数控机床PLC控制基础知识

项目5数控机床的PMC控制,任务5.1PMC控制基础知识,5.1.1数控机床PMC概述,5.1.2数控机床PMC的信息传递,5.1.3PMC顺序程序的执行,5.1.4FANUCPMC基本逻辑指令,5.1.1数控机床PMC概述,PLC用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器PMC（ProgrammableMachineController）。,CNC完成插补运算、译码、位置伺服控制等。PMC完成工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作；它还接受机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作，另一方面将一部分指令送往CNC用于加工过程的控制。,数控机床的控制，由CNC和PMC协调配合共同完成。CNC主要完成哪些功能？PMC主要完成哪些功能？,PMC控制的机床辅助功能主要涉及到M、S、T指令：1、M指令功能控制主轴的正反转及停止、有级调速主轴齿轮箱的变速、冷却液的开关、卡盘的松紧及换刀等。2、S指令功能主轴转速的控制3、T功能刀具功能,PLC采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作。其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段，并进行周期循环。,PLC的工作过程示意图,用于数控机床的PLC一般分为两类：内装型PLC和独立型PLC。,内装型（或集成型）PLCCNC的生产厂家为实现数控机床的顺序控制，而将CNC和PLC综合起来设计，称为内装型（或集成型）PLC。内装型PLC是CNC装置的一部分。1.内装型PLC与CNC间的信息传送在CNC内部实现。2.PLC与机床之间信息传送则通过CNC的输入/输出接口电路来实现。3.一般不能独立工作。,具有内装型PLC的CNC系统,独立型（或外装型）以独立专业化的PLC生产厂家的产品来实现顺序控制系统，称为独立型（或外装型）PLC。1.与CNC装置相对独立的,可以单独拿出来使用。2.功能易于扩展和变更。3.独立型PLC和CNC之间是通过输入输出接口连接的。,独立型PLC的CNC系统,5.1.2数控机床PMC的信息传递,CNC、PLC和MT之间的信息传递：,X：由机床向PMC的输入信号（MTPMC）Y：由PMC向机床的输出信号(PMCMT)F：由NC向PMC的输入信号(NCPMC)G：由PMC向NC的输出信号(PMCNC),PLC地址通常由三部分组成：1、地址类型；2、地址号；3、位号；,1、MT至PLC,机床侧传递给PLC的信息主要是机床操作面板上各种开关、按钮等信息，包括机床启动与停止、工作方式选择、倍率选择、主轴的正反转和停止、切削液的开与关、卡盘的与松开、各坐标轴的点动控制、换刀指令、超行程限位、主轴伺服保护监控信号、进给系统运行准备信号等开关量信号。这些信号所占用PLC的输入单元地址均可由机床生产厂家的PLC程序设计者自行定义。,2、PLC至MT,PLC至机床的信号是控制机床的执行元件，如电磁阀、继电器、接触器以及确保机床各运动部件状态的信号和故障指示等。这些信号所占用PLC的输出单元地址均可由机床生产厂家的PLC程序设计者自行定义。,3、CNC至PLC,CNC至机床的信息主要是M、S、T、F等功能代码。S功能是指用几位代码指定主轴转速，在PLC中通过转换输出主轴转速控制指令；T功能是通过PLC管理刀库，进行自动刀具交换；M功能是辅助功能，根据不同的M代码，可控制主轴的正、反转和停止，主轴齿轮箱的换档变速，切削液的开、关，卡盘的夹紧、松开及换刀机械手的取刀、归刀等动作；F功能是通过PLC控制伺服系统完成坐标轴进给率的输出。,4、PLC至CNC,PLC送至CNC的信息主要是M、S、T、F功能应答信号及各坐标轴的基准点信号，机床运动部件的状态和故障等信息。所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC厂家确定，PLC编程者只可使用，不可改变和增删。,5.1.3PMC顺序程序的执行,1、顺序程序的构成PMC的工作是按梯形图上编写的顺序动作的。PMC的工作原理和PLC是一样的，实际上是一种扫描的工作原理，顺序程序从程序的开头执行到结束，执行完后，在从头开始，反复循环。顺序程序一般由两部分组成。第一级程序和第二级程序。第一级程序处理窄脉冲信号（对时间反应速度快的），第二级程序是顺序程序的主体部分。,第一级程序仅处理短脉冲信号，如急停、各轴超程、返回参考点减速、外部减速、跳步、到达测量位置和进给暂停信号。第二级程序是PLC程序的主体，被分割成几部分。,第一级程序每隔8ms执行一次，第二级程序被分隔。,子程序必须在第二级程序后指定。,FANUC系统PMC的分类:,PMCL/M：用于FANUCOC/OD系统,PMCSA1：用于FANUCOi系统/OiMate系统,PMCSA3：用于FANUCOiA系统,PMCSB7：用于FANUC16i/18i/21i及OiB/OiC系统,PMCRB5/RB6：用于FANUC16/18系统,基本指令包括RD、AND、OR等，在设计顺序程序时使用最多，但当顺序控制逻辑较为复杂时仅用基本指令编程常会十分困难，必须借助功能指令以简化编程功能指令如DEC、TMR等。,PMC有两种指令：基本指令和功能指令,5.1.4FANUCPMC基本逻辑指令,取指令RD指令格式：RD.地址号位号,功能：读取逻辑行第一个常开触点。,梯形图符号：,FANUCPMC基本指令,取反指令RD.NOT指令格式：RD.NOT.地址号位号,功能：读取逻辑行第一个常闭触点。,梯形图符号：,输出指令WRT指令格式：WRT.地址号位号,功能：将逻辑运算的结果输出到指定地址。,梯形图符号：,取反输出指令WRT.NOT指令格式：WRT.地址号位号,功能：将逻辑运算的结果取反后输出到指定地址。,梯形图符号：,逻辑与AND指令格式：AND.地址号位号,功能：串联一个常开触点。,梯形图符号：,RDX0.0ANDX0.1WRTY0.1,逻辑与非AND.NOT指令格式：AND.NOT.地址号位号,功能：串联一个常闭触点。,梯形图符号：,RD.NOTX0.0AND.NOTX0.1WRT.NOTY0.1,逻辑或OR指令格式：OR.地址号位号,功能：并联一个常开触点。,梯形图符号：,RDX0.0ORX0.1AND.NOTX0.2WRTY0.1,逻辑或非OR.NOT指令格式：OR.NOT.地址号位号,功能：并联一个常闭触点。,梯形图符号：,RDX0.0OR.NOTX0.1AND.NOTX0.2WRTY0.1,例1根据梯形图补写语句表,例2,例3,RDX1.0AANDX2.0A.BWRTR500.0A.B,梯形图编程原则,按从上到下、从左到右的顺序编程。PLC从首句开始执行，到END指令结束并返回首句,若缺少END指令，不能正确执行程序。接点开始、线圈结束,接点是逻辑条件，线圈