《数控机床电气控制》第四章.ppt

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1、数控机床电气控制数控机床电气控制第四章第四章 可编程序控制器（可编程序控制器（PLC）的工作原理的工作原理第一节第一节 概述（课时概述（课时1）第二节第二节 PLC的组成与工作原理（课时的组成与工作原理（课时2）第三节第三节 数控机床数控机床PLC（课时课时2）数控机床电气控制数控机床电气控制（1）了解可编程序控制器的基本组成和编程语）了解可编程序控制器的基本组成和编程语言。言。（2）正确理解可编程序控制器的扫描工作方式、）正确理解可编程序控制器的扫描工作方式、等效电路，掌握可编程序控制器的工作原理。等效电路，掌握可编程序控制器的工作原理。（3）掌握数控机床中的可编程序控制器的形式、）掌握数控

2、机床中的可编程序控制器的形式、特点和功能。特点和功能。v本本章重点：章重点：数控机床电气控制数控机床电气控制第一节第一节 概述概述一、一、PLC的定义的定义 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生

3、产过程。械的生产过程。数控机床电气控制数控机床电气控制二、二、PLC的特点的特点 1可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强 2通用性好，组合灵活通用性好，组合灵活 3编程简单，使用、维护方便编程简单，使用、维护方便 4功能完善功能完善，适应面广，适应面广 5减少控制系统设计及施工的工作量减少控制系统设计及施工的工作量 6体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低 数控机床电气控制数控机床电气控制三、三、PLC的分类的分类 1按照点数、功能不同分类按照点数、功能不同分类 根根据据输输入入输输出出点点数数、存存贮贮器器容容量量和和功功能能分分为为小小型、中型和大型三类。型、中型和大型三类。

4、小小型型PLC又又称称为为低低挡挡PLC。它它的的输输入入/输输出出（I/O）点点数数一一般般256点点以以下下，用用户户程程序序存存贮贮器器容容量量小小于于8KB，具具有有逻逻辑辑运运算算、定定时时、计计数数、移移位位等等功功能能，可可以以用用来来进进行行条条件件控控制制、定定时时计计数数控控制制，通通常常用用来来代代替替继继电电器器控控制制，在在单单机机或或小小规规模模生生产产过过程程中中使用。使用。数控机床电气控制数控机床电气控制 中中型型PLC的的I/O点点数数一一般般在在2562048点点之之间间，用用户户存存贮贮器器容容量量小小于于50KB，兼兼有有开开关关量量和和模模拟拟量量的的

5、控控制制功功能能。它它除除了了具具备备小小型型PLC的的功功能能外外，还还具具有有数数字字计计算算、过过程程参参数数调调节节(如如比比例例、积积分分、微微分分调调节节)、查查表表等等功功能能，同同时时辅辅助助继继电电器器数数量量增增多多，定定时时计计数数范范围围扩扩大大，适适用用于于较较为为复复杂杂的的开开关关量量控控制制如如大大型型注注塑塑机机控控制制、配配料料及及称称重重等等小小型型连连续续生生产过程控制等场合。产过程控制等场合。数控机床电气控制数控机床电气控制 大大型型PLC又又称称为为高高档档PLC，I/O点点数数超超过过2048点点，进进行行扩扩展展后后还还能能增增加加，用用户户存存

6、贮贮容容量量在在50KB以以上上，具具有有逻逻辑辑运运算算、数数字字运运算算、模模拟拟调调节节、联联网网通通讯讯、监监视视、记记录录、打打印印、中中断断控控制制、智智能能控控制制及及远远程程控控制制等等功功能能，用用于于大大规规模模过过程程控控制制(如如钢钢铁铁厂厂、电站电站)、分布式控制系统和工厂自动化网络。、分布式控制系统和工厂自动化网络。数控机床电气控制数控机床电气控制2.按照结构形状分类按照结构形状分类 根根据据PLC各各组组件件的的组组合合结结构构，可可将将PLC分分为为整体式和模块式两种。整体式和模块式两种。3.按照使用情况分类按照使用情况分类 从从应应用用情情况况又又可可将将PL

7、C分分为为通通用用型型和和专专用用型型两类。两类。数控机床电气控制数控机床电气控制四、四、PLC的应用的应用 1.顺序控制顺序控制 PLC应用于单机控制、多机群控制、生产自应用于单机控制、多机群控制、生产自动线控制等。动线控制等。2.运动控制运动控制3.PLC采采用用专专用用的的运运动动控控制制模模块块，对对直直线线运运动动4.4.或或圆圆周周运运动动的的位位置置、速速度度和和加加速速度度进进行行控控制制，可可5.5.实现单轴、双轴、多轴位置控制。实现单轴、双轴、多轴位置控制。3.过程控制过程控制4.PLC能能控控制制大大量量的的物物理理参参数数，PIDPID模模块块的的提提供供5.5.使使P

8、LCPLC具有了闭环控制的功能。具有了闭环控制的功能。数控机床电气控制数控机床电气控制4.数据处理数据处理 5.5.PLCPLC与与机机械械加加工工中中的的CNC设设备备紧紧密密结结合合，实实6.6.现数字控制。现数字控制。5.通信联网通信联网 6.PLC的的通通信信包包括括PLC之之间间、PLC和和其其他他智能智能7.7.控制设备之间的通信功能。控制设备之间的通信功能。数控机床电气控制数控机床电气控制第二节第二节 PLC的组成与工作原理的组成与工作原理 一、一、PLC的基本组成的基本组成 PLC是是一一种种面面向向工工业业环环境境设设计计的的专专用用计计算算机机，它它具具有有与与一一般般计计

9、算算机机类类似似的的结结构构，也也是是由由硬硬件件和和软软件所组成的。件所组成的。1PLC的硬件结构的硬件结构 由由中中央央处处理理单单元元（CPU）、存存储储器器、输输入入/输输出接口、编程器、电源等几部分组成。出接口、编程器、电源等几部分组成。数控机床电气控制数控机床电气控制数控机床电气控制数控机床电气控制（1）CPU 主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并将处理结果输出到输出接口。将处理结果输出到输出接口。（2）存储器）存储器 用来存储数据或程序的。系统程序存

10、储在只读存用来存储数据或程序的。系统程序存储在只读存储器储器ROM中，应用程序即用户程序，一般存放在中，应用程序即用户程序，一般存放在随机存储器随机存储器RAM中，由后备电池维持其在一定时中，由后备电池维持其在一定时间内不丢失，也可将用户程序固化到只读存储器中，间内不丢失，也可将用户程序固化到只读存储器中，进行永久保存。进行永久保存。数控机床电气控制数控机床电气控制（1）CPU 主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读主要作用是执行系统控制软件，从输入接口读取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并取各开关状态，根据梯形图程序进行逻辑处理，并将处理结果输出到输出接口。将处理结果输出到输出接口

11、。（2 2）存储器）存储器 用来存储数据或程序的。系统程序存储在只读用来存储数据或程序的。系统程序存储在只读存储器存储器ROMROM中，应用程序即用户程序，一般存放在中，应用程序即用户程序，一般存放在随机存储器随机存储器RAMRAM中，由后备电池维持其在一定时间中，由后备电池维持其在一定时间内不丢失，也可将用户程序固化到只读存储器中，内不丢失，也可将用户程序固化到只读存储器中，进行永久保存。进行永久保存。数控机床电气控制数控机床电气控制（3）I/O接口电路接口电路 输入接口接收和采集输入信号。输入接口一般输入接口接收和采集输入信号。输入接口一般要加光电耦合器进行隔离。要加光电耦合器进行隔离。输

12、出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换输出接口电路将内部电路输出的弱电信号转换为现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件。为现场需要的强电信号输出，以驱动执行元件。输出接口电路也要采取电气隔离措施。输出接口电输出接口电路也要采取电气隔离措施。输出接口电路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出路分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出3种种形式，目前，一般采用继电器输出方式。形式，目前，一般采用继电器输出方式。I/O接口除了传递信号外，还有电平转换与隔接口除了传递信号外，还有电平转换与隔离作用。离作用。数控机床电气控制数控机床电气控制（4）编程器）编程器 用来输入和编辑程序，也可用来监视用来输入和编

13、辑程序，也可用来监视PLC运运行时各编程元件的工作状态。行时各编程元件的工作状态。编程器可分为简易编程器、智能型编程器编程器可分为简易编程器、智能型编程器2种。种。此外，也可以在微机上运行专用的编程软件，此外，也可以在微机上运行专用的编程软件，通过串行通信口使微机与通过串行通信口使微机与PLC连接，用微机编写、连接，用微机编写、修改程序，程序被编译后下载到修改程序，程序被编译后下载到PLC，也可以将也可以将PLC中的程序上传到计算机。用编程软件设置可中的程序上传到计算机。用编程软件设置可编程序控制器的各种参数。显示梯形图中触点和编程序控制器的各种参数。显示梯形图中触点和线圈的通断情况，对于查找

14、故障非常有用。线圈的通断情况，对于查找故障非常有用。数控机床电气控制数控机床电气控制（5）电源）电源 其作用是把外部供应的电源变换成系统内部各其作用是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。有的电源单元还向外提供单元所需的电源。有的电源单元还向外提供24V直直流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。电源单元还包括掉电保护电路和后备电池等使用。电源单元还包括掉电保护电路和后备电池电源。电源。PLC的电源一般采用开关电源。的电源一般采用开关电源。驱动驱动PLC负载的电源一般由用户提供。负载的电源一般由用户提供。数控机床电气控制数控机床

15、电气控制2PLC软件软件 PLC的软件分为系统软件和用户程序两大部的软件分为系统软件和用户程序两大部分。系统软件由分。系统软件由PLC制造商固化在机内，用以控制制造商固化在机内，用以控制PLC本身的运作。用户程序由本身的运作。用户程序由PLC的使用者编制并的使用者编制并输入，用于控制外部被控对象的运行。输入，用于控制外部被控对象的运行。（1）系统软件）系统软件 系统软件包括系统管理程序、用户指令解释程系统软件包括系统管理程序、用户指令解释程序及标准程序模块等。序及标准程序模块等。（2）用户程序）用户程序 用户程序是用户根据现场控制的需要，用用户程序是用户根据现场控制的需要，用PLC的编程语言编

16、制的应用程序。的编程语言编制的应用程序。数控机床电气控制数控机床电气控制二、二、PLC的工作原理的工作原理数控机床电气控制数控机床电气控制扫描：扫描：依次对各种规定的操作项目全部进行访问和处依次对各种规定的操作项目全部进行访问和处理。理。1.扫描的概念扫描的概念扫描周期：扫描周期：每扫描一个循环所用的时间，即从读入输入状每扫描一个循环所用的时间，即从读入输入状态到发出输出信号所用的时间称为扫描周期。态到发出输出信号所用的时间称为扫描周期。数控机床电气控制数控机床电气控制2.PLC的的工作过程工作过程数控机床电气控制数控机床电气控制（1）输入采样阶段）输入采样阶段 扫描所有的输入端子，将各输入存

17、入内存扫描所有的输入端子，将各输入存入内存中各对应的输入映像寄存器。此时，输入映像中各对应的输入映像寄存器。此时，输入映像寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段或输出寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段或输出阶段，输入映像寄存器与外界隔离，无论信号阶段，输入映像寄存器与外界隔离，无论信号如何变化其内容保持不变直到下一扫描周期的如何变化其内容保持不变直到下一扫描周期的输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。输入采样阶段，才重新写入输入端的新内容。注意：注意：输入采样的状态保持一个扫描周期。输入采样的状态保持一个扫描周期。数控机床电气控制数控机床电气控制（2）程序执行阶段）程序执行阶段 当指令中涉及到输

18、入、输出状态时，当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输从输入映像寄存器中入映像寄存器中“读入读入”上一阶段采样的对应输入上一阶段采样的对应输入端子状态。从输出映像寄存器端子状态。从输出映像寄存器“读入读入”对应输出映对应输出映像寄存器的当前状态。然后，进行相应的运算，运像寄存器的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入输出映像寄存器中。算结果再存入输出映像寄存器中。注意：注意：对于输出映像寄存器来说，输出软继电器的状对于输出映像寄存器来说，输出软继电器的状态会随着程序执行过程而变化。态会随着程序执行过程而变化。数控机床电气控制数控机床电气控制（3）输出刷新阶段）输出刷新阶段 所有指令

19、执行完毕后，输出映像寄存器中所有所有指令执行完毕后，输出映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段断开）在输出刷新阶段存到输出锁存寄存器中，通过一定方式输出，驱动存到输出锁存寄存器中，通过一定方式输出，驱动外部负载。外部负载。注意：注意：输出锁存器的状态才是输出锁存器的状态才是PLC的实际输出。的实际输出。PLC的扫描周期与的扫描周期与PLC的时钟频率、用户程的时钟频率、用户程序的长短及系统配置有关。序的长短及系统配置有关。数控机床电气控制数控机床电气控制3.对对I/O处理的规则处理的规则数控机床电气控制数控机床电气控制1）输入映象寄存器的数据，取决于输

20、入端子板上）输入映象寄存器的数据，取决于输入端子板上各输入点在上一个刷新期间的状态。各输入点在上一个刷新期间的状态。2）输出映象寄存器的内容由程序中输出指令的执）输出映象寄存器的内容由程序中输出指令的执行结果决定。行结果决定。3）输出锁存器中的数据，由上一个工作周期输出）输出锁存器中的数据，由上一个工作周期输出刷新阶段的输出映像寄存器的数据来确定。刷新阶段的输出映像寄存器的数据来确定。4）输出端子板上各输出端的）输出端子板上各输出端的ON/OFF状态，由输状态，由输出锁存器的内容来确定。出锁存器的内容来确定。5）程序执行中所需的输入、输出状态，由输入映）程序执行中所需的输入、输出状态，由输入映

21、像寄存器和输出映像寄存器读出。像寄存器和输出映像寄存器读出。数控机床电气控制数控机床电气控制三、三、PLC的等效电路的等效电路数控机床电气控制数控机床电气控制四、四、PLC编程语言编程语言1.梯形图梯形图 形式上类似于继电控制电路，在梯形图中仍形式上类似于继电控制电路，在梯形图中仍沿用了继电器、线圈、常闭触点沿用了继电器、线圈、常闭触点/常开触点、串联常开触点、串联/并联等继电器线路中的术语并联等继电器线路中的术语和类似的图形符号和类似的图形符号。注意：注意：在梯形图中有一个假想的电流，即所谓在梯形图中有一个假想的电流，即所谓“能流能流”从左流向右，线圈被通电接通，或者说被激励；从左流向右，线

22、圈被通电接通，或者说被激励；若没有能流，线圈未被激励。若没有能流，线圈未被激励。能流：能流：能流不能从右向左。能流不能从右向左。数控机床电气控制数控机床电气控制 梯形图编程语言的主要特点如下：梯形图编程语言的主要特点如下：1）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。2）梯形图中采用了）梯形图中采用了“软继电器软继电器”。每一个编程元。每一个编程元件与件与PLC的元件映象寄存器的一个存储单元相对应。的元件映象寄存器的一个存储单元相对应。3）输入继电器用于）输入继电器用于PLC接受外围设备的输入信号，接受外围设备的输入信号，而不能由其它内部其他继电器的触点去驱

23、动。因此而不能由其它内部其他继电器的触点去驱动。因此梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器供圈。输出继电器供PLC作输出控制用，当梯形图中作输出控制用，当梯形图中输出继电器线圈满足接通条件时，就表示输出继电输出继电器线圈满足接通条件时，就表示输出继电器对应的输出端有信号输出。器对应的输出端有信号输出。4）触点无限次被使用。）触点无限次被使用。数控机床电气控制数控机床电气控制2.语句表语句表 语句表又叫做指令表语句表又叫做指令表，类似于计算机汇编语言类似于计算机汇编语言的形式，用指令的助记符来编程，若干条指令组成的形式，用指令的助记

24、符来编程，若干条指令组成的程序就叫做语句表程序。的程序就叫做语句表程序。不同机型的不同机型的PLC，语句表使用的助记符也不相语句表使用的助记符也不相同。同。数控机床电气控制数控机床电气控制3.顺序功能图顺序功能图 把一个系统的各个动作功能按动作顺序用一个把一个系统的各个动作功能按动作顺序用一个图来描述出来就是系统的顺序功能图。图来描述出来就是系统的顺序功能图。步、转移条件和动作是顺序功能图中的三个要步、转移条件和动作是顺序功能图中的三个要素。素。数控机床电气控制数控机床电气控制 4.功能块图功能块图 功能块图是在数字逻辑电路设计基础上开发出功能块图是在数字逻辑电路设计基础上开发出来的一种图形语

25、言。它采用了数字电路中的图符，来的一种图形语言。它采用了数字电路中的图符，逻辑功能清晰，输入输出关系明确，极易表现条件逻辑功能清晰，输入输出关系明确，极易表现条件与结果之间的逻辑功能。与结果之间的逻辑功能。数控机床电气控制数控机床电气控制四、四、PLC与继电器控制系统的比较与继电器控制系统的比较（1）组成器件）组成器件 继电器控制：真正的硬件继电器组成；继电器控制：真正的硬件继电器组成；梯形图：梯形图：“软继电器软继电器”组成。组成。（2）触点数量）触点数量 继电器控制：继电器触点数量是有限的；继电器控制：继电器触点数量是有限的；梯形图：梯形图：“软继电器软继电器”的触点数有无限对。的触点数有

26、无限对。数控机床电气控制数控机床电气控制（3）实施控制的方法）实施控制的方法 继电器控制：通过硬件连线实现控制功能。继电器控制：通过硬件连线实现控制功能。PLC：通过软件编程来实现控制功能。通过软件编程来实现控制功能。（4）工作方式）工作方式 继电器控制：各继电器是按继电器控制：各继电器是按“并行并行”方式工作。方式工作。PLC：各各“软继电器软继电器”以以“串行串行”方式工作。方式工作。（5）控制速度）控制速度 继电器控制：工作频率低，机械触点会抖动。继电器控制：工作频率低，机械触点会抖动。PLC：速度快，不会出现抖动问题。速度快，不会出现抖动问题。数控机床电气控制数控机床电气控制第三节第三

27、节 数控机床的数控机床的PLC 采用数字控制技术对机床的加工过程进行自采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的机床。动控制的机床。数控机床：数控机床：计算机数控（计算机数控（CNC）系统：系统：一种用计算机通过执行其存储器内的程序来一种用计算机通过执行其存储器内的程序来实现数控功能的专用计算机系统。实现数控功能的专用计算机系统。在数控机床中，在数控机床中，PLC完成对主轴正完成对主轴正/反转、刀反转、刀架换刀、卡架换刀、卡盘夹紧盘夹紧/松开、冷却液开松开、冷却液开/关、排屑等动关、排屑等动作的控制。作的控制。数控机床电气控制数控机床电气控制一、数控机床一、数控机床PLC的形式的形式 1.

28、内装型内装型PLC 内装型内装型PLC从属于从属于CNC装置，装置，PLC与与CNC间间的信号传送在的信号传送在CNC装置内部实现，装置内部实现，PLC与机床与机床（MT）之之间间则则通通过过CNC装装置置输输入入/输输出出接接口口电电路路实实现信号传送现信号传送。数控机床电气控制数控机床电气控制数控机床电气控制数控机床电气控制内装型内装型PLC有以下特点。有以下特点。1）在在系系统统的的结结构构上上，内内装装型型PLC可可与与CNC共共用用CPU，也也可可单单独独使使用用一一个个CPU；PLC使使用用CNC装装置置本本身身的的I/O接接口口；PLC所所用用电电源源由由CNC装装置置提提供供，

29、不需另备电源。不需另备电源。2）内装型）内装型PLC实际上是实际上是CNC装置带有的装置带有的PLC功能，功能，3）采采用用内内装装型型PLC结结构构，扩扩大大了了CNC系系统统内内部部直直接接处处理理数数据据的的能能力力，CNC系系统统具具有有某某些些高高级级控控制制功能，如梯形图编辑和传送功能等。功能，如梯形图编辑和传送功能等。数控机床电气控制数控机床电气控制2.独立型独立型PLC 独立型独立型PLC独立于独立于CNC装置，具有完备的硬装置，具有完备的硬件和软件功能，能独立完成规定控制任务的装置。件和软件功能，能独立完成规定控制任务的装置。数控机床电气控制数控机床电气控制 独立型独立型PL

30、C有以下特点。有以下特点。1）因因此此CNC和和PLC均均具具有有自自己己的的输输入入/输输出出接接口口电电路。路。2）独独立立型型PLC的的基基本本功功能能结结构构与与前前所所述述的的通通用用型型PLC完全相同。完全相同。3）数数控控机机床床应应用用的的独独立立型型PLC一一般般采采用用中中型型或或大大型型PLC，所以多采用积木式模块化结构。所以多采用积木式模块化结构。4）独独立立型型PLC的的I/O点点数数可可以以通通过过I/O模模块块的的增增减减灵灵活配置。活配置。数控机床电气控制数控机床电气控制二、二、PLC与外部信息交换与外部信息交换（1）MT侧至侧至PLC MT侧的开关量信号主要是

31、机床操作面板上侧的开关量信号主要是机床操作面板上各开关、按钮以及床身上的限位开关等信息，这些各开关、按钮以及床身上的限位开关等信息，这些信号通过信号通过I/O单元接口输入至单元接口输入至PLC中，除了极少数中，除了极少数信号外绝大多数信号的含义及所占用信号外绝大多数信号的含义及所占用PLC的地址均的地址均可由可由PLC程序设计者自行定义。程序设计者自行定义。数控机床电气控制数控机床电气控制（2）PLC至至MT侧侧 PLC控制机床的信号主要是控制机床执行件控制机床的信号主要是控制机床执行件的执行信号，如电磁铁、接触器、继电器的动作的执行信号，如电磁铁、接触器、继电器的动作信号以及确保机床各运动部

32、件状态的信号及故障指信号以及确保机床各运动部件状态的信号及故障指示。这些信号通过示。这些信号通过PLC的开关量输出接口送到的开关量输出接口送到MT侧，所有开关量输出信号的含义及所占用侧，所有开关量输出信号的含义及所占用PLC的地的地址均可由址均可由PLC程序设计者自行定义。程序设计者自行定义。数控机床电气控制数控机床电气控制（3）CNC侧至侧至PLC CNC侧送至侧送至PLC的信息主要是的信息主要是M、S、T功能信功能信息以及其它的状态信号，所有息以及其它的状态信号，所有CNC侧送至侧送至PLC信号信号的含义及的含义及PLC的地址均由系统制造商确定，的地址均由系统制造商确定，PLC编编程者只可

33、使用，不可改变和增删。程者只可使用，不可改变和增删。（4）PLC至至CNC侧侧 PLC送至送至CNC侧的信息主要是经侧的信息主要是经PLC处理后的处理后的逻辑信息，所有逻辑信息，所有PLC送至送至CNC侧信号的含义及地址侧信号的含义及地址均由系均由系统制造商确定，统制造商确定，PLC编程者只可使用，不可编程者只可使用，不可改变和增删。改变和增删。数控机床电气控制数控机床电气控制三、三、PLC的功能的功能（1）操作面板的控制）操作面板的控制 操作面板分机床操作面板和系统操作面板。系操作面板分机床操作面板和系统操作面板。系统操作面板上控制信号由统操作面板上控制信号由CNC侧送到侧送到PLC，机床操

34、机床操作面板上的控制信号直接送入作面板上的控制信号直接送入PLC，从而控制机床从而控制机床的运行。的运行。（2）机床侧开关输入信号）机床侧开关输入信号 将机床侧的开关信号送入将机床侧的开关信号送入PLC，进行逻辑运算。进行逻辑运算。这些控制开关包括限位开关、接近开关、压力开关这些控制开关包括限位开关、接近开关、压力开关等。等。数控机床电气控制数控机床电气控制（3）机床侧输出信号控制）机床侧输出信号控制 PLC输出的信号经强电柜中的继电器、接触输出的信号经强电柜中的继电器、接触器，输出给控制对象。器，输出给控制对象。（4）T功能实现功能实现 CNC送出送出T代码信号给代码信号给PLC，PLC将将

35、T代码指代码指定的目标刀位与当前刀位进行比较，如果不符，定的目标刀位与当前刀位进行比较，如果不符，发出换刀指令，刀架就近换刀，到位停止，发出换刀指令，刀架就近换刀，到位停止，CNC发出完成信号。发出完成信号。数控机床电气控制数控机床电气控制（5）M功能实现功能实现 M功能是辅助功能，功能是辅助功能，CNC送出不同的送出不同的M代码信代码信号给号给PLC，经过译码，输出控制信号，控制主轴正经过译码，输出控制信号，控制主轴正反转、主轴齿轮箱的换档变速、主轴准停、卡盘的反转、主轴齿轮箱的换档变速、主轴准停、卡盘的夹紧和松开、冷却液的开关等。夹紧和松开、冷却液的开关等。M功能完成时，功能完成时，CNC

36、发出完成信号。发出完成信号。（6）S功能实现功能实现 主轴转速可以用主轴转速可以用S2位代码或位代码或4位代码直接指定，位代码直接指定，CNC送出送出S代码信号给代码信号给PLC，经过译码、数据转换经过译码、数据转换和和D/A变换，最后送到主轴驱动系统。变换，最后送到主轴驱动系统。数控机床电气控制数控机床电气控制 本章重点介绍了本章重点介绍了PLC的基本组成、工作原理以的基本组成、工作原理以及编程语言，特别是数控机床上的及编程语言，特别是数控机床上的PLC的功能以及的功能以及PLC与外部信息的交换方式。正确理解与外部信息的交换方式。正确理解PLC的扫描的扫描工作过程，有助于后面工作过程，有助于后面PLC的指令的学习与应用。的指令的学习与应用。v本章小结：本章小结：