数控机床电气控制与PLC12.数控机床PLC编程实例：数控机床辅助功能PMC编程
数控机床PMC控制及应用实例
（3）状态开关控制梯形图
2.数控机床加工程序功能开关PＭC控制
(1) 数控机床加工程序功能开关
(2) 数控机床程序功能开关的作用
机床锁住：在自动运行状态下，按下机床操作面 板上的机床锁住开关，执行循环起动时，刀具不 移动，但是显示器上每个轴运动的位移在变化， 就程象序刀辅具助在功运能动的一锁样住。：程序运行时，禁止执行M 、 S 和T 指令，和机床锁住功能一起使用,检查程 序程是序否的编空制运正转确：。在自动运行状态下，按下机
（2）数控机床状态开关的功能
手动连续进给状态（）：在此状态下，持续按下 操作面板上的进给轴及其方向选择开关，会使刀 具沿着轴的所选方向连续移动。 机床返回参考点（）：在此状态下，可以实现手 动返回机床参考点的操作。通过返回机床参考点 操作，系统确定机床零点的位置。
状态（）：在此状态下，可以通过阅读机（加工 纸带程序）或232通信口与计算机进行通信，实现 数控机床的在线加工。
系统 的功能指令 6.常数定义指令（、） 指令是2位或4位代码常数定义指令。
指令是1个字节、2个字节或4个字节长二进制数的 常数定义指令。
系统 的功能指令 7. 判别一致指令（）和传输指令（）
指令用来检查参考值与比较值是否一致，可用于检查刀库、转台 等旋转体是否到达目标位置等。
指令的作用是把比较数据和处理数据进行逻辑 “与”运算，并将结果传输到指定地址。
的指令功能：可对1、2或4个字节的二进制代码数 据译码，所指定的8位连续数据之一与代码数据相 同时，对应的输出数据位为1。主要用于M代码、T 代码的译码，一条代码可译8个连续M代码或8个连 续T代码。
系统 的功能指令 5. 比较指令（、） 指令的输入值和比较值为2位或4位代码。
数控机床电气控制与PLC10.数控机床PLC编程实例：数控机床工作方式PMC编程
工作方式 自动运行（MEM） 程序编辑（EDIT） MDI数据输入 （MDI） DNC在线加工 （RMT） 手轮进给（HND） 手动连续（JOG）
G43.7
（ZRN）
（DNC） （MD4） （MD2） （MD1）
0 0 0 0 0 0
F信号常用来 0 0 确认系统的某 0种状态 0
1 1 0 0
回零（REF）
FANUC数控系统在未进行工作方式的PMC编 程时，只能处于MDI（Manual Data Input， 手动数据输入）工作方式。
系统屏幕上 显示的当前 工作方式
CKA6140工作方式梯形图编程实例
机床操作面板上的七个按键，其功能分别 是：自动、编辑、MDI、DNC、回零、手动、 手轮。 机床刚开机时系统处于回零工作方式，当 用户手动按下工作方式中的任何一个按键时， 系统将转换到按键对应的工作方式，原工作方 式解除。
工作方式的CNC侧控制信号的处理梯 形图程序
数控机床的工作方式是由G43.0、G43.1、 G43.2、G43.5、G43.7这些信号组合起来控制 的，所以编写梯形图程序使每一个G信号在它 们为“1”的工作方式（ 根据PMC与CNC之间 的I/O地址表）时接通左母线即可。
数控机床工作方式PMC编程
主要内容
急停处理控制
工作方式选择控制
特别说明
由于FANUC数控系统是全球最具代表性数控 系统之一，也是目前中国市场上占有率最高的 数控系统。因此，本课所介绍的梯形图编程实 例主要是基于FANUC数控系统内装式可编程 控制器而设计的，对于其它的数控系统而言， 其梯形图程序的阅读、分析和设计思路也是相 通的。 由于FANUC将可编程控制又叫做PMC，但实 际上PMC与PLC的本质是相同，只是叫法不 同，请读者不要对这两种叫法过多纠结。
数控机床中的PLC编程步骤
数控机床中的PLC编程步骤————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：数控机床中的PLC编程步骤数控机床的plc提供了完整的编程语言，利用编程语言，按照不同的控制要求可编制不同的控制程序。
梯形图方法是现在使用最广泛的编程方法，在形式上类似于继电器控制电路图，简单、直观、易读、好懂。
数控机床中的plc编程步骤如下：（1）确定控制对象；（2）制作输入和输出信号电路原理图、地址表和PLC数据表；（3）在分析数控机床工作原理或动作顺序的基础上，用流程图、时序图等描述信号与机床运动之间的逻辑顺序关系，设计制作梯形图；（4）把梯形图转换成指令表的格式，然后用编程器键盘写入顺序程序，接下来用仿真装置或模拟台进行调试、修改；（5）将经过反复调试并确认无误的顺序程序固化到EPROM中，并将程序存人软盘或光盘，同时整理出有关图纸及维修所需资料。
表1中所列为FANUC系列梯形图的图形符号。
下面以数控机床主轴定向控制为例说明PLC在数控机床上的应用。
在数控机床进行加工时，自动交换刀具或精镗孔都要用到主轴定向功能。
图1所示为主轴定向功能的PLC控制梯形图。
图1 数控机床主轴定向控制梯形图梯形图1中AUTO为自动工作状态信号，手动时AUTO为“0”，自动时为“1”。
M06是换刀指令，M19是主轴定向指令，这两个信号并联作主轴定向控制的控制信号。
RST为CNC系统的复位信号。
ORCM为主轴定向继电器。
ORAR为从机床输入的定向到位信号。
另外，这里还设置了定时器TMR功能，来检测主轴定向是否在规定时间内完成。
通过手动数据输入（MDI）面板在监视器上设定4.5秒的延时数据，并存储在第203号数据存储单元。
当在4.5秒内不能完成定向控制时，将发出报警信号。
Rl为报警继电器。
图中的梯形图符号边的数据表示PLC内部存储器的单元地址，如200.7表示数据存储器中第200号存储单元的第7位，这些地址可由PLC程序编制人员根据需要来指定。
机床数控系统的PLC及编程
机床数控系统的PLC及编程1、数控机床PLC1.1数控机床PLC的控制对象数控机床的控制可分为坐标轴运动的位置控制和数控机床加工过程的顺序控制两大部分。
在讨论机床各部件的关系时，通常把CNC系统的软硬件及其外部连接设备称为NC侧；把机床机械部分和操作面板及各种线路称为MT侧。
1.2PLC的信号处理（1）CNC装置至机床CNC的输出数据经PLC逻辑处理，通过I/O传送至机床侧。
M、S、T等功能代码是CNC输出的主要信息。
PLC向机床侧传递的信息主要是控制机床的执行组件以及确保机床各运动部件状态的信号和故障指示等。
（2）机床至CNC装置从机床侧输入的开关量经PLC逻辑处理传送到CNC装置中。
机床操作面板上各开关、按钮等状态是机床侧传递给PLC的主要信息。
2、PLC在数控机床中的典型应用2.1模拟主轴控制伺服调速系统和变频调速系统是数控机床主轴无极变速的两种主要类型。
对调速性能要求不太高的数控机床中，变频调速因其具有较好的经济性得到广泛的应用。
目前主流数控系统为配用变频调速功能除提供串行数字主轴接口外，还保留了模拟主轴接口或设置10V电压模拟接口。
下面以三菱E60数控系统为例介绍驱动普通异步电动机实现机床主轴无极变速的方法。
（1）三菱E60数控系统为实现模拟主轴功能，三菱E60数控系统配置FCU6-HR341或远程接口DXl20的I/O单元。
实现了提供模拟主轴输出接口和1OV模拟电压的目的，模拟信号可以通过插头A0输出。
三菱E60数控系统的模拟电压输出是通过将带符号的二进制数据设定到文件寄存器R100-R103中并使模拟电压通过A0输出到外部来实现的。
图2.1 寄存器内容与模拟电压的关系由图2.1可以得到：若文件寄存器中数据值为U，则输出电压为U/409.5。
（2）主轴命令值数据流三菱E60数控系统的主轴速度控制S指令由6位代码组成。
a.主轴S命令发出时输出S功能选通信号SFI和S 代码R28、R29。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用PLC技术（Programmable Logic Controller）是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它由中央处理器、存储器、输入/输出模块和通信模块等组成，可通过编程和配置来实现对不同设备、机器和流程的自动化控制。
在数控机床电气控制系统中，PLC技术的应用不仅能提高机床的性能和精度，还能提高生产效率和降低成本。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的最基本应用是对机床的启动、停止和紧急停止进行控制。
通过编写程序，PLC可以准确地控制机床的启动和停止时机，确保机床在正常工作状态下进行操作。
PLC还可以监测机床的紧急停止信号，一旦发生紧急情况，PLC可以快速断开机床的电源，以保护人员和设备的安全。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的另一个重要应用是对运动控制进行精确控制。
数控机床的运动控制通常涉及轴的运动、位置的控制和速度的调节等方面。
PLC可以通过编写运动控制程序，实现对不同轴的运动控制，包括直线轴和旋转轴。
通过PLC的精确控制，可以实现机床的高精度加工，并且可以根据不同的工件和加工要求，在程序中进行调整。
PLC还可以监测和控制机床的位置，实现定位控制和位置反馈。
PLC技术还可以应用于机床的自动化控制和生产过程的优化。
通过编写自动化控制程序，PLC可以实现对机床的全自动化操作。
PLC可以根据传感器的反馈信号来自动调整机床的刀具，实现工件的加工。
PLC还可以监测工件的尺寸和质量，根据预设的标准进行自动判别和分类。
通过自动化控制，可以大大提高机床的生产效率和稳定性，减少人工操作的错误和疏忽。
PLC技术还可以应用于数控机床电气控制系统的通信和数据采集。
通过配置通信模块，PLC可以和上位机、下位机和其他设备进行数据的交换和通信。
PLC可以接收上位机的指令和参数，实现远程控制和监控。
PLC还可以采集各种传感器和仪表的数据，如温度、压力和负载等，以便监测和调节机床的工作状态。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC（可编程逻辑控制器）技术是一种广泛应用在数控机床电气控制系统中的技术。
它是一种通过使用可编程逻辑控制器进行自动化控制的技术。
PLC技术在数控机床电气控制
系统中起到了非常关键的作用，下面将着重介绍PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用。
PLC技术可以用于数控机床的整体控制系统。
通过使用PLC技术，可以实现数控机床
的各个组成部分之间的整体控制和协调。
可以使用PLC技术控制数控机床的主轴、进给轴、刀具换刀等操作。
通过PLC技术，可以实现数控机床的自动化控制，提高生产效率。
PLC技术还可以用于监控数控机床的工作过程。
可以通过PLC技术实时监测数控机床
的工作状态，包括主轴运转状态、进给轴运动状态、刀具磨损程度等。
通过监控数控机床
的工作过程，可以及时发现并解决一些问题，确保数控机床的正常运行。
PLC技术还可以用于数控机床的故障检测和诊断。
通过PLC技术可以对数控机床的故
障进行自动检测和诊断。
当数控机床出现故障时，PLC可以通过监控各个传感器的状态来
判断故障原因，并做出相应的处理。
通过PLC技术，可以提高故障检测和诊断的准确性和
效率，减少停机时间。
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用
PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用随着工业自动化技术的逐步发展，PLC（可编程逻辑控制器）技术在数控机床电气控制系统中的应用越来越广泛，逐渐代替传统的硬连线控制方式。
PLC具有编程方便、可靠性高、较强的抗干扰能力和较好的可维护性等优点，因此在数控机床控制系统中得到广泛应用。
1. 急停控制：PLC可以很好地实现急停控制，通过编程在一个关闭电路中设置一个急停按键。
当操作人员按下急停按键时，PLC控制信号输出使控制电路中的关键部件失去电源，从而使机床停止工作。
2. 位置控制：PLC可以实现数控机床的自动位置控制。
在加工过程中，PLC根据加工程序的指令自动调整工具或工件的位置。
另外，通过与数控系统配合，PLC还可以实现自适应控制，保证加工的精度和稳定性。
3. 传感器信号处理：PLC可以接收和处理数控机床传感器的信号，并进行判断和控制。
例如，当传感器检测到工件到达某个位置时，PLC可以根据程序判断进行下一个动作。
4. 总线控制：PLC可以实现与其他设备进行通信，如与数控系统、伺服系统等设备进行数据的传输和共享。
同时也可以进行多点控制，实现集中管理。
5. 变频调速：PLC可以实现数控机床电机的变频调速控制，通过调整电机的转速以控制工件的加工速度和进给速度，提高了加工精度和效率。
1. 编程简单：PLC编程不需要太多的代码，也不需要掌握复杂的程序设计语言。
只需要掌握一些简单的指令即可，因此降低了编程难度和学习成本。
2. 可靠性高：PLC具有较高的稳定性和可靠性。
硬件经过严格的测试和检验，能够适应各种复杂的工作环境。
同时，PLC系统还具有自检功能，当系统出现故障时能够自我诊断并进行报警。
3. 抗干扰能力较强：PLC可靠地工作在恶劣的环境下，具有很强的抗干扰能力。
它能够通过编程来限制干扰的幅度和频率，保证了系统的稳定性和可靠性。
4. 可维护性好：PLC系统可以进行在线监控，通过软件诊断和调试功能，快速找到故障点并进行修复。
《数控机床PMC(PLC)调试》
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任务2 可编程序机床控制器连接
【任务单】
《可编程序机床控制器连接》任务单
姓名 任务用时
同组人 实施地点
任务准备
资料
工具 设备
任务实施
考核项目 考核形式
提交材料
阅读笔记 数控机床接口电路图 接口地址明细单 联机调试记录
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任务2 可编程序机床控制器连接
项目1 认识可编程序机床控制器
任务2 可编程序机床控制器连接
通过完成数控机床可编程序控制器控制系 统的硬件连接和上电测试。熟悉数控机床可 编程序控制器控制器的常用接口电路、低压 电气元器件和传感器件。理解电气原理图中 各标注的含义和工艺要求并掌握施工技巧。 掌握数控机床的操作方法，了解数控机床可 编程序控制器和系统可靠性知识。
是如何安装的，并采取了哪些防护措施。 3．在数控机床上电后检查输入输出状态时，
如何确认源型输入信号和漏型输入信号。
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项目1 认识可编程序机床控制器
任务1 异步电动机PLC控制运行
通过完成以可编程序控制器为核心的控制 系统的构建、调试和运行。熟悉可编程序控 制器的工作过程。读懂电气原理图和学会规 范使用电工工具和仪表。了解安全规范和可 编程序控制器的背景知识。
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任务2 可编程序机床控制器连接
【任务实施】
建议按照“五步教学法”组织教学活动。即： 学生通过任务书、指导书明确任务；教师示范讲解； 学生制定学习计划，分小组自主学习有关的专业知识 内容；按计划实施，并进行演示汇报；教师进行总结 点评。我们的宗旨是力求学生从原来的简单模仿形式 去完成学习任务，逐渐转变为发现问题、提出实施方 案；能够借助相关资料以自主学习的形式去完成任务； 教师的身份从传统的知识转述者，向学习方式的指导 者和任务综合考核评价者转变。
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（二）工件冷却控制
冷却功能的控制一般有手动控制和自动控 制两种方式。手动控制是使用机床操作面板上 的一个按钮来实现冷却液的开启和关闭；自动 控制是使用加工程序代码M08将冷却液开启， 使用加工程序代码M09、M02、M30可将冷却 液关闭。
译码指令DECB介绍
数控机床在执行加工程序中的规定M、S、T代码 时，CNC装置以BCD码或二进制码形式输出M、S、 T代码信号。这些信号需要经过译码才能从BCD码或 二进制码状态转换成具有特定功能含义的一位逻辑状 态。
项目十二
数控机床辅助功能PMC编程
主要内容
手动进给控制
工件冷却控制
（一）手动进给控制
手动进给是指数控机床在JOG进给方式下， 按住机床操作面板上的+X、-X、+Y、-Y、+Z、 -Z等按键时，机床坐标轴将沿按键指定轴方向 移动。本实例将分析介绍数控机床这种手动连 续进给控制的PMC程序。
工作冷却PMC程序2
程序1方法逻辑简单， 程序2方法结构较短， 但结构较长。 效率更高。
M09、M02、 M30关闭冷却 信号。
手动 冷却 按钮
手动打开 冷却信号。 M08打开
冷却信号。
手动关闭 冷却信号。 程序关闭冷却 信号。
小结
本讲主要基于FANUC数控PMC介绍了数控 机床手动进给和工件冷却两种功能的梯形图程 序设计方法。 这两种控制功能是所有数控机床中都必要的。 具有重要的代表性，希望同学们深入阅读、分 析这些PLC控制的典型实例，理解其编程规律， 有助于提高PLC控制程序设计水平和效率。
仅JOG 方式和增 与反向进给形成 回零时坐标移动 量方式时有效 “互锁”控制
紧急复位或急停 时轴停止进给
手动进给补充说明
前面梯形图程序中只包含了X轴的控制。对Y 轴（或Z轴）而言，其PMC编程方法相同，只 需要将此梯形图程序中的X轴的进给按钮地址 及控制信号（G信号）变换成Y轴（或Z轴）的 进给按钮地址及控制信号就可以了。
形式指定：表示为0nnX， nn为连续译码个数，X 表示存储二进制 为代码数据地址中存储
的二进制数的字节长度 。 表示译码的 8×nn 代码数据的起始
译码结果输出的 数据的起始数据 地址，以字节号 逻辑数据的起始 表示 地址 程序控制时 可以中断手 动冷却 手动控制时 可以中断程 序控制冷却
<完 > 再见！
机床的手动进给是各轴单独实现控制的，其 控制信号是：+X：G100.0， +Y：G100.1， +Z：G100.2；－X：G102.0，－Y：G102.1， －Z：G102.2。
当系统寻找到零点 回零工 回零时自锁，不需 手动进给梯形图程序 时F94.0变为1，使 作方式 要一直按住按钮 +X按钮地址 轴停止移动