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1、常州机电职业技术学院,数控机床故障诊断与维修,数控维修教研室,常州机电职业技术学院,项目4 PLC在数控机床中的应用,一、教学目标,终极目标：能够利用数控机床中PLC的参数和用户程序来排除故障。 （以SIEMENS SINUMERIK 802Se/Ce为例） 促成目标： 1明白PLC 的构成及I/O接口的结构及特点。 2掌握PLC 的编程规则及相关指令。 3掌握PLC参数的含义及传递方向。 4会使用Programming Tool PLC 802软件。 5明白数控机床辅助装置的控制过程。 6读懂数控机床中PLC用户程序的控制逻辑。,常州机电职业技术学院,二、工作任务,1 通过冷却系统的控制认识
2、PLC。 2 通过输入/输出信号处理子程序掌握PLC。 3 通过润滑系统的控制精通PLC在排除故障中的应用。,常州机电职业技术学院,模块1 冷却系统控制,教学目标： 1掌握PLC802的构成和工作过程。 2掌握PLC802存储器地址划分及数据存取方式。,常州机电职业技术学院,教学重点: PLC802的构成和工作过程。 教学难点 ： PLC802存储器地址划分及数据存取方式,常州机电职业技术学院,一、工作任务：,常州机电职业技术学院,读懂冷却系统控制PLC802程序。,常州机电职业技术学院,二、相关理论知识：,（一）PLC的构成及工作过程 PLC的构成：PLC 802由CPU、存储器、电源以及各
3、种接口（输入单元、输出单元、通讯接口）组成。802 PLC的基本功能是监视现场输入信号，根据控制逻辑（用户程序），去控制现场输出设备的接通和断开 PLC 802的工作过程： PLC 802周而复始地执行一系列任务，任务循环执行一次称为一个扫描，完成一个扫描所花的时间称为一个扫描周期。PLC 802在扫描循环中完成它的控制任务。,常州机电职业技术学院,内部处理：PLC 802检测CPU的操作、存储区以及扩展模块的状态是否正常。及CPU执行自诊断程序。 通信处理：PLC 802的CPU处理从通讯端口接收到的任何信息，执行通讯任务。 输入扫描：PLC 802将物理输入点（X2003、X2004输入接
4、口）上的状态复制到输入映象寄存器中。读输入。 执行用户程序（逻辑控制程序）：PLC 802在扫描周期的执行程序阶段，CPU从头至尾执行用户程序。在程序或中断服务程序中，直接IO指令允许你对IO点直接存取。如果在程序中使用了中断，与中断事件相关的中断服务程序作为程序的一部分被执行。中断程序并不作为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行。(可能在扫描周期的任意点) 输出处理：在输出映象寄存器中存储的数据被复制到物理输出点（X2005、X2006输出接口）。及写输出或输出刷新。,常州机电职业技术学院,图47 输入输出的控制 图48 PLC 802扫描周期 PLC 802的用户程序执行
5、过程：PLC 802的用户程序执行过程包括输入扫描、程序执行和输出刷新三个步骤。其中输入、输出电路采用光电耦合电路。,常州机电职业技术学院,（二）存储器地址划分及数据存取 1PLC 802存储器地址分配 PLC 802的存储器分为只读存储器和随机存储器。只读存储器(ROM)，用于存放PLC的系统程序。随机存储器（RAM），分为用户程序存储区、系统数据存储区和用户数据存储区，分别用于存放用户程序、系统数据和用户程序执行时所用到的各种数据。随机存储器在掉电后由超级电容或电池来保存其内部数据，还可以通过PLC 802的CPU内部配备的EEPROM（可电擦除只读存储器）来永久保存RAM中的部分数据。这
6、里着重讨论随机存储器（RAM）中的用户数据存储区的地址划分。它包括V存储器、M存储器及定时器和计数器当前值等。,常州机电职业技术学院,表4-3 特殊标志继电器SM定义(只读),常州机电职业技术学院,2PLC 802的数据存取 PLC 802数据类型可以是布尔型、整型和实型（浮点数）。整型数据有无符号整数和有符号整数之分。 PLC 802数据存取形式有：位、字节、字和双字四种存取形式。位（布尔型）存取是PLC 802存取数据的最小单位，字节、字、双字存取是以8位、16位、32位二进制数为存取单位。PLC 802将信息存于不同的存储器单元，每个单元都有唯一的地址，该地址按字节编址。必须明确指出被存
7、取数据的存储器地址和数据的存取形式或长度。这样用户程序才可以存取（访问）这个数据。,常州机电职业技术学院, “位” 存取,图411 字节位寻址 输入存储器区, “位” 存取 若要存取存储器区域的某一位，则必须指定地址。该地址包括存储器标识符、字节地址和位号。下图是一个位寻址的例子(也称为“字节位”寻址)。在这个例子中，存储器区、字节地址(I代表输入存储器区，3代表输入存储器区中的字节3)和位地址(字节3中的第4位)之间用点号“”相隔开。如图所示。,常州机电职业技术学院, “字节字双字” 存取 使用这种存取方式，可以按照字节、字或双字来存取许多存储器区域(V、I、Q、M、L及SM)中的数据。若要
8、存取PLC 802中的一个字节、字或双字数据，则必须以类似位寻址的方式给出地址，包括存储器标识符、数据长度以及该字节、字或双字的起始字节地址，如图所示。,常州机电职业技术学院,3PLC 802各存储器区的数据存取 输入映象寄存器（输入继电器）：I 在每次扫描周期的开始，PLC 802的CPU对物理输入点进行采样，并将采样值写入输入映象寄存器中。可以按位、字节、字或双字来存取输入映象寄存器中的数据。 位： I字节地址位地址 例如： I0.1、I1.5、I6.0 字节、字或双字： I长度起始字节地址 例如： IB4、IW2、ID0 输出映象寄存器（输出继电器）：Q 在每次扫描周期的结尾，CPU将输
9、出映象寄存器中的数值复制到物理输出点上。可以按位、字节、字或双字来存取输出映象寄存器中的数据。 位： Q字节地址位地址 例如： Q1.1、Q3.7、Q0.0 字节、字或双字： Q长度起始字节地址 例如： QB5、QW0、QD4 变量存储器：V 你可以用V存储器存储程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以用它来保存与工序或任务相关的其它数据。可以按位、字节、字或双字来存取V存储器中的数据。 位： V字节地址位地址 V32000010.2 字节、字或双字： V长度起始字节地址 VW14000000 内部辅助继电器（标志位存储器）：M 可以用标志位存储器作为内部辅助继电器来存储程序执行的中间操作
10、状态和控制信息。可以按位、字节、字或双字来存取位存储区中的数据。 位： M字节地址位地址 M26.7、M0.0、M3.3 字节、字或双字： M长度起始字节地址 MD20、MB3、MW100,常州机电职业技术学院, 定时器：T PLC 802的CPU中，定时器可用于时间累计，其分辨率(时基增量)分为1 ms、10 ms、l00ms。定时器的数据有两种形式： 当前值：16位有符号整数，存储定时器所累计的时间。 定时器位：按照当前值和预置值的比较结果，置位或者复位该定时器位。 预置值是定时器指令的部分。可以用定时器地址(T+定时器号)来存取这两种形式的定时器数据。究竞使用哪种形式取决于所使用的指令，
11、如果使用位操作指令则是存取定时器位；如果使用字操作指令，则是存取定时器当前值。如图所示，常开触点指令是存取定时器位：而字赋值指令则是存取定时器的当前值。,常州机电职业技术学院, 计数器：C 在PLC 802的CPU中，计数器可以用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。CPU提供了三种类型的计数器：一种只能加计数；一种只能减计数：另外种既可以加计数，又可以减计数。计数器的数据有两种形式： 当前值：16位有符号整数，存储累计值。 计数器位：按照当前值和预置值的比较结果置位或者复位该计数器位。 预置值是计数器指令的一部分。可以用计数器地址(C+计数器号)来存取这两种形式的计数器数据。究竟使用哪种形式
12、取决于所使用的指令，如果使用位操作指令则是存取计数器位；如果使用字操作指令则是存取计数器当前值。如图所示，常开触点指令是存取计数器位：而字赋值指令则是存取计数器的当前值。,常州机电职业技术学院, 特殊存储器：SM SM位为PLC 802的CPU与用户程序之间传递信息提供了一种手段。可以用这些位选择和控制PLC 802的CPU的一些特殊功能。例如：首次扫描标志位、按照固定频率开关的标志位或者显示数学运算或操作指令状态的标志位。可以按位、字节、字或者双字的形式来存取。 位： SM字节地址位地址1 SM0.4 字节、字或者双字： SM长度起始字节地址 SMB0,常州机电职业技术学院, 局部存储器：L
13、 S7-200有64个字节的局部存储器，其中60个可以用作临时存储器或者给子程序传递参数。局部变量存储器和变量存储器很相似，主要区别是变量存储器是全局有效的，而局部存储器只在局部有效。全局是指同一个存储器可以被任何程序存取(包括主程序、子程序和中断服务程序)。局部是指存储器区和特定的程序相关联。S7200给主程序分配64个局部存储器：给每一级子程序嵌套分配64个字节局部存储器；同样给中断服务程序分配64个字节局部存储器。 子程序或者中断服务程序不能访问分配给主程序的局部存储器。子程序不能访问分配给主程序、中断服务程序或者其它子程序的局部存储器。同样的，中断服务程序也不能访问分配给主程序或子程序
14、的局部存储器。S7-200 PLC根据需要分配局部存储器。也就是说，当主程序执行时，分配给子程序或中断服务程序的局部存储器是不存在的。当发生中断或者调用一个子程序时，需要分配局部存储器。新的局部存储器在分配时可以重新使用分配给另一个子程序或中断服务程序的局部存储器。 局部存储器在分配时PLC不进行初始化，初值可能是任意的。当在子程序调用中传递参数时，在被调用子程序的局部存储器中，由CPU替换其被传递的参数的值。局部存储器在参数传递过程中不传递值，在分配时不被初始化，也没有任何数值。 位： L字节地址位地址 L0.0、L1.7 字节、字或双字： L长度起始字节地址 LB2、LW0、LD32,常州机电职业技术学院, S7-200指令中常数的形式 在S7-200的许多指令中，都可以使用常数值，常数可以是字节、字或者双字。S7-200以二进制数的形式存储常数，可以分别表示十进制数、十六进制数、ASC码或者实数(浮点数)。,常州机电职业技术学院,结束,THANK YOU! 黄敏高,
