《数控机床电气装调与维修（第二版）》课件 3-1 概述

第一节概述

数控机床用PLC可分为两类。一类是专为实现数控机床顺序控制而设计制造的“内装型”(Built—inType)PLC。另一类是输入/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能满足数控机床控制要求的“独立型”(Stand—aloneType)PLC。

一、“内装型”PLC

“内装型”PLC(或称“内含型”PLC、“集成式”PLC)从属于CNC装置，PLC与NC间的信号传送在CNC装置内部即可实现。PLC与MT间则通过CNC输入/输出接口电路实现信号传送(见图3—1)。内装型PLC有如下特点。图3—1具有内装型PLC的CNC机床系统框图

1．内装型PLC实际上是CNC装置带有的PLC功能，一般是作为一种基本的或可选择的功能提供给用户。

2．内装型PLC的性能指标(如：输入/输出点数，程序最大步数，每步执行时间、程序扫描周期、功能指令数目等)是根据所从属的CNC系统的规格、性能、适用机床的类型等确定的。其硬件和软件部分是被作为CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统其他功能一起统一设计、制造。因此，系统硬件和软件整体结构十分紧凑，且PLC所具有的功能针对性强，技术指标亦较合理、实用，尤其适用于单机数控设备的应用场合。

3．在系统的具体结构上，内装型PLC可与CNC共用CPU，也可以单独使用一个CPU；硬件控制电路可与CNC其他电路制作在同一块印制板上，也可以单独制成一块附加板，当CNC装置需要附加PLC功能时，再将此附加板插装到CNC装置上，内装PLC一般不单独配置输入/输出接口电路，而是使用CNC系统本身的输入/输出电路；PLC控制电路及部分输入/输出电路(一般为输入电路)所用电源由CNC装置提供，不需另备电源。

4．采用内装型PLC结构，CNC系统可以具有某些高级的控制功能。如：梯形图编辑和传送功能，在CNC内部直接处理NC窗口的大量信息等。国内常用的带有内装型PLC的系统有：FANUC公司的FS-0(PMC—L／M)、FS-0Mate(PMC-L／M)、FS-3(PLC—D)、FS-6(PLC—A、PLC—B)、FS-10／1l(PMC-1)、FS—15(PMC-N)；Siemens公司的SINUMERIK802、SINUMERIK810、SINUMERIK820、SINUMERIK840；A—B公司的8200、8400，8600等。二、“独立型”PLC“独立型”PLC又称“通用型”PLC。独立型PLC是独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，能够独立完成规定控制任务的装置。采用独立型PLC的数控机床系统框图见图3—2。独立型PLC有如下特点。

1．独立型PLC具有如下基本的功能结构：CPU及其控制电路，系统程序存储器，用户程序存储器、输入/输出接口电路、与编程机等外部设备通信的接口和电源等。图3—2具有独立型PLC的CNC机床系统框图

2．独立型PLC一般采用模块化结构或箱式结构，各功能电路多做成独立的模块或印制电路插板，具有安装方便，功能易于扩展和变更等优点。例如，可采用通信模块与外部输入输出设备、编程设备、上位机、下位机等进行数据交换；采用D／A模块可以对外部伺服装置直接进行控制；采用计数模块可以对加工工件数量、刀具使用次数、回转体回转分度数等进行检测和控制，采用定位模块可以直接对诸如刀库、转台、直线运动轴等机械运动部件或装置进行控制。

3．独立型PLC的输入/输出点数可以通过I／O模块或插板的增减灵活配置。有的独立型PLC还可通过多个远程终端连接器构成有大量输入/输出点的网络，以实现大范围的集中控制。国内数控机床常用的独立型PLC有：Siemens公司的SIM