2023学年完整公开课版数控机床的PLC

3-4数控机床的PLC机床主轴电动机进给电动机位置检测器可编程序控制器PLC主轴驱动进给轴驱动计算机数控装置CNC输入装置主轴驱动输出装置通信网络设备导入：PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器PMC（ProgrammableMachineController）。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？CNC完成插补运算、译码、位置伺服控制等。PMC主要完成哪些功能？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。PLC采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，并进行周期循环。PLC的工作过程示意图一、数控机床PLC的工作过程与组成外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器～110V/220V市电PLC基本单元PLC系统结构示意图数控机床PLC的I／O信号内装型（或集成型）PLCCNC的生产厂家为实现数控机床的顺序控制，而将CNC和PLC综合起来设计，称为内装型（或集成型）PLC。内装型PLC是CNC装置的一部分。1.内装型PLC与CNC间的信息传送在CNC内部实现。2.PLC与机床之间信息传送则通过CNC的输入/输出接口电路来实现。3.一般不能独立工作。二、数控机床PLC的分类用于数控机床的PLC一般分为两类：内装型PLC和独立型PLC。独立型（或外装型）以独立专业化的PLC生产厂家的产品来实现顺序控制系统，称为独立型（或外装型）PLC。

1.与CNC装置相对独立的,可以单独拿出来使用。

2.功能易于扩展和变更。

3.独立型PLC和CNC之间是通过输入输出接口连接的。三、数控机床PMC的信息传递CNC、PLC和MT之间的信息传递：X：由机床向PMC的输入信号（MTPMC）Y：由PMC向机床的输出信号(PMCMT)F：由NC向PMC的输入信号(NCPMC)G：由PMC向NC的输出信号(PMCNC)

1、MT至PLC机床侧传递给PLC的信息主要是机床操作面板上各种开关、按钮等信息，包括机床启动与停止、工作方式选择、倍率选择、主轴的正反转和停止、切削液的开与关、卡盘的与松开、各坐标轴的点动控制、换刀指令、超行程限位、主轴伺服保护监控信号、进给系统运行准备信号等开关量信号。这些信号所占用PLC的输入单元地址均可由机床生产厂家的PLC程序设计者自行定义。2、PLC至MTPLC至机床的信号是控制机床的执行元件，如电磁阀、继电器、接触器以及确保机床各运动部件状态的信号和故障指示等。这些信号所占用PLC的输出单元地址均可由机床生产厂家的PLC程序设计者自行定义。3、CNC至PLCCNC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。4、PLC至CNCPLC送至CNC的信息主要是M、S、T、F功能应答信号及各坐标轴的基准点信号，机床运动部件的状态和故障等信息。所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC厂家确定，PLC编程者只可使用，不可改变和增删。

四、数控机床PMC程序案例地址的格式用地址号和位号表示地址的格式X：由机床向PMC的输入信号（MTPMC）Y：由PMC向机床的输出信号(PMCMT)F：由NC向PMC的输入信号(NCPMC)G：由PMC向NC的输出信号(PMCNC)R：内部继电器D：保持型存储器的数据C：计数器K：保持型继电器T：可变定时器接口地址分配：CNC→PMC相关信号：地址为F0到F255PMC→CNC相关信号：地址为G0到G255PMC与机床（MT）之间的地址：当使用I/OLink时：PMC→MT：地址从Y0到Y127。

MT→PMC：地址从X0到X127。当使用内装I/O卡时：PMC→MT：地址从Y1000到Y1014。

MT→PMC：地址从X1000到X1019。

举例：FANUC系统PMC的分类PMC—L/M：用于FANUC—OC/OD系统PMC—SA1：用于FANUC—Oi系统/OiMate系统PMC—SA3：用于FANUC—OiA系统PMC—SB7：用于FANUC—16i/18i/21i及OiB/OiC