数控机床电气系统装调与维修技术-3.1认识数控机床的PLC

数控机床电气系统装调与维修技术项目三.数控机床PLC的故障诊断与维修认识数控机床的PLC任务13.1认识数控机床的PLC学习目标：

技能目标：

（1）会对PMC进行硬件连接；

（2）会进行PMC画面的基本操作。

知识目标：

（1）了解数控机床PMC的形式；

（2）掌握数控机床PMC的信息交换；

（3）掌握PMC的地址分配。

素养目标：

（1）培养学生按7S(整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全、节约)标准工作的良好习惯；

（2）培养学生具备善于观察，主动学习，能够分析问题、解决问题的能力。一、数控机床PLC的形式数控机床常用的PLC主要有两类：一类是专门为机床应用而设计制造的内装型PLC（PMC）；另一类是独立式（通用型PLC），其输入/输出信号接口技术规范、输入/输出点数、程序存储容量以及运算和控制功能等均满足数控机床控制的要求。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLC内装型PLC一、数控机床PLC的形式1.内装型PLC内装型PLC从属于CNC装置，PLC硬件电路可与CNC装置其他电路制作在同一块印刷板上，也可以制作成独立的电路板。PLC与CNC之间的信号传递在CNC装置内部完成。PLC与机床侧（MT）的信号传递则通过PLC的输入输出接口来实现的，其连接如图所示。此系统硬件和软件整体结构十分紧凑；可与CNC公用CPU，也可以单独使用CPU，不单独配置I/O接口，而使用系统本身的I/O接口；采用内装PLC的数控系统可以具备某些高级的控制功能，如梯形图编辑和传送功能等。目前，CNC厂家在其生产的CNC产品中，大多数都采用内装型PLC，使其结构更加紧凑。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLC内装型PLC一、数控机床PLC的形式2.独立型PLC独立型PLC又称通用性PLC，它独立于CNC装置，大多数采用模块化结构，输入/输出点数可以通过输入/输出模块的增减灵活配置，具有完备的硬件和软件功能，能独立完成规定的控制任务。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLC采用独立型PLC的数控机床系统框图二、PLC与数控装置、机床侧之间的信息交换PLC作为CNC与机床（MT）之间的信号转换电路，既要与CNC进行信号转换，又要与机床侧外围开关进行信号交换，如图所示为CNC、PMC与外围电路的关系。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLC采用独立型PLC的数控机床系统框图二、PLC与数控装置、机床侧之间的信息交换1.PLC到MTCNC的输出数据经PLC的逻辑处理，通过输出接口送至MT侧。CNC到机床的主要信号由M、S、T等代码。M功能是辅助功能，根据不同的M代码，PLC可控制主轴的正、反转和停止，主轴齿轮箱的换档变速，主轴准停，切削液的开关，卡盘的加紧、松开，机械手的取刀、放刀等；S功能是在PLC中可以用4位代码直接指定转速；T功能是数控机床通过PLC管理刀库，进行自动换刀。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLCCNC、PMC与外围电路的信号关系二、PLC与数控装置、机床侧之间的信息交换1.MT到PLC从机床侧输入的开关量信号通过输入接口输入到PLC逻辑控制器处理后送到CNC装置中。机床侧传给PLC的信号主要是机床操作面板上的各种开关、按钮及检测信号等信息。大多数信号的含义及所配置的输入地址，均可由PLC程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进行修改。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLCCNC、PMC与外围电路的信号关系二、PLC与数控装置、机床侧之间的信息交换1.CNC到PLCCNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中,所有CNC送至PLC的信号含义和地址(开关量地址或寄存器地址)均由CNC厂家确定,PLC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T功能,通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中。。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLCCNC、PMC与外围电路的信号关系二、PLC与数控装置、机床侧之间的信息交换1.

PLC到CNCPLC送至CNC的信息也由开关量信号或寄存器完成,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。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLCCNC、PMC与外围电路的信号关系二、PLC与数控装置、机床侧之间的信息交换1.

PLC到CNCPLC送至CNC的信息也由开关量信号或寄存器完成,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。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLCCNC、PMC与外围电路的信号关系三、数控机床PLC的基本控制功能数控机床的PLC通常具有如下控制功能：（1）机床操作面板控制（2）机床外部开关量的输入信号控制（3）输出信号控制（4）伺服控制（5）故障诊断处理知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLC四、PMC数据类型PMC的数据形式分为二进制形式、BCD码形式和位型三种。五、程序级别和输入/输出信号处理第1级：程序的开头到END1命令之间为第一级程序，系统每4/8ms执行一次。主要是处理急停、跳转、超程等信号。第2级：END1命令之后，END2命令之前的顺序程序为第二级程序。第二级程序通常包括机床操作面板、ATC（自动换刀装置）程序等。第3级：END2命令和END3命令之间的程序为第三级程序。第三级程序主要处理低速响应的信号，如图所示。知识储备-数控机床PLC基本知识3.1认识数控机床的PLCPMC程序层级FANUC数控系统PLC又称为PMC，有PMC.1.A、PMC.1.B、PMC.1.C、PMC.1.D、PMC.1.G和PMC.1.L等多种型号，它们分别使用不同的FANUC系统，如0iMATE.1.TD系统PMC是采用PMC.1.L型号。知识储备-FANUC数控系统PMC3.1认识数控机床的PLC一．PMC信号地址、类型PMC的信号地址是指与机床侧的输入/输出信号、与CNC之间的输入/输出信号、内部继电器、保持性存储器内的数据等各信号存在场所的编号。在PMC程序时所需的四种类型的地址如图3.1.5所示，图中实线表示与PMC相关的输入输出信号经由I/O板的接收电路和驱动电路传送。由虚线表示的与PMC相关的输入输出信号仅在存储器中传送，例如在RAM中传送；这些信号的状态都可以在CRT上显示。与PMC相关的地址一．PMC信号地址、类型相关的PMC地址符号与信号种类如图知识储备-FANUC数控系统PMC3.1认识数控机床的PLC（1）MT与PMC之间的信号地址X与YX是来自机床侧的输入信号（如极限开关、刀位信号、操作按钮等检测元件），PMC接收从机床侧各检测装置反馈回来的输入信号，在控制程序中进行逻辑运算，作为机床动作的条件及外围设备进行自诊断的依据。Y是由PMC输出到机床的信号，在控制程序中输出信号控制机床侧的接触器、信号指示灯动作，满足机床的控制要求。一．PMC信号地址、类型相关的PMC地址符号与信号种类如图知识储备-FANUC数控系统PMC3.1认识数控机床的PLC（2）PMC与CNC之间的信号地址F与GF是由控制伺服电机和主轴电机的系统部分输入到PMC的信号，系统部分就是将伺服电机和主轴电机的状态，以及请求相关机床动作的信号（移动中信号、位置检测信号、系统准备完信号等），反馈到PMC中进行逻辑运算，以作为机床动作的条件及进行自诊断的依据。G是由PMC侧输出到控制伺服电机和主轴电机的系统部分的信号，对系统部分进行控制和信息反馈（如轴互锁信号，M代码执行完毕信号等）。一．PMC信号地址、类型相关的PMC地址符号与信号种类如图知识储备-FANUC数控系统PMC3.1认识数控机床的PLC（2）PMC与CNC之间的信号地址F与GF是由控制伺服电机和主轴电机的系统部分输入到PMC的信号，系统部分就是将伺服电机和主轴电机的状态，以及请求相关机床动作的信号（移动中信号、位置检测信号、系统准备完信号等），反馈到PMC中进行逻辑运算，以作为机床动作的条件及进行自诊断的依据。G是由PMC侧输出到控制伺服电机和主轴电机的系统部分的信号，对系统部分进行控制和信息反馈（如轴互锁信号，M代码执行完毕信号等）。二．PMC信号格式地址知识储备-FANUC数控系统PMC3.1认识数控机床的PLC在地址号的开头必须指定一个字母，用来表示表中所列的信号类型，在功能指令中指定字节单位的地址时，位号可以省略，如X127。PMC信号地址格式三．PMC的基本指令和功能指令知识储备-FANUC数控系统PMC3.1认识数控机床的PLC梯形图是直接从传统的继电器控制演变而来的，通过使用梯形图符号组合成的逻辑关系构成了PMC程序。PMC的基本指令有RD、RD.NOT、WRT、WRT.NOT、AND、AND.NOT、OR、OR.NOT、RD.STK、RD.NOT.STK、AND.STK、OR.STK、SET、RST共14个。在编写程序时通常有两种方法，一是使用助记符语言（即基本功能指令）；二是用梯形图符号。当使用梯形图符号编写时不需要理解PMC指令就可以直接进行程序的编写。由于梯形图易于理解、便于阅读和编辑，因而成为编程人员的首选，FANUC数控系统使用梯形图符号进行编程。知识储备-ANUC数控系统I/O硬件的连接3.1认识数控机床的PLC由于各个I/O点，手轮脉冲信号都连接在I/OLink总线上，在PMC梯形图编辑之前都要进行I/O模块的设置，即地址分配。在PMC中进行模块分配，实质上就是要把硬件连接和软件上设定统一的地址（物理点和软件点的对应）为了地址分配的命名方便，将各I/O模块的连接定义出组group