数控机床逻辑控制程序设计与调试

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数控机床控制系统设计

数控机床控制系统设计

数控机床控制系统设计数控机床控制系统是现代机械加工中的重要设备,不仅减轻了人工操作的负担,还能够实现高效精确加工。

本文将从数控机床控制系统的设计原理、控制器的分类以及系统设计中需要考虑的因素等各方面进行详细阐述。

一、数控机床控制系统设计原理数控机床是一种以计算机控制的工具设备。

数控机床的工作原理是通过加工程序与自动化机床相连接,由计算机系统对机床运动进行控制。

数控机床的加工程序是一种由G代码和M 代码组成的程序,G代码主要用于控制机床的直线运动和圆弧运动、刀具半径、零点位置等,M代码则是用于控制机床的主轴转速、冷却液开关等控制信号。

基本上数控机床可以实现加工各种形状的物件,而且加工精度高,生产效率高。

二、控制器的分类数控机床控制器根据其构成和结构可以大致分为以下几个类型:1、点位控制器(P控制器):点位控制器可以控制每一个轴单独移动到预定的位置后,马上停止这一轴的运动,使其它轴继续运动。

2、直线插补控制器(L控制器):直线插补控制器是比点位控制器更为先进的控制器,它不仅在每个轴位置上进行控制,还可以控制各轴在不同的位置上同时启动或同时停止。

3、圆弧插补控制器(C控制器):圆弧插补控制器是对圆弧运动进行控制的控制器。

它可以自动地计算和控制机床在坐标平面或变位平面上的转折点、曲线半径以及运动方向等,圆心和半径的计算完全由控制器来完成。

4、模态控制器(M控制器):模态控制器是负责管理机床程序重复执行的控制器。

它只需输入一次程序,就可以重复地使用该程序。

换言之,它可以使用多个程序段,从而实现切换各种不同加工方式,同时还可以根据不同的工件要求随时更改程序的具体内容。

三、系统设计中需要考虑的因素在设计数控机床控制系统时,需要考虑如下因素:1、系统稳定性:稳定性是数控机床控制系统设计的重要指标,必须保证系统在加工过程中不会出现任何一个运动轴的失控。

系统设计时需要合理选用现代控制技术,同时要对硬件和软件进行完整测试,保证系统的稳定性。

基于PLC的数控机床控制系统设计

基于PLC的数控机床控制系统设计

基于PLC的数控机床控制系统设计数控机床是现代制造业中的核心设备之一,其在工业生产中的自动化程度非常高,能够实现高效、高精度的加工。

而PLC(可编程逻辑控制器)作为一种广泛应用于工控领域的专用计算机,其稳定性和可靠性非常高,适用于数控机床控制系统的设计。

硬件设计方面,首先需要选定适用于数控机床控制的PLC,一般推荐选择功能强大、性能稳定的工业级PLC。

其次,需要根据实际应用需求选择适配的输入输出模块,用于与机床的各个传感器和执行器进行连接。

然后,根据数控机床的运动结构,选择合适的电机驱动器和编码器等设备。

最后,需要设计数控机床的操作面板,用于人机交互,包括显示屏、按钮、旋钮等。

软件设计方面,PLC的控制程序需要通过编程语言进行编写,常用的编程语言包括梯形图、指令表、结构化文本等。

在编程中,首先需要实现数控机床的各种基本功能,例如:自动进给、自动下刀、自动换刀等。

然后,针对具体的加工要求,编写相应的加工程序,包括工件的坐标系设定、刀具半径补偿、切削速度设定等。

此外,还需要编写相应的报警和故障处理程序,以保证数控机床的安全运行。

设计完整的基于PLC的数控机床控制系统后,还需要进行相应的调试和测试。

通过连接各个部件,验证控制逻辑是否按预期工作,检查机床运动是否平稳、精确。

在测试过程中,还需要模拟各种异常情况,如断电、通信异常等,确保系统能够正确处理这些异常情况,保证机床的安全性和可靠性。

总之,基于PLC的数控机床控制系统设计需要考虑到硬件和软件两个方面,确保系统功能完善、稳定可靠。

通过合理的硬件设计和编写高效的控制程序,可以实现数控机床的自动化加工,提高生产效率和产品质量。

西门子802S数控车床的变频主轴设计与调试

西门子802S数控车床的变频主轴设计与调试

西门子802S数控车床变频主轴设计与调试摘要主轴运行的是否平稳直接影响数控车床加工的精度。

通过对西门子802S数控车床主轴的研究、分析,从而掌握数控应用系统设计的一般方法。

主轴控制系统由西门子802S数控系统、变频器和主轴电机组成,通过PLC控制主轴的正反转、CNC控制主轴的转速。

关键词:数控车床;主轴;西门子802SDesigning Spindle Control Systemfor a Siemens 802S CNC LatheAbstractWhether or not the smooth running of the spindle directly affects the accuracy of CNC lathe.T o grasp the general design method of CNC application system, the Spindle control system of Siemens CNC Lathe was researched and analyzed, which had Siemens 802S CNC system, inverter and the spindle motor, where PLC controlling the direction, and CNC controlling the speed.Keywords: CNC Lathe;Spindle;Siemens 802S system目录引言 (2)第一章数控系统的介绍 (3)1.1 数控系统发展简史 (3)1.1.1 数控NC阶段 (3)1.1.2 计算机数控(CNC)阶段 (3)1.2 数控技术未来发展方向 (4)1.2.1 向开放式、基于PC的第六代方向发展 (4)1.2.2 向高速化和高精度化发展 (4)1.2.3 向智能化方向发展 (4)第二章西门子802S数控车床系统 (6)2.1 西门子802S的系统 (6)2.2 人机界面 (7)2.3 步进进给系统 (8)2.4 主轴驱动系统 (8)2.5 刀架控制系统 (9)第三章西门子802S数控车床主轴的设计 (10)3.1 设计方案 (10)3.2 变频器MICROMASTER 420 (11)3.2.1 变频器的选型 (11)3.2.2 变频器的接口 (12)3.2.3 变频器的主要参数设置 (12)3.4 控制电路的设计 (12)3.5 西门子802S的主轴参数调试 (13)第四章 PLC程序设计 (15)4.1 PLC控制流程图 (15)4.2 PLC的I/O分配 (16)4.3 PLC的部分参数设定 (18)致谢............................................................ 错误!未定义书签。

项目工作页-任务2 数控机床参数设置与调试

项目工作页-任务2 数控机床参数设置与调试

能够识记数控机床参数的种类、数据类型、结构形式,理解其在数控机床控制中的作用。

能进行修改数控机床参数,掌握常见数控机床基本参数的设置,能对伺服初始化参数进行设置和操作。

二、任务描述通过本项工作任务实施,学习数控机床参数及作用,识记数控系统参数、机床参数、伺服参数、PLC参数、设备接口参数、螺补参数的存储形式,了解参数对数控系统与机床运行的作用及影响。

能够操作伺服初始化参数的设置。

三、工作目标1、掌握数控机床常用基本参数的设置。

2、掌握伺服始化参数的设置,分析在数控机床运行时的作用。

3、发挥团队合作精神,会修改数控机床、数控系统等参数。

四、任务准备(一)团队组成方案每4人分为一组,每组指定1人为小组长,1人为材料管理员,2人为技术员,小组长负责组织本组任务实施及结果汇报,并负责安全生产。

材料员负责材料领取分发,填写所需材料、工具的相关记录表,并负责工具的保养。

组长、材料员与技术员共同合作进行项目的实施。

(二)仪器、仪表、工具、材料准备万用表一只,螺丝刀一套。

(三)相关理论知识1、参数设定画面用于参数的设置、修改等操作,在操作时需要打开参数开关,按OFSSET键显示图示画面就可以进行修改参数开关,参数开关为1时,可以进入参数进行修改。

图参数开关画面图参数画面1)诊断画面当出现报警时,可以通过诊断画面进行故障的诊断,按上图中的诊断键,如下图所示。

图 诊断画面2、机床常用的参数名称含义1) 数控机床与轴有关的参数:参数号1020: 表示数控机床各轴的程序名称,如在系统显示画面显示的X 、Y 、Z 等,一般设置是,车床为88,90;铣床与加工中心为88,89,90参数号1022: 表示数控机床设定各轴为基本坐标系中的哪个轴,一般设置为1,2,3参数号1023: 表示数控机床各轴的伺服轴号,也可以称为轴的连接顺序,一般设置为1,2,3,设定各控制轴为对应的第几号伺服轴参数号8130:表示数控机床控制的最大轴数轴数CNC 控制的最大轴数2)数控机床与存储行程检测相关的参数:1320:各轴的存储行程限位1的正方向坐标值。

西门子802D系统数控机床模拟主轴控制与调试

西门子802D系统数控机床模拟主轴控制与调试

2019年第1期No.1 2019JOURNALOF ANHUI VOCATIONAL COLLEGE OF ELECTRONICS & INFORMATION TECHNOLOGY安徽电子信息职业技术学院学报第18卷(总第100期)General No.100 Vol.18摘 要:主要研究了西门子802D 系统数控机床电气连接与模拟量主轴的PLC 编程。

从机床操作面板信号、主轴正反转方向信号及伺服使能信号三个方面着手,以西门子主轴控制子程序为基础,系统地介绍了PLC 程序编制。

经过主轴参数设置、程序调试,实现了主轴控制功能。

关键词:西门子802D 数控机床 模拟主轴 PLC 程序 中图分类号:TG519.1 文献标识码:BSimulated Spindle Control and Debugging of Siemens 802D CNC Machine ToolLei Nannan西门子802D系统数控机床模拟主轴控制与调试雷楠南(三门峡职业技术学院 , 河南 三门峡 472000 )[文章编号] 1671-802X(2019)01-0004-06模拟或数字主轴;如图1所示为配置3个伺服进给轴、1个模拟量主轴时的电气连接图[4]18-19。

图1 西门子802D 系统电气连接图模拟量主轴控制时,通常需选配MCPA 模块。

 MCPA模块上的X1、X2接口用于连接机床操作面板;X1021接口连接24V直流稳压电源;X701 接口的X701.1、X701.6连接变频器的模拟量输入端,用于产生模拟量给定信号;X701.5、X701.9用于主轴使能控制;X701.4、X701.3连接至I/O模块用于主轴正、反转方向控制。

主轴转速的检测是通过安装西门子TTL增量编码器,通过SM30连接到系统的 DriveCLiQ 接口。

若选配西门子1Vpp Sin/Cos增量编码器,则通过SM20连接到系统的 DriveCLiQ 接口[5]。

FANUC_0i_Mate_MC数控加工中心电气设计和调试(DOC)

FANUC_0i_Mate_MC数控加工中心电气设计和调试(DOC)

前言数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体,是典型的机电一体化产品,它的发展和运用,开创了制造业的新时代,改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式,使世界制造业的格局发生了巨大变化。

现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等,都是建立在数控技术之上。

数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的核心标志,实现加工机床及生产过程的数控化,已经成为当今制造业的发展方向。

我国是世界上机床产量最多的国家,但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平,即使在国内市场也面临着严峻的形势:一方面国内市场对各类机床产品特别是数控机床有大量的需求,而另一方面却有不少国产机床滞销积压,国内机床产品充斥市场,严重影响我国数控机床自主发展的势头。

这种现象的出现,除了有经营上、产品质量上和促销手段上等的原因外,一个最主要的原因就是新产品(包括基型、变型和专用机床)的开发周期长,不能及时针对用户的需求提供满意的产品。

本论文采用的是FANUC数控加工中心系统,深入浅出地介绍了FANUC数控加工中心的电气原理图、PMC程序的编制和简单系统的调试等。

电气原理图与PLC程序设计是这次设计中的重点内容,同时也是难点。

由于本人水平有限,设计中的错误和不足之处在所难免,敬请各位指导老师和验收老师批评指正。

目录前言 (1)第一章绪论 (3)1.1 选题背景 (3)1.2 FANUC数控系统概述 (4)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (4)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (4)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (5)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (5)1.3 FANUC数控加工中心的创新与应用 (6)第二章 FANUC加工中心电气原理图的设计 (6)2.1 常用电器的选型 (6)2.1.1 伺服电机的选型 (6)2.1.2 低压元器件选择 (7)2.2 电气原路图的基础知识 (8)2.2.1 电气原理图 (8)2.2.2 电气原路图的构成要素 (8)2.2.3 电气原路图的画法规则 (8)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (9)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章 FANUC PMC程序的设计 (14)3.1 概述 (14)3.2 PMC的地址 (15)3.3 PMC程序的结构 (16)3.4 基本指令 (16)3.5 功能指令 (18)3.5.1功能指令的格式 (19)3.5.2部分功能指令说明 (20)3.6 FANUC数控加工中心PMC的分析 (24)3.6.1 I/O分配表 (24)3.6.2 PLC完成M功能信号的处理 (25)第四章系统的调试 (27)4.1 FANUC Oi Mate-MC数控系统操作面板 (27)4.2 参数的显示 (28)4.3 用MDI设定参数 (29)4.4 重要参数的设定 (30)4.4.1 有关“SETTING”的参数 (30)4.4.2 有关轴控制/设定单位的参数..........................324.4.3 有关存储式行程检测的参数...........................354.4.4 有关进给速度的参数.................................354.4.5 有关加减速控制的参数 (35)4.4.6 有关伺服的参数 (35)4.4.7 有关DI/DO的参数 (36)4.4.8 有关MDI、显示和编辑的参数 (37)4.4.9 有关程序的参数 (39)4.4.10 有关螺距误差补偿的参数 (39)4.4.11 有关主轴控制的参数 (40)结论 (41)致谢 (41)参考文献 (42)第一章绪论1.1 选题背景加工中心(Machining Center,简称MC)是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。

数控机床调试的通常步骤

数控机床调试的通常步骤数控机床调试的通常步骤数控机床调试的通常步骤|综欣科技发表日期:2021-5-10 已经有134位读者读过此文设计调试机床的一般步骤:1、上电前的检查。

通常设计的人不进行电路连接,因此总会存在或多或少的问题,上电前的检查工作也就变得非常的重要。

通常分为:a 、短路检查;b 、断路检查(回路不通);c 、对地绝缘检查。

推荐方法:a 、可以用万用表一根根的检查,这样花费的时间最长,但是检查是最完整的;b 、回路检查,即检查各回路之间是否有短路或断路,对地之间是否有短路(注意变压器的阻抗值)。

2、上电前的电源电压检查。

各国的电压值都不相同,因此输往不同国家的电压有所区别,应注意元气件的耐压值,为了减少不必要的损失,一定要在通电前进行输入电源的电压检查确认,是否与原理图所要求的电压相同。

推荐方法:打开电源总开关之前,先进行一次侧的电压测量,并记录。

3、回路电压检查。

上电前将回路中的各级开关置OFF ,对各级回路电压进行测量,是否与设计值相同,并记录。

推荐回路:a 、变压器的输入、输出电压;b 、开关电源的输入、输出电压(注:测量开关电源的输出电压时,请先将开关电源的输出线拆掉)。

4、I/O检查。

I/O检查包括:PLC 的输入输出检查,电磁阀回路检查,传感器检测,按钮回路检查。

I/O检查时,先将其回路的控制电源接通,一般为24V 电源。

推荐方法:a 、根据I/O回路的特性,可用一根导线短接0V 或24V 看相应的I/O点、传感器、电磁阀的指示灯是否亮,“亮”表示此回路OK ,“不亮”则NG 。

b 、一边调试一边检查,即在调试过程中通过程PLC 监控来判断故障点。

此方法虽可节约时间,但存在一定的危险。

注:在以上检查中可查出短路、断路、对地短接、及传感器开关安装位置不正确等故障,确保进一步调试顺利进行。

5、下载程序。

下载程序包括:PLC 程序、GOT 程序(包括OS )、定位模块参数、组态参数,CNC 系统软件等。

坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试

坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试坐标式机械手的PLC梯形图控制程序设计与调试随着工业自动化的快速发展,坐标式机械手在制造业中得到了广泛应用。

为了实现精确、高效的控制,PLC(可编程逻辑控制器)梯形图控制程序成为了关键环节。

本文将阐述坐标式机械手的PLC梯形图控制程序的设计与调试过程。

一、引言坐标式机械手是一种能够在二维或三维空间内进行精确移动的自动化设备,广泛应用于搬运、装配、喷涂等生产环节。

为了实现高效、精确的控制,PLC梯形图控制程序发挥了重要作用。

PLC梯形图控制程序具有编程简单、修改方便、适应性强等优点,为坐标式机械手的控制提供了可靠的技术支持。

二、背景坐标式机械手的发展历史可以追溯到20世纪60年代,当时主要应用于数控机床的加工过程中。

随着计算机技术和自动化技术的不断发展,坐标式机械手逐渐形成了多种类型,并在各行各业得到了广泛应用。

然而,在实际应用中,坐标式机械手的控制程序存在一些问题,如控制精度不高、响应速度慢、调试难度大等,这使得PLC梯形图控制程序的设计与调试显得尤为重要。

三、设计思路针对坐标式机械手的控制需求,PLC梯形图控制程序的设计应遵循以下原则:1、硬件选型:根据机械手的运动轨迹和控制要求,选择合适的PLC 型号和输入/输出模块。

2、软件设计:根据机械手的运动规律和控制要求,设计相应的PLC 梯形图控制程序。

3、调试流程:在完成PLC梯形图控制程序的设计后,进行系统调试,确保机械手能够按照预期的要求进行运动。

具体设计流程如下:1、分析机械手的运动轨迹和控制要求。

2、选择合适的PLC型号和输入/输出模块。

3、根据控制要求,设计相应的PLC梯形图控制程序。

4、在实验环境下对控制程序进行测试和修改。

5、对实际系统进行安装和调试,确保机械手能够按照预期的要求进行运动。

四、实验验证为了验证PLC梯形图控制程序的可行性和有效性,我们在实验环境下进行了测试。

测试结果表明,该控制程序能够实现精确、快速的控制,满足坐标式机械手的运动要求。

《数控机床装置调试与维修》课程教案

《数控机床安装调试与维修》教案目录教案1--------概述教案2--------数控机床的安装调试教案3--------数控机床的验收教案4--------数控机床的调整、主轴部件教案5--------进给传动部件的调整教案6--------回转部件、自动换刀装置的调整教案7--------位置检测装置、床身导轨的调整教案8--------数控系统发展简介、FANUC-0ib功能介绍教案9--------FANUC-0ib系统构成、硬件连接教案10------系统参数与设定教案11------I/O接口及PMC编程教案12------ SINU MERIC 840C特点介绍主要功能教案13----- SINUMERIC 840C系统的结构及各部分的功能教案14------ fanuc-0ib系统报警分类及常见故障分析教案15-----FANUC-0ib常见报警及处理方法教案16----数控机床的故障诊断及维修技术概述教案17----利用PLC进行数控机床的故障检测教案18-----数控系统系统故障的诊断教案19-----伺服系统的故障及维修技术教案20-----检测装置的故障及诊断教师教案教案专用纸第一章概述1.数控机床的优点:数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体,其优点:⑴能够进行复杂型面零件的加工,解决工艺难题。

⑵提高生产率⑶具有柔性⑷减轻工人的劳动强度2.我国数控机床的发展现状起步年代:1958开始研制目前生产能力:2001年国内数控机床产量已达1.8万台国产数控系统:⑴华中理工大学华中一型、华中二型⑵北京航天机床数控集团航天一型⑶中科院沈阳计算机所蓝天一型⑷中国珠峰数控公司中华一型3.加强数控维修的意义⑴技术需要⑵市场需要⑶企业的效益需要4.对数控维修人员的要求⑴知识面广⑵良好的系统的培训⑶良好的英语阅读能力⑷敢于实践,通过实践不断总结经验⑸敬业精神⑹持续的学习精神5.本课程的学习任务、要求⑴掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床精度的方法。

华中数控8型数控系统连接调试与PLC编程3

模块三数控系统PLC编程项目五认识数控机床用PLC一、PLC基本结构数控机床所受到的控制可分为两类:数字控制和顺序控制。

数字控制主要指对各进给轴进行精确的位置控制,包括:轴移动距离、插补、补偿等。

顺序控制主要指以CNC内部和机床各行程开关、传感器、按钮、继电器等的开关量信号状态为条件,并按照预先规定的逻辑顺序对诸如主轴的起停、刀具的转换、工件的夹紧松开、液压、冷却、润滑系统的运行等进行的控制。

与“数字控制”比较,“顺序控制”的信息主要是开关量信号。

PLC控制的范围包括全部顺序控制和简单的数字控制(如:轴点动)。

HNC-8型数控系统PMC采用内置式软PLC实现对机床的顺序控制。

PLC用户程序是用户根据机床实际控制需要,用PLC程序语言梯形图进行编制的。

HNC-8型数控系统PLC用户程序通过数控系统梯形图编辑界面进行在线编辑或通过计算机用华中数控梯形图-【LADDER】专用软件进行编辑。

通过编译将PLC用户程序翻译成数控系统能接受的文件,数控系统进行正常调用执行。

图3-1梯形图运行监控与在线编辑修改图3-2计算机用华中数控梯形图-【LADDER】专用软件梯形图是沿用电气控制电路(特别是继电器逻辑电路)的符号所组合而成的一种图形,梯形图的编辑就是根据机床实际控制要求,采用类似于设计继电器逻辑电路的方法,进行机床顺序控制的梯形图设计与编制。

程序编辑方式是由左母线开始至右母线结束,一行编完再换下一行,一行的接点个数由系统决定,相同的输入点可重复使用。

梯形图程序的运作方式是由左上到右下的扫描。

线圈及应用指令运算框等属于输出处理,在梯形图形中置于最右边。

但同一个输出不可重复。

图3-3HNC-8型数控系统PLC梯形图结构二、PLC工作原理图3-4数控系统梯形图寄存器图3-5PLC接口信号PLC接口信号负责组织PLC和NC之间的信息交换,如图3-5。

◆X寄存器:机床到PLC的输入信号。

◆Y寄存器:PLC到机床的输出信号。

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数控机床逻辑控制程序(PLC)设计与调试目的:熟悉并掌握K1000M PLC的基本编程方法和传输调试过程设备:GCY数控机床电气接线实训考核装置1. PLC的介绍1.1 概述1.2 PLC的特点1.3 PLC的分类1.4 PLC的硬件组成1.5 PLC的工作方式2. 数控系统K1000M系列PLC的基本编程方法和传输调试2.1 明确机床的控制要求和机床的工作流程2.2 PLC基本逻辑指令和功能指令2.3 K1000系列PLC的内部软元件2.4 数控机床PLC程序编写与调试2.4.1 数控机床梯形图的绘制2.4.2 数控机床PLC程序的传输调试1. PLC的介绍1.1 概述可编程控制器简称PLC,它是在电气控制技术和计算机技术的基础上开发出来的,并逐渐发展成为以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。

1.2 PLC特点PLC技术之所以高速发展,除了工业自动化的客观需要外,主要是因为它具有许多独特的优点,能较好地解决工业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。

其主要优点有:1. 可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强是PLC最重要的特点之一。

PLC的平均无故障时间可达几十万小时,之所以有这么高的可靠性,是由于它采用了一系列的硬件和软件的抗干扰措施。

(1)硬件方面 I/O通道才用光电隔离,有效的抑制了外部干扰源对PLC的影响;对供电电源采用多种形式的滤波,从而消除或抑制了高频干扰;对CPU 等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽,以减少空间电磁干扰;对有些模块设置了联锁保护、自诊断电路等。

(2)软件方面 PLC采用扫描工作方式,减少了由于外界干扰导致的故障; 在PLC系统程序中设有故障检测和自诊断程序,能对系统硬件电路等故障实现检测和判断:当外界干扰引起故障时,能立即将当前重要信息加以封存,禁止任何不稳定的读写操作,一旦外界环境正常后,便恢复到故障发生前的状态,继续原来的工作。

2. 编程简单、使用方便日前,大多数PLC采用的编程语言时梯形图语言,它是一种面向生产、面向用户的编程语言。

梯形图语言的电路符号和表达式与电气线路图相近,形象、直观,很容易让广大工程技术人员掌握。

当生产流程需要改变时,可以现场改变程序,使用方便、灵活。

同时, PLC编程器的操作和使用也很简单。

这也是PLC获得普及和推广的主要原因之一。

3.功能完善,通用性强现代PLC不仅具有逻辑运算功、定时、计数、顺序控制等功能,而且还具有 A/D和D/A转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网等许多功能。

4.设计安装简单、维护方便由于PLC软件代替了传统电气控制系统的硬件,控制柜的设计、安装接线工作量大大减少。

PLC的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试,缩短了应用设计和调试周期。

在维修方面,由于PLC的故障率极低,维修工作量很小;而且PLC具有很强的自诊断功能,如果出现故障,可根据PLC上的指示灯或编程器上提供的故障信息,迅速查明原因,维修极为方便。

5.体积小、质量轻、能耗低由于PLC采用了集成电路,其结构紧凑、体积小、能耗低,因而是实现机电一体化的理想控制设备。

1.3PLC的分类PLC产品种类繁多,其规格和性能也各不相同,通常根据其结构形式不同、功能的差异和I/O点数的多少等进行分类。

1.按结构的形式分类根据PLC的结构形式,可将PLC分为整体式和模块式两类。

(1)整体式PLC整体式PLC是将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内,具有结构紧凑、体积小,价格低等特点O微型PLC一般采用这种整体式结构。

(2)模块式PLC模块式PLC是将PLC各组成部分,分别制作成若干个单独的模块,如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。

模块式PLC由框架或基板和各种模块组成。

这种PLC的最大特点是配置灵活,可根据需要选配不同规模的系统,而且装配方便,便于扩展和维修。

大、中型PLC一般采用模块式结构。

2.按功能分类根据PLC所具有的功能不同,可将PLC分为低档、中档、高档三类。

3.按I/O点数分类根据PLC的I/O点数的多少,可将PLC分为小型、中型和大型三类。

(1)小型PLC I/O点数为256点以下的为小型PLC。

其中,I/O点数小于645 点的为超小型或微型PLC.(2)中型PLC I/O点数为256点以上, 2048点以下的为中型PLC。

(3)大型PLC I/O点数为2048点以上的为大型PLC。

数控机床中的PLC通常有两种形式:内装式和独立式。

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。

NC和PLC可以共用一个CPU,好可以是单独的CPU。

这种结构从软件硬件整体上考虑, PLC和NC之间没有多余的导线连接,增加了系统的可靠性,而且NC和PLC之间J易实现许多高级功能, PLC中的信息也能通过CNC的显示器显示,这种方式对于系统的使用具有较大的优势。

高档次的数控系统一般都采用这种形式的PLC。

独立式PLC也称外装式PLC,它独立于NC装置,具有独立完成控制的功能。

在采用这种应用方式时,用户可根据自己的特点,选用不同的PLC专业厂商的产品,并且可以更为方便地对控制规模进行调整。

1.4 PLC的硬件组成PLC 的硬件主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源等部分组成。

其中, CPU是PLC的核心,输入单元与输出单元是连接现场输入输出设备与CPU之间的借口电路,通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。

下面对PLC主要组成各部分进行简单介绍。

1.中央处理单元(CPU)在PLC中CPU按系统程序赋予的功能,指挥PLC有条不紊地进行工作,归纳起来主要有以下几个方面:(1)接收从编程器输入的用户程序和数据。

(2)诊断电源、PLC内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。

(3)通过输入接口接收现场的状态或数据,并存入输入映像寄存器或数据寄存器中。

(4)从存储器逐条读取用户程序,经过解释后执行。

(5)根据执行的结果,更新有关标志位的状态和输出映像寄存器的内容,通过输出单元实现输出控制。

2.存储器存储器主要有两种,一种是可读/可操作的随机存储器RAM,另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM和EEPROM。

在PLC中,存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。

3.输入/输出单元输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块,是PLC与工业生产现场之间的连接部件。

PLC通过输入接口可以检测到被控对象的各种数据,以这些数据作为PLC对被控制对象进行控制的依据;同时PLC又通过输出接口将处理结果送给被控制对象,以实现控制目的。

PLC的I/O接口所能接受的输入输出信号个数称为PLC输入/输出口(I/0)点数。

当系统的I/O 点数不够时,可通过PLC的I/O扩展接口对系统进行扩展。

4.通信接口5.智能接口模块6.编程装置1.5 PLC的工作方式PLC是通过执行反映控制要求的用户程序来完成控制任务的,需要执行众多的操作,但CPU 不可能同时执行多个操作,它只能按分时操作(串行工作)方式,每次执行一个操作,按顺序逐个执行。

由于CPU的运算处理速度很快,所以从宏观上来看,PLC外部出现的结果似乎是同时(并行)完成的。

这种串行工作过程称为PLC的扫描工作方式。

用扫描方式执行用户程序时,扫描是从第一条程序开始,在无中断或跳转控制的情况下,按程序存储的先后顺序,从上至下、从左至右,逐条执行,直到程序结束。

然后再从头开始扫描执行,周而复始重复运行。

整个扫描工作过程执行一遍所需的时间称为扫描周期。

扫描周期与CPU运行速度、PLC硬件配置及用户程序长短有关,典型值为1~lOOms。

PLC在行程序的过程分为三个阶段:即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

2. 数控系统K1000M系列PLC的基本编程方法和传输调试2.1 明确机床的控制要求和机床的工作流程机床的控制要求和机床的工作流程(表8-1)。

表8-1工作流程表2.2 PLC基本逻辑指令和功能指令PLC指令分为基本指令和功能指令两种类型。

基本指令:基本指令在设计顺序程序过程中是最常用到的指令。

它们执行一位总算,如AND、OR等共有14种类型。

功能指令:在用基本指令难以编制某些机床动作时,可以使用功能指令来简化编程。

一、基本指令基本指令的类型和含义见表格9.1.1基本指令和操作。

指令格式1:在代码表中书写指令,穿孔到纸带时使用这种格式。

指令格式2:通过编程器输入指令时使用这种格式,这种格式简化了输入操作。

举个例子,RN即表示RD.NOT,使用"R"和"N" 2个键来输入。

各基本指令详细内容列表如下:(STO就是所示的栈顶)表格9.1.1基本指令和操作二、功能指令在编制顺序程序时,一些功能,如控制沿更短路径方向的旋转,很难用只执行位运算的基本指令来实现。

因此,用功能指令来编程会更方便。

见表格9.2.1。

表格9.2.1功能指令的种类及处理过程* 详细内容见资料K1000PLC用户手册PLC指令篇。

2.3 K1000系列PLC的内部软元件1、输入继电器XI:输入继电器X与输入端相连,它是专门用来接受机床外部开关信号的元件。

PLC通过输入接口将外部输入信号状态(接通时为1,断开时为0)读入并存储在映像寄存器中。

输入继电器必须由外部信号驱动,不能用程序驱动,所以在程序中不可能出现其线圈,其触点的使用次数不限。

2、输出继电器Y输出继电器Y用来将PLC内部信号输出传送给外部负载(用户输出设备〉。

输出继电器线圈是由PLC内部的程序驱动的,其线圈状态传送给输出单元,再由输出单元驱动外部负载。

在输出单元中,每个硬件继电器都对应有唯一一对常开硬触点,但在梯形图中,每一个输出继电器的常开触点和常闭触点可以多次使用。

3、CNC→PLC的输入继电器F →CNC→PLC的输入继电器F属于数控系统的内部信号,使用时不能更改。

4、PLC→CNC的输出继电器G PLC→CNC的输入继电器G属于数控系统的内部信号,使用时不能更改。

5、辅助继电器(R)辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器,一般的辅助继电器与继电器控制系统中的中间继电器相似。

辅助继电器不能直接驱动负载,辅助继电器的常开与常闭触点在PLC内部编程时可无限次使用。

每个辅助功能M代码在PLC程序都有对应的R地址。

6、内部状态继电器S内部状态继电器S也称PLC的内部特殊标志,共20点,主要用在主轴自动换挡的控制中。

7、定时器(T)PLC中的定时器相当于继电器控制系统中的通电延时型时间继电器,它可以无限对常开、常闭延时触点。

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