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1、第二节 数控机床的PLC在数控机床中，除了对各坐标轴的位置进行连续控 制外，还需要对主轴正/反转、刀架换刀、卡盘夹紧/松 开、冷却液开/关、排屑等动作进行控制。现代数控机床均采用PLC来完成上述功能。 一、数控机床PLC的形式 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PLC。另一类是那些I/O接口技术规范、I/O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PLC。图4-9 内装型PLC的CNC系统内装型PLC从属于CNC装置，PLC与CNC间的信号传送在CNC装置内部实现， PLC与机床（Machine Tool，即MT）之间则通
2、过CNC装置输入/输出接口电路实 现信号传送，如图4-9所示。 内装型PLC有以下特点：1）在系统的结构上，内装型PLC可与CNC共用CPU，也可单独使用一个CPU ；内装型PLC一般单独制成一块附加板，插装到CNC主板插座上，不单独配备 I/O接口，而使用CNC装置本身的I/O接口；PLC所用电源由CNC装置提供，不 需另备电源。 2）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功能 提供给用户。内装型PLC的性能指标（如：I/O点数、程序最大步数、每步执行 时间、程序扫描时间、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
3、件部分是被作为CNC系统的基本功能 或附加功能与CNC系统一起统一设计制造的。3）采用内装型PLC结构，扩大了CNC系统内部直接处理数据的能力，CNC系 统具有某些高级控制功能，如梯形图编辑和传送功能等。又因为其造价低，从 而提高了CNC系统的性能价格比。二、PLC与外部信息交换在讨论PLC、CNC和机床各机械部件、机床辅助装 置、机床强电线路之间的关系时，常把数控机床分为“CNC 侧”和“MT侧”两大部分。“CNC侧”包括CNC的硬件和软件。“MT侧”包括机床机械部分、机床辅助装置、机床操 纵台、机床强电线路等。PLC处于CNC侧和MT侧之间，对CNC侧和MT侧的输入 、输出信号进行处理。M
4、T侧顺序控制的对象随数控机床的类型、结构、辅 助装置等的不同而有很大差别。机床机构越复杂，辅助装 置越多，受控对象也越多。PLC、CNC侧和MT侧三者之间的信息交换包括如下 四部分：1.MT侧至PLCMT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，其中包括主轴正/反转、冷却液的 开/关、各坐标的点动和卡盘的松/夹等信号。这些信号通过I/O单元接口输入至PLC中，除了极少数信号 外绝大多数信号的含义及所占用PLC的地址均可由PLC程序设计 者自行定义。 2PLC至MT侧PLC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、继电器的动作信号以及确保
5、机床各运动部 件状态的信号及故障指示。这些信号通过PLC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PLC的地址均可由PLC程序设计者自 行定义。 3CNC侧至PLCCNC侧送至PLC的信息主要是M、S、T功能信息以及其它 的状态信号，所有CNC侧送至PLC信号的含义及PLC的地址均由系 统制造商确定，PLC编程者只可使用，不可改变和增删。4PLC至CNC侧PLC送至CNC侧的信息主要是经PLC处理后的逻辑信息， 所有PLC送至CNC侧的信号的含义及地址均由系统制造商确定， PLC编程者只可使用，不可改变和增删。PMC MTCNCXYFG简单记：二、FANUC-0i系统PMC
6、器件地址图4-13 信号地址的格式X123位号 地址号PLC的信号地址表明了信号的位置。 这些地址信号包括机床的输入/输出信号和CNC的输入/输出信 号、内部继电器、非易失性存储器等。其信号地址由地址号 （字母和其后四位之内的数）和位号（07）组成，格式如 图4-13所示。 FANUC-0i系统统的输输入/输输出信号控制有两种形式，一种是来 自系统内装I/O卡的输入/输出信号；另一种是来自外装I/O卡 （I/O Link）的输入/输出信号。如果内装I/O卡控制信号与 I/O Link控制信号同时时（相同控制功能）作用，内装I/O卡信 号有效 第三节 FANUC-0i系统PMC性能简介1机床到P
7、MC的输入信号地址（MTPMC）X8CE56:B05153 Z+/-限位 车车床 CE56:A05154 X+/-限位 车车床 CE56:B04258 急停 CE56:A04CE56:B03203 超程 铣铣床 CE56:A03202 空开 CE56:B02201 变频变频 器 CE56:A02X8207 变频变频 器 CE56:B05206 Z- CE56:A05205 Z+ CE56:B04258 急停 CE56:A04204 Y- CE56:B03203 Y+ CE56:A03202 X- CE56:B02201 X+ CE56:A02X9 铣铣CE56:B09CE56:A09CE56:
8、B08CE56:A08CE56:B07213 Z轴轴减速 CE56:A07212 Y轴轴减速 CE56:B06211 X轴轴减速 CE56:A06X9 车车CE56:B09CE56:A09CE56:B08CE56:A08214 主轴轴高低速 CE56:B07CE56:A07213 Z轴轴减速 CE56:B06211 X轴轴减速 CE56:A06X10238 -Y CE56:B13239 +Y CE56:A13CE56:B12CE56:A12224 T4 CE56:B11223 T3 CE56:A11222 T2 CE56:B10221 T1 CE56:A10X11257 手轮轮Z CE57:B
9、05256 手轮轮X CE57:A05250 机床锁锁住 CE57:B04251 空运行 CE57:A04252 M01有效 CE57:B03255 单单段 CE57:A03231 进给进给 保持 CE57:B02232 循环环起动动 CE57:A02X12230 超程复位 CE57:B09233 RT CE57:A09234 -Z CE57:B08235 +Z CE57:A08236 -X CE57:B07237 +X CE57:A07253 ROV2 CE57:B06254 ROV1 CE57:A06X13240 KEY CE57:B13MD4 274 CE57:A13MD2 275 CE
10、57:B12MD1 276 CE57:A12270 *OV8 CE57:B11271 *OV4 CE57:A11272 *OV2 CE57:B10273 *OV1 CE57:A10Y0421 进给进给 保持 灯 CE56:B19422 循环环起动动 灯 CE56:A19423 机床锁锁住 灯 CE56:B18424 空运行 灯 CE56:A18425 M01有效 灯 CE56:B17426 单单段 灯 CE56:A17427 系统统正常 灯 CE56:B16428 系统统故障 灯 CE56:A16Y1403 变频变频 器 CE56:B23CE56:A23CE56:B22406 冷却泵泵 CE5
11、6:A22402 刀架反转转 CE56:B21401 刀架正转转 CE56:A21405 主轴轴反转转 CE56:B20404 主轴轴正转转 CE56:A20FA NU C 0i C /0i- Ma te C 系 统 输 入 输 出 地 址 速 查 表如果采用I/O Link时，其输入信号地址为X0X127。如果采用内装I/O卡时，FANUC-0iA系统的输入信号地址为X1000 X1011，FANUC-0iB系统的输入信号地址为X0X11。 有些输入信号不需要通过PMC而直接由CNC监控。这些信号的输入地址 是固定的，CNC运行时直接引用这些地址信号。FANUC-0i系统的固定输 入地址及信
12、号功能如表4-2 2从PMC到机床侧的输出信号地址（PMCMT）如果采用I/O Link时，其输出信号地址为Y0Y127。如 果采用内装I/O卡时，FANUC-0iA系统的输出信号地址为Y1000 Y1008，FANUC-0iB系统的输出信号地址为Y0Y8，。3从PMC到CNC的输出信号地址（PMCCNC）从PMC到CNC的输出信号的地址号为G0G255，这些信 号的功能是固定的，用户通过梯形图实现CNC各种控制功能。4从CNC到PMC的输入信号地址(CNCPMC)从CNC到PMC的输入信号的地址号为F0F255，这些信 号的功能也是固定的，用户通过梯形图确定CNC系统的状态。 5定时器地址（
13、T）定时器分为可变定时器（用户可以修改时间）和固定定时器（定时时间 存储到FROM中）两种。可变定时器有40个（T01T40），其中T01T08时间设定最小单位为 48ms，T09T40时间设定最小单位为8ms。固定定时器有100个（PMC为SB7 时，固定定时器有500个），时间设定最小单位为8ms。 6计数器地址（C）系统共有20个计数器，其地址为C1C20（PMC为SB7时，计数器有 100个） 7保持型继电器（K）FANUC-0iA系统的保持型继电器地址为K0K19，其中K16K19是系 统专用继电器，不能作为它用。FANUC-0iB/0iC系统（PMC为SB7）的保持型 继电器地址为
14、K0K99（用户使用）和K900K919（系统专用）。 8内部继电器地址（R） FANUC-0iA系统内部继电器的地址为R0-R999，PMC-SA1的R9000 R9099为系统专用，PMC-SA3的R9000R9117为系统专用。FANUC-0iB/0iC 系统内部继电器有8500个。 9信息继电器地址（A） 信息继电器通常用于报警信息显示请求，FANUC-0iA系统有200个信息 继电器（占用25个字节(25*8=200位)），其地址为A0A24。FANUC-0iB/0iC 系统的信息继电器占用500个字节。第四节 FANUC系统PMC的主要信号功能从PMC到CNC的输出信号以及从CNC
15、到PMC的输入信号 的功能是固定的，用户通过梯形图实现CNC各种控制功能或确定 CNC系统的状态。本节以FANUC 0i系统为例说明PMC的主要信 号功能。 1急停信号*ESP（X8.4,G008.4）急停信号*ESP变为“0”时，CNC被复位并使机床处于急 停状态。这一信号由急停按钮控制。急停信号使伺服准备信号 （SA）变为“0”。CNC通过软限位功能进行超程检测，因此可以不需要行 程限位开关。但是若伺服反馈回路出现故障，机床移动有可能 超越软限位范围。因此，通常将行程限位开关与急停按钮串联 作为急停信号。 软限位的意思就是说 机床移动的行程超过了设定的行程，比 如向前移动出现了软限位报警，
16、你只要往后移动，然后在消 除报警就可以了。 X+/-限位 车床Z+/-限位 车床急停进给保持超程复位进给保持（Feed Hold），在加工程序执行期问，暂时中断进给的功能。 “进给保持”按键使运行中的刀具暂停，与程序指令中的M00基本没 什么区别。 0有效0有效，1为正常变频 器2.CNC就绪信号MA（F001.7） CNC上电就绪后，该信号置为1。如果出现系统报警，该信号 即为0。但是，当执行急停或类似操作，该信号保持为1。3伺服就绪信号SA（F000.6） 伺服系统就绪后，SA信号变为1。对于带制动器的轴，用此信 号置1解除自动，该信号为0时电机制动。4报警信号AL（F001.0） 系统出现报警如：TH报警、TV报警、P/S报警、超程报警、 过热报警、伺服报警时，报警显示于屏幕上，且报警信号置为1 。CNC复位清除报警后，信号AL置为0。5电池报警信号BAL（F001.2） 若用于在电源断开期间保持存储器内容的电池的电压低于规定 值时，该信号变为1。般为了引起
