数控机床PLC控制.ppt

可编程控制器PLC是20世纪60年代发展起来的一种新型自动化控制装置，已广泛应用于各种工业设备，而本章中仅仅讨论PLC在数控机床中的应用。 本章主要介绍 PLC的组成及其工作方式 常用编程语言，详细介绍其中的梯形图和语句表 应用PLC时需要掌握的电气基本知识 数控机床PLC系统设计及调试 机床数控中PLC控制应用实例，使大家对PLC有一个完整的了解 可编程控制器概述 可编程控制器是计算机技术与自动控制技术有机结合的一种通用工业控制器。在此之前，机床的顺序控制是以机床当前运行状态为依据，使机床按预先规定好的动作依次地工作，这种控制方式的实现，是由传统的继电器逻辑电路RLC（Relay Logic Circuit）完成的。RLC是将继电器、接触器、按钮、开关等机电式控制器件用导线、端子等连接起来的电路，以实现规定的顺序控制功能。 RLC存在一些难以克服的缺点：它只能解决开关量的简单逻辑运算，以及定时、计数功能；当需要修改控制逻辑时，须增减控制元件和重新布线，安装和调试周期长，工作量大。 继电器、接触器等器件体积较大，触点有限，当机床中的受控对象较多，或控制动作顺序较复杂时，需要采用大量的器件，使得整个RLC 体积庞大，功耗高，可靠性差等，因此RLC 只能用于工业设备和简单的数控机床。 1969年，美国DEC公司研制出世界上第一台型号为“PDP-14”的可编程控制器，在通用汽车公司的自动装配线上使用，获得了成功。因为这种装置当时称为“可编程逻辑控制器”（Programmable Logic Controller），故简称PLC。1980年，美国电气制造协会NEMA（National Electrical Manufacturers Association）正式将这类装置命名为“Programmable Logic Controller”，简称PC。  但由于个人电脑（Personal Computer）也简称PC，而且已被广为使用，故可编程控制器习惯上仍称作PLC。1987年，国际电工委员会（IEC）在颁布的可编程控制器国际标准草案中，对PLC作了如下的规定： “可编程控制器是一种数字运算电子系统，专为在工业环境下运用而设计。它采用可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等特定功能的用户指令，并通过数字式或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其辅助设备都应按易于构成一个工业控制系统，且它们所具有的全部功能易于应用的原则设计。” 数控机床的控制由数控装置和可编程控制器协调配合共同完成，其中数控装置主要完成与数字运算和管理等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译码、位置伺服控制等；可编程控制器（以下简称PLC）主要完成与逻辑运算有关的一些动作，没有实现轨迹运动上的具体要求。PLC通过辅助控制装置完成机床相应的开关动作，如刀具的更换、工件的装夹、冷却液的开/关、自动润滑等一些辅助动作。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，另一方面将一部分信息送往数控装置用于加工过程的控制。 1????可编程控制器的特点与分类 可编程控制器（PLC）具有如下特点： （1）PLC是一种专用于工业顺序控制的微机系统。为了适应顺序控制的要求，PLC省去了微机的一些数字运算功能，而强化了逻辑运算控制功能，是一种介于继电器控制和微机控制之间的自动控制装置。 （2）PLC是专为在恶劣的工业环境下使用而设计的，所以具有很强的抗干扰能力。除输入/输出部分采用光电隔离的措施外，对电源、运算器、控制器、存储器等也设置了多种保护和屏蔽。此外还用软件检查故障，纠正故障，因此，系统平均无故障时间长达几万小时。 PLC没有继电器那种机械触点，因此，不存在触点的接触不良、熔焊、磨损和线圈损坏等故障。 （3）相对于RLC，PLC采用软件实现用户控制逻辑，因此，结构紧凑、体积小，很容易装入机床内部或电气箱内，便于实现动作复杂的控制逻辑和数控机床的机电一体化。 （4）目前大多数的PLC，均采用梯形图编程方式。梯形图与继电器逻辑控制电路图十分相似，图形符号形象直观、工作原理易于理解和掌握、编程简单、操作方便、改变程序灵活，因此，对熟悉继电器接触器控制电路的电气技术人员，在短时间内就能学会。 （5）PLC可与编程器、个人计算机等联接，可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。 可编程控制器的分类： PLC的产品很多，型号规格也不统一，可以从结构、原理、规模等方面分类。 从数控机床应用的角度可编程控制器可分为两类。一类是CNC的生产厂家专为数控机床顺序控制而将数控装置（CNC）和PLC