《数控机床电气控制》电子课件

第六章数控机床PLC控制本章要点可编程控制器的产生、定义、特点与发展可编程控制器的基本组成及各部分的作用可编程控制器的工作原理数控机床PLC的功能和类型S7-200系列可编程控制器的指令系统可编程控制器的程序设计数控机床PLC应用实例6.1可编程控制器概述可编程控制器的产生、特点和发展可编程控制器的基本组成和工作原理可编程控制的编程语言可编程控制器的产生、特点和发展1、可编程控制器的产生和定义可编程控制器（ProgrammableLogicController)简称PLC。自1969年第一台PLC面世以来，已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。国际电工委员会（IEC）对PLC的定义“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程的存储器，存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并能通过数字或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于与工业控制系统连成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。”2、可编程控制器的特点1）可靠性高，抗干扰能力强；2）结构简单，通用性强；3）功能强，适应面广；4）编程语言简单，容易掌握；5）体积小、重量轻、功耗低。3、可编程控制器的发展发展的两个趋势：向体积更小、速度更快、高可靠性、功能更强、价格更低的小型PLC方向发展；向大容量、高可靠性、大型网络化、良好兼容性和多功能方向的大中型PLC方向发展。可编程控制器的基本组成和工作原理1、PLC的组成及各部分的作用组成：中央处理单元（CPU）存储器输入/输出接口编程器电源外部设备中央处理单元(CPU)：是PLC的核心，由运算器和控制器组成。在PLC中CPU按系统程序赋予的功能，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分工作等任务。存储器：有系统存储器和用户存储器两种，系统存储器存放系统管理程序。用户存储器存放用户编制的控制程序。输入／输出接口（I/O）：用于PLC与工业生产现场之间的连接。I/O扩展接口：用于扩展输入、输出点数。PLC各部分的作用编程院器：攀是P环LC圣的重旷要设眉备，漫用于猛实现舌用户咸与P域LC地的人越机对剃话。颂用户慈通过找编程锡器不值但可惕以实脏现用详户程队序的盒输入说、检令查、率修改绝和测元试，葛还可炮以监厉视P客LC言的工喜作运凶行。电源奶：把粪外部酱电源岭（2窄20叫V的杠交流番电源症）转出换成浸内部脂工作宾电压露。外部么设备肝：P类LC齿还配冤有多执种外眨部设嚼备，胀如E沿PR铸OM敢写入摔器，捉打印针机，辉盒式市磁带邀录音助机，捷计算该机等箱，其概作用滨是帮咬助编厨程，筐实现赖监控施以及毙网络局通讯尾。PL重C各上部分赛的作趟用2、斑可编急程控折制器伴的工挠作原丙理PL鼻C采句用周迫期循走环扫淡描的麻工作社方式机，扫论描过扇程包乐括：膏内部负处理抽、通同信处蜓理、埋输入斗处理腐、程漫序执得行、那输出涌处理攀五个搁阶段乓。全僻过程保扫描渔一次牧所需照的时宣间称慌为扫捉描周渡期。当P筐LC蜡处于侨停止靠（S胶TO鱼P）艘状态债时，垃只完设成内闪部处凝理和柳通信氧处理汇工作捞。当静PL移C处谷于运宗行（隔RU概N）逢状态讯时，锋还要舌完成标其它陡三个披阶段间。PL玻C的负程序布执行僻过程曾：1）培输入岛采样俘阶段泥：P烦LC猪以扫慰描方境式依谋次地游读入膜所有艇输入搞状态吧和数撕据，寸并将挥它们温存入塌输入甘映像举寄存斥器中就。2）轿程序挤执行写阶段沉：根浸据烦PL欣C旷梯形啦图程赤序扫舰描原绪则，筐PL槐C按秃先左谅后右希，先哲上后选下的等顺序领逐句惑扫描也。处棋理结涝果存院入元例件映梦像寄愚存器退中。3）久输出括刷新侦阶段额：当期所有歉指令伍执行字完毕建，P量LC蜜就进锻入输类出刷勾新阶梁段。表输出搅映像刚寄存伯器的原状态擦被送傲至输慎出锁兵存器泉中，项并通尽过一好定的挠方式辈（继谢电器雪、晶含体管搅或晶恋闸管推）输幕出，袖驱动盈相应勇输出眼设备倘工作个。可编婆程控雾制的斧编程挽语言梯形姨图(吃LA递D)指令佩语句像表(划ST便L)功能引图1、帖梯形端图编歼程语疾言梯形恰图是鸟一种遭以图膏形符帝号及蓄图形铺符号秀在图堤中相惹互关嘉系表抱示控撞制关挺系的惊编程辽语言乳，它洪是在阔继电织接触情控制跨系统盖原理饥图的般基础淡上演啄变而贿来的喘，简凡单直搅观。梯形绣图沿侨用了理继电抄接触隔控制滨图中穷的继斗电器栗触点针、线销圈等夜符号史，并冈增加岩了许证多功射能强虫而又华使用品灵活俗的指剂令符受号。梯形忘图使鞭用的推是内阵部继闸电器著，其强接线组是通仆过程箩序实姜现的犯“软乔连接盗”，抵只需欺改变徐用户忠程序炊，就怕可以毫改变难控制蓄功能烛。梯形冈图的壁绘制抵规则：（1妥）梯馋形图很采用蒙自上俗而下咬、自此左而政右的皱顺序堤编写窗，P北LC泼也是模按这践个顺储序执打行程碰序的冰。（2典）梯虫形图工左右辟两条殃垂直刃的线籍称为陪母线张。母眯线之友间各似个触杠点根型据一猪定逻王辑关熄系进氏行连己接，截最后喂以继斗电器原线圈刺输出啊结束舟。每秘一逻哨辑行法必须薯从左设母线叨开始钉，右靠母线职可以希省略该不画厨。（3纵）梯累形图假中的胡触点肺有常银开触随点和罚常闭瞎触点泪两种趋。这读些触极点可赢以是胆外部肤触点欢，也欣可以啊是内词部继障电器仪的状朵态，植每一疼个触稀点都砌有一揪个标爆号，贿同一摔标号蒙的触续点可房诚以反纤复使束用。（4岭）P周LC布的输孕入继喂电器膊是接陡收外泳部的避输入梦信号吼，由土外部暂信号俘驱动搬，在庆梯形钞图中劲只能平使用尿触点拾，不青能出尼现其脱线圈礼。P务LC且输出敢继电琴器的膛线圈合代表死逻辑爬输出叉的结鼠果，紧在使房诚用中医同一黄继电赞器的旺线圈泪一般喉只能耻出现凳一次，否则婶仅最草后一兽次操事作有努效。（5姑）梯啄形图受中的槐触点搜可以漆任意掘串联元或并胸联，颠一般股并联系触点欲多的响画在飘最左箭端；降而输澡出线傍圈只京可以捧并联酒，不搂能串乌联。2、直语句巨表编削程语知言语句欺表是州CP尊U直发接执邮行的水语言怎。语驱句表滚的一俱条指逮令分嫂为两司个部身分，猾一是絮助记军符，分用一勇个或皇几个水容易挎记忆定的字非符来推代表矿PL事C的文某种泊操作葛功能旋；另耕一部达分是净操作欺数，暴操作谱数由储编程四元件蹲及地辨址组办成，系如I歪0.犁0。朴指令尚语句收和梯遮形图久有严离格的恼对应间关系狱，可受以相杰互转超换。6.月2数堆控机挣床P辩LC6.倍2.给1恋数控缺机床坐PL侧C的租功能6.么2.栗2任数控挎机床康PL猜C的素类型6.隙2.趴1待数控傍机床浅PL喜C的陶功能PL伸C处碌于C搞NC错侧和丙MT馋侧之猴间，快对C漂NC乱侧和驾MT纹侧的僵输入极、输碧出信仰号进软行处殊理。“C量NC慰侧”羞包括跳CN觉C系序统的岸硬件愚和软狮件以晓及与广CN见C系殖统连戒接的械外围龄设备则。“M手T侧李”聚（即屠机床捷侧）叠包括端机床哭机械勾部分矛及其榜液压跨、气汽压、旁冷却烫、润模滑、锻排屑御等辅佳助装议置，鸽机床遥操作膀面板捎，继规电器苦线路忧，机络床强虏电线坏路等挠。MT节侧顺从序控沉制的亩最终穿对象求的数艘量随艺数控第机床盗的类前型、障结构竖、辅碑助装浙置等瘦的不吃同而海有很虫大的故差别辆。机宗床结弦构越厘复杂栋，辅鲜助装傲置越快多，座受控眠对象前数量泳就越惊多。CN采C装黄置和链机床和输入繁、输岂出信裕号的役处理宾包括液：（1脾）C价NC棒到机邀床侧茅的P厦LC僵信号CN抛C数鹿据经柄PL巷C处兄理后育通过饲接口绢送至馋机床砖侧。吗其信游号有样S、直T、声M等潮功能文代码涌。（2像）机棍床到绿CN菠C侧辞的P匪LC青信号从机趁床侧激输入斥的开铜关量散经P微LC毒逻辑粉处理规传送鹅到C霞NC坦装置草中。6.翅2.秃2秤数控醋机床下PL抗C的蝇类型数控皱机床刚PL眉C可浴分为葡两类闲：一类届是专悔为实美现数伍控机侦床顺连序控雅制而友设计昼制造漠的内回装型针PL描C;另一适类是区那些保输入沾/输爪出接趋口技豆术规死范、直输入寻/输旨出点搜数、罩程序肥存储跌容量茶以及房诚运算储和控累制功棋能等谦均能吩满足享数控犬机床河控制暑要求域的独秀立型缺PL哑C。内装滋型P衰LC内装闲型P扛LC砍从属波于C谊NC果装置甜，P蚀LC苦与C欧NC砌装置怪之间宣的信钥号传截送在抗CN称C装饲置内丹部即绪可实斥现。死PL摆C与引MT际（机塌床侧暴）则黎通过石CN冰C输单入/殖输出已电路臣实现桶信号注传送府。特点托：(1店)内柜装型难PL昌C实转际上牌是C欧NC西装置仁带有穗的P机LC尖功能衣。(2事)内君装型条PL抛C系梁统适抄用于羊单机禾数控哗设备翻的应论用场祝合。(3片)内柏装型较PL吨C可哗与C斥NC构共用拥CP州U，喉也可择以单脂独使屑用一拣个C必PU敬。(4我)采漆用内串装型匹PL福C结相构，柳CN念C系羽统具较有某笼些高铁级控党制功歌能。尿如梯企形图浩编辑胞和传狗送功刑能等秩。内装劫型P振LC馋的C顽NC收系统独立筛型P染LC独立渐型P狱LC钳又称打外装基型或裁通用帽型P将LC物。独加立型品PL浓C独愈立于爆CN采C装唉置，傲具有丧完备车的硬之件结渡构和哈软件碑功能腿，能垦够独桥立完鉴成规青定的片控制郊任务灾。特点地：（1税）独胆立型寒PL蜜C的欠基本经功能剩结构扛与通格用型昌PL刘C完锄全相晓同。（2遵）数协控机跪床应霜用的劳独立奔型P俩LC栽，一产般采撒用中倒型或魄大型输PL敲C，怠I/寒O点块数一县般在冈20代0点残以上脉，所泻以多叉采用问积木勒式模中块化微结构肺，具掩有安悉装方腐便、龄功能岂易于邮扩展斩和变彩换等尊优点殊。（3极）独熄立型棚PL拿C的碎输入区/输计出点袄数可激以通柴过输拆入/役输出健模块罪的增年减配伐置。独立悟型P仔LC凯的C读NC屯系统6.户3刮S7体-2跟00耀系列梢可编毅程控五制器倦及型其指炊令系此统6.巴3.纯1译S7裁-2遣00棉系列胃PL瞧C概泽述6.遇3.啦2筐S7副-2棕00仗系列仇PL嚼C数微据类婚型及担元件惯功能6.现3.验3辛S7紧-2搅00宅的基姜本指烤令系调统及径编程6.奥3.谨1柿S7蔑-2嚼00冻系列寨PL罚C概吐述西门狭子S绑7系容列可水编程糟控制辈器分塑为S絮7-冒40孔0、包S7贡-3阴00郊、S绒7-爆20耻0三兔个系肾列，效分别建为S酷7系我列的龙大、鞭中、叨小型犁可编俊程控棒制器鞠系统谎。S7机-2杂00府系列吉PL归C属早于小裤型整纵体式树结构众，结用构小等巧，率运行竞速度括快，袜可靠里性高怀，具窗有极倦丰富腰的指油令系现统和蛾扩展耳模块冻。S7章-2牙00寒系列跪可编型程控屠制器找有C姓PU局21奴X系妖列，史CP底U2价2X乘系列舒，其耽中C韵PU窃22增X型挡可编男程控砖制器撒提供震了C济PU从22慎1，重CP沃U2毛22谱，C浅PU础22斜4和吧CP添U2鹊26误四种脾基本台型号询。CP羞U2奴21锅集成贱6输神入/逢4输万出，挨I/愿O点宗共1涝0点储，无绑扩展删能力毫，6马KB忽程序帽和数筐据存规储容却量，瓜有一疤定的宜高速丧计数口处理悟能力输，适芒合于爱少点买数的球控制杜系统森。CP断U2冲22统集成贺8输饼入/皮6输逐出，慨I/援O点剩共1桶4点石，有网2个己模块恋的扩饰展，晌6K岁B程赴序和谅数据较存储班容量邻，可汤进行娘一定换模拟狼量的觉控制瘦。是搭S7齐-2紫00铅系列叔中低缓成本抓的单株元。CP星U2晨24准集成秋14壮输入粘/1陪0输纲出，远I/头O点音共2宣4点销，有退7个贯模块炼的扩穗展，步13透KB趣程序寨和数浩据存挤储容肆量，置具有息更强背的模勾拟量遗和高由速计嫌数的葱处理靠能力龄。是驶使用际最多躁的S泼7-怀20幻玉0产怎品。CP址U2喊26盗集成硬24碎输入晓/1星6输抽出，驾I/尿O点世共4畏0点绕，有氏7个猜模块植的扩臂展，丝式13油KB趋程序其和数市据存秤储容馒量，刻和C皂PU沉22齿4相夫比，很增加那了通陈信口胖的数代量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右之移指矿令：夫当允去许输法入E承N有条效时猾，输候入数门据I舅N左编移或诵右移N位后委，把爸结果赤送到拍OU桶T。荷在移前位时洽，存叔放被著移位盏数据催的编抄程元心件的真移出供端与传特殊隶继电降器S折M1严.1右（溢惹出）艳连接配，最旷后一烧次溢易出位岭被放中到特河殊存唇储器块SM棒1.怜1（卷溢出肺）中阅，另怎一端亿自动鸭补0伸。指令毛格式归：②循雄环左绪移R火OL捕和循睡环右绵移R所OR熄指令循环乐移位忙将移瞎位数案据存漂储单砖元的周首尾币相连护，同解时又浙与溢鬼出端通SM县1.中1连味接，镜SM要1.罪1用穿来存场放被朋移出斗的位惊。最后旁被移弹出的跃位被页移到驰另一羞端的字同时笛，也路被放亚到S被M1耀.1克位中恋。指令拾格式投：（3腾）字摩节交遭换指积令S武WA鸭P字节尸交换圈指令龙SW使AP亚，用居于对沿一个铅字长病的字竹型数驻据进笨行处离理，岔指令乌功能尸是将编字型烛输入徐数据佩IN支的高悟位字魂节与饲低位俗字节绵进行誉交换接，因拆此又庆可称诞为半顽字交砍换指陕令。指令疲格式逗：（4店）填行充指委令F脾IL宾L填充朝指令属FI护LL乎：用钳输入赤数据双IN丛填充培从输毅出O豪UT叨开始星的N份个连碰续的单存储下单元步中。指令摸格式胞：6.拴4拦数控战机床宰PL脖C系准统设诱计及沙调试PL叙C系鬼统的样设计有内容锦及步读骤数控皱机床倒PL固C系卸统的佩调试6.震4.浑1圣PL局C系长统的简设计呀内容想及步朱骤1、哈PL乳C系萌统设拒计的让基本拼原则在可串编程虎序控针制器凑控制独系统乱的设及计中念，应晶遵循挑以下拔基本则原则悬：（1瓦