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PLC在数控技术中的应用 系 别： 机电系 专 业： 数控设备应用与维护 姓 名： 李帅杰 学 号： 指导教师： 曹 智 军 日 期： 2012年11月 PLC在数控技术中的应用 李帅杰 摘要：本文介绍了现今数控机床中PLC所起的作用、应用形式、信息交换方式及其控制功能. 关键词：NC；PLC；数控机床 第一节、 PLC基本概念 可编程控制器(Programmable Logic Controller，简称PC)．与个人计算机的PC相区别，用PLC表示．国际电工委员会在1987年可编程逻辑控制器标准草案中的定义是：可编程逻辑控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数操作等面向用户的指令，并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，可编程逻辑控制器及其外围设备，都按易于工业系统连成一个整体，易于扩展其功能的原则设计.PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统．PLC用于通用设备的自动控制．PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程程序机床控制器．因此，在很多数控系统中将其称之为PMC(Programmable machine tool controller). 第二节、 PLC与NC的关系 数控系统有两大部分，一是NC、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“ISSO 4336—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路中的电源控制电路构成．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． 第三节、 PLC在数控机床中的应用形式 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．独立式PLC也称外装式PLC，它独立于NC装置，具有独立完成控制功能的PLC．在采用这种应用方式，可根据用户自己的特点，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． 第四节、 PLC、CNC及数控机床间的信息交换 PLC、CNC和机床三者之间信息交换包括4个部分。 4.1 机床至PLC.机床侧的信号通过I/O单元接口输入到PLC,输入的地址由PLC程序编制人员自行定义。当然要根据相关规范确定。 4.2 PLC至机床.根据机床的配置,以及所需要完成的控制功能, PLC将控制信号输送至机床侧。输出信号的地址也是由程序编制人员自行定义。 4.3 CNC至PLC.CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中,所有C