第五章少课时版数控技术.pptx

1 第五章 数控机床用可编程控制器 2 5.1 概述 一、PLC的产生与发展 可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC,它是一类以微处理器为基础的通用型自动控制装置。它一般以顺序控制为主，回路调节为辅，能够完成逻辑、顺序、计时、计数和算术运算等功能。即能控制开关量，也能控制模拟量。 在数控机床上采用PLC代替继电器控制，使数控机床结构更紧凑，功能更丰富，响应速度和可靠性大大提高。在数控机床、加工中心等自动化程度高的加工设备和生产制造系统中，PLC是不可缺少的控制装置。 3 5.1 概述 PLC的功能也在不断增长，主要表现在： 1）控制规模不断扩大，单台PLC可控制成千乃至上万个点，多台PLC进行同位链接可控制数万个点。 2）指令系统功能增强，能进行逻辑运算、计时、计数、算术运算、PID运算、数制转换、ASCⅡ码处理。高档PLC还能处理中断、调用子程序等。使得PLC能够实现逻辑控制、模拟量控制、数值控制和其他过程监控，以至在某些方面可以取代小型计算机控制。 3）处理速度提高，每个点的平均处理时间从10μs左右提高到1μs以内。 4 5.1 概述 4）编程容量增大，从几K字节增大到几十K，甚至上百K字节。 5）编程语言多样化，大多数使用梯形图语言和语句表语言，有的还可使用流程图语言或高级语言。 6）增加通信与联网功能，多台PLC之间能互相通信，互相交换数据，PLC还可以与上位计算机通信，接受计算机的命令，并将执行结果告诉计算机。通信接口多采用RS-422／RS-232C等标准接口，以实现多级集散控制。 5 5.1 概述 发展方向： 1）低档PLC向小型、简易、廉价方向发展，使之广泛地取代继电器控制 2）中、高档PLC向大型、高速、多功能方向发展，使之能取代工业控制微机的部分功能，对大规模的复杂系统进行综合性的自动控制。 6 5.1 概述 二、PLC的基本功能 顺序控制 以机械设备的运行状态和时间为依据，使其按预先规定好的动作次序顺序地进行工作的一种控制方式。 数控机床所用的顺序控制装置（或系统） 传统的“继电器逻辑电路”，简称RLC（Relay Logic Circuit） “可编程序控制器”，即PLC 7 5.1 概述 RLC是将继电器、接触器、按钮、开关等机电式控制器件用导线连接而成的以实现规定的顺序控制功能的电路。 缺点： 1）只能实现简单的控制功能 2）修改控制逻辑复杂 3）体积庞大 8 5.1 概述 PLC的特点： 1）PLC是由计算机简化而来的。为适应顺序控制的要求，PLC省去了计算机的一些数字运算功能，而强化了逻辑运算控制功能，是一种功能介于继电器控制和计算机控制之间的自动控制装置。 2）灵活性好。用户控制逻辑用软件实现。适用于控制对象动作复杂，控制逻辑需要灵活变更的场合。 3）编程简单，使用方便。用户程序多采用图形符号和逻辑顺序关系与继电器电路十分近似的“梯形图”编辑。梯形图形直观，工作原理易于理解和掌握。 9 5.1 概述 4）PLC可与专用编程机、编程器、个人计算机等设备联接，可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。 5）可靠性高。PLC没有继电器那种接触不良，触点熔焊、磨损和线圈烧断等故障。运行中无振动、无噪音，且具有较强的抗干扰能力，可以在环境较差（如：粉尘、高温、潮湿等）的条件下稳定、可靠地工作。 6）便于实现机电一体化。PLC结构紧凑、体积小、容易装入机床内部或电气箱内，便于实现数控机床的机电一体化。 10 图5-1 PLC系统的基本功能结构 11 5.1 概述 三、PLC的基本结构 1）硬件系统 2）软件系统 12 图5-2 通用型PLC的硬件基本结构 5.1 概述 13 接 收 现 场 信 号 输 入 部 件 外 设 接 口 扩 展 接 口 输 出 部 件 电源 运算器 控制器 微处理器 RAM 用户程序 EPROM 系统程序 盒式磁带机 驱 动 受 控 元 件 I/O 扩 展 单 元 存储器 打印机 EPROM写入器 PLC或上位计算