数控机床PLC控制基础知识.ppt

*,*,项目,5,数控机床的,PMC,控制,项目,5,数控机床的,PMC,控制,任务,5,.1,PMC,控制基础知识,5.1.1,数控机床,PMC,概述,5.1.2,数控机床,PMC,的信息传递,5.1.3 PMC,顺序程序的执行,5.1.4 FANUC PMC,基本逻辑指令,5.1.1,数控机床,PMC,概述,PLC,用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器,PMC,（,Programmable Machine Controller,）。,CNC,完成插补运算、译码、位置伺服控制等。,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。,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？,PMC,主要完成哪些功能？,PMC,控制的机床辅助功能主要涉及到,M,、,S,、,T,指令：,1,、,M,指令功能,控制主轴的正反转及停止、有级调速主轴齿轮箱的变速、冷却液的开关、卡盘的松紧及换刀等。,2,、,S,指令功能,主轴转速的控制,3,、,T,功能,刀具功能,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,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,用于数控机床的,PLC,一般分为两类：内装型,PLC,和独立型,PLC,。,内装型（或集成型）,PLC,CNC,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。,具有内装型,PLC,的,CNC,系统,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。,独立型,PLC,的,CNC,系统,5.1.2,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（,MT,PMC,）,Y,：由,PMC,向机床的输出信号,(PMC,MT),F,：由,NC,向,PMC,的输入信号,(NC,PMC),G,：由,PMC,向,NC,的输出信号,(PMC,NC),PLC,地址通常由三部分组成：,1,、地址类型；,2,、地址号；,3,、位号；,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,MT,PLC,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,PLC,CNC,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,CNC,PLC,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。,5.1.3,PMC,顺序程序的执行,1,、顺序程序的构成,PMC,的工作是按梯形图上编写的顺序动作的。,PMC,的工作原理和,PLC,是一样的，实际上是一种扫描的工作原理，顺序程序从程序的开头执行到结束，执行完后，在从头开始，反复循环。,顺序程序一般由两部分组成。第一级程序和第二级程序。第一级程序处理窄脉冲信号（对时间反应速度快的），第二级程序是顺序程序的主体部分。,第一级程序仅处理短脉冲信号，如急停、各轴超程、返回参考点减速、外部减速、跳步、到达测量位置和进给暂停信号。,第二级程序是,PLC,程序的主体，被分割成几部分。,第一级程序每隔,8ms,执行一次，第二级程序被分隔。,第一级程序,第二级程序,子程序,子程序结束,图2-23 顺序程序中的子程序,子程序必须在第二级程序后指定。,FANUC,系统,PMC,的分类,:,PMCL/M,：,用于,FANUCOC/OD,系统,PMCSA1,：,用于,FANUCO i,系统,/O i Mate,系统,PMCSA3,：,用于,FANUCO i A,系统,PMCSB7,：,用于,FANUC16i/18i/21i,及,O i B/O i C,系统,PMCRB5/RB6,：,用于,FANUC16/18,系统,基本指令包括,RD,、,AND,、,OR,等，在设计顺序程序时使用最多，但当顺序控制逻辑较为复杂时仅用基本指令编程常会十分困难，必须借助功能指令以简化编程,功能指令如,DEC,、,TMR,等。,PMC,有两种指令：基本指令和功能指令,5.1.4 FANUC PMC,基本逻辑指令,取指令,RD,指令格式：,RD,.,地址号 位号,功能：读取逻辑行第一个常开触点。,梯形图符号：,FANUC PMC,基本指令,取反指令,RD.NOT,指令格式：,RD.NOT,.,地址号 位号,功能：读取逻辑行第一个常闭触点。,梯形图符号：,输出指令,WRT,指令格式：,WRT,.,地址号 位号,功能：,将逻辑运算的结果输出到指定地址。,梯形图符号：,取反输出指令,WRT.NOT,指令格式：,WRT,.,地址号 位号,功能：,将逻辑运算的结果取反后输出到指定地址。,梯形图符号：,逻辑与,AND,指令格式：,AND,.,地址号 位号,功能：,串联一个常开触点。,梯形图符号：,RD X0.0,AND X0.1,WRT Y0.1,逻辑与非,AND.NOT,指令格式：,AND.NOT,.,地址号 位号,功能：,串联一个常闭触点。,梯形图符号：,RD.NOT X0.0,AND.NOT X0.1,WRT.NOT Y0.1,逻辑或,OR,指令格式：,OR,.,地址号 位号,功能：,并联一个常开触点。,梯形图符号：,RD X0.0,OR X0.1,AND.NOT X0.2,WRT Y0.1,逻辑或非,OR.NOT,指令格式：,OR.NOT,.,地址号 位号,功能：,并联一个常闭触点。,梯形图符号：,RD X0.0,OR.NOT X0.1,AND.NOT X0.2,WRT Y0.1,例,1,根据梯形图补写语句表,例,2,例,3,RD X1.0 A,AND X2.0 A.B,WRT R500.0 A.B,RD R500.0 C,AND.NOT X3.0 C.D,WRT R100.1 C.D,AND X4.0 C.D.E,WRT R50.1,梯形图编程原则,按从上到下、从左到右的顺序编程。,PLC,从首句开始执行，到,END,指令结束并返回首句,若缺少,END,指令，不能正确执行程序。,接点开始、线圈结束,接点是逻辑条件，线圈是逻辑结果，线圈是一行的结束，线圈右边不能有任何器件。,一个接点可以使用任意次，一个线圈只能使用一次。,梯形图上的垂直分支线上不能有接点和线圈。,当多个接点先串联后并联时，按串联接点多少降序安排串联支路再将其并联。,当有多个并联块时，按接点数从多到少安排先并联后，再串联起来。,消除复杂组合。,