可编程序控制器 数控机床及工业机器人相关的课程

可编程序控制器第五章可编程序控制器第五章 数控机床及工业机器人数控机床及工业机器人 可编程序控制器可编程序控制器 （一）PLC 概述（熟悉） 1.组成： PLC 实质上是一种工业控制计算机，它包括硬件和软件两部分。 PLC 硬件包括基本组成部分、I/O 扩展部分和外部设备三大部分。 基本组成部分是构成 PLC 的最小系统，包括 CPU 及存储器、输入接口、输出接口、 电源等。 CPU 输入输出处理、程序解算、通信处理等。 存储器 其中系统存储器存放 PLC 的系统软件；而 用户存储器存放用户程序和 I/O 状态。 硬件 基本组 成部分 输入接口、输出接口 （I/O 接口） 输入接口将采集到的开关和现场设备信号 送给 CPU，解算后将控制信号经输出接口 转换成电压或电流信号驱动现场设备。 电源 提供电能。 I/O 扩 展部分 当用户所需要的输入、输出点数超过基本系统的输入输出点数 时，由 I/O 扩展部分扩大系统的总点数。 外部设 备 开发 PLC 控制系统的辅助设备，主要包括：编程器、 EPROM 写 入器、磁带机、打印机、监视器等。 系统软 件 系统软件由生产厂家编制，用于管理、协调 PLC 各部分的工作， 通常被固化在 ROM 中。 软件 应用软 件 应用软件是用户根据控制的需要，用 PLC 语言编写的程序。应 用软件一般存在 RAM 中，并使用锂电池进行掉电保护；不经常 变化的应用软件可以固化在 PLC 提供 EPROM 模块中。 可编程序控制系统（PLC）设计师国家职业资格认 证考试 2012 年在北京、深圳等各地举办！全国正在 火热报名中！ 人力资源和社会保障部权威认证,全国 通用，终身有效！ 此证对升职加薪、涨退休金、户 口迁移、评职称，都有重要参考价值。 从事 PLC 系 统控制、PLC 软件编程和设置人员。 计算机技术、 自动控制技术和网络通信技术人员。 电气或自动化 工程设计工程师、维修技术人员、 设备维护的人员、 自动化控制教学人员的绝好选择，绝佳机会！详情请 咨询 QQ：1903948040 【提示】PLC 插上装有用户程序的 EPROM 模块时，PLC 优先执行 EPROM 模块中 的程序；而 PLC 机不插上装有用户程序的 EPROM 模块时，PLC 执行 RAM 区的用户 程序。 2.PLC 的基本技术指标 存储器容 量 一般用 K 字节（KB）、K 位来表示。IK=1024 字节。 扫描速度 一般以执行 1000 步指令所需要的时间来衡量，单位是 ms/K，或 s/步。 I/O 点数 I/O 点数是指 PLC 外部输入、输出端子总数，这是 PLC 最重要的一 项技术指示。 编程语言 编程语言的指令条数是衡量 PLC 软件功能强弱的主要指标，指令越 多，编程功能越强。 3.PLC 的特点。PLC 作为一种新型的工业控制器具有以下特点： （1）控制程序可变，具有良好的柔性。当生产工艺改变或生产设备更新时，无须改 变硬件而只要改变相应的程序即可。 （2）采用面向过程的语言，编程方便。目前大多数 PLC 都使用清晰直观的梯形图指 令 RLL 语言或图形化编程语言 SFC. （3）功能完善。 （4）扩充方便，配置灵活。 （5）系统构成简单，安装调试方便。 （6）可靠性高。可编程控制器使用大规模集成电路，和具有很多触点的继电器系统 比较，可靠性要高得多。而且在 PLC 的设计中采用了容错技术。平均无故障时间 （MTBF）超过 20000 小时，平均修复时间（MTTR）则小于 10 分钟。另外，在 PLC 的 输出输入中采用屏蔽、滤波、隔离、电源高速等措施，大大提高了抗工业环境干扰的能力。 （二）PLC 在数控机床中的应用（掌握） 在中、高档数控机床中，PLC 是 CNC 装置的重要组成部分。 作用：接受来自零件加工程序的开关功能信息（M、S、T 即辅助功能、主轴转速功 能和刀具功能）以及机床操作面板上的开关量信号，进行逻辑处理，完成输出控制功能， 实现各功能以及操作方式的连锁。 【注意】PLC 不处理高速轨迹信息。 数控机床使用的 PLC 有内装型和独立型。 1.内装型 PLC 的特点是： （1）其性能指标由所属 CNC 装置的性能规格确定。它的硬件和软件被作为 CNC 装 置的基本功能统一设计，具有结构紧凑、适配性强等优点。 （2）它有与 CNC 共用微处理器和具有专用微处理器两种类型。前者利用 CNC 微处 理器的余力来发挥 PLC 的功能，I/O 点数较少；后者由于有独立的微处理器，多用于顺序 程序复杂动作速度要求快的场合。 （3）它与 CNC 其它电路同装在一个机箱内，共用一个电源和地线。 （4）内装型 PLC 的硬件电路可与 CNC 其他电路制作在同一块印刷电路板上，也可 以单独制成一块附加印刷电路板，供用户选择。 （5）内装型 PLC 使用 CNC 装置本身的 I/O 接口电路。 （6）采用内装型 PLC 造价低，具有较高的性能、价格比。 2.独立型 PLC 的特点是： （1）可根据数控机床对控制功能的要求灵活选购或自行开发。 （2）有自己的 I/O 接口电路，PLC 本身采取模块化结构。 （3）可以扩大 CNC 的控制功能，可以形成两个以上的附加轴控制。 （4）在性价比不如内装型 PLC. 总的来看，单微处理器的 CNC 装置采用内装型 PLC 为多，而独立型 PLC 主要用在 多微处理器 CNC 装置，FMC 或 FMS、FA、CIMS 中，具有较强的数据处理、通信和诊断 功能，成为 CNC 与上级计算机联网的重要设备。 单机 CNC 系统中的内装型和独立型 PLC 的作用是一样的，主要是协助 CNC 装置实 现低速辅助信息的控制。 （三）PLC 在工业控制中应用简述（了解） PLC 除了在 CNC 中使用外，还广泛用于冶金、机械、石油化工、能源交通乃至娱乐 等各行业。 1.PLC 的应用类型 （1）顺序控制和开关逻辑控制类型。这是最基本控制方式，已取代了传统的继电器。 （2）闭环过程控制类型。 （3）组合数字控制类型。 （4