北（běi）一大隈数控立床

关于数控机床的

PLC数控（kòng）机床PLC的分类

PLC在CNC系统中是介于CNC装置与（yǔ）机床之间的中（zhōng）间环节。其根据输入的离散信（xìn） 息，在内部进行逻辑运算并完成（chéng）输出功能。数控机床PLC的结构形式可分为两类： 一类是专为实现数控机床顺序控制而设（shè）计制造的“内（nèi）置式” PLC,另一类是输入/输出接口技术规范、输入/输出点数（shù）、程序存储容量以（yǐ）及运（yùn）算和控制功能等均（jun1）能满足 数控 机床（chuáng）控（kòng）制要求的“独立（lì）式” PLCo内“置式 ” PLC“内置式” PLC从属于CNC装置，PLC与CNC间的（de）信号传送在CNC装置内部 即（jí）可实现。PLC与MT （机床侧）则通（tōng）过CNC的输入/输出接口电路实现信号传 送，如下图所示。

内置式PLC有以下特点：

① 内置式PIC能独立工作，只是CNC带（dài）有（yǒu）PLC功能，两者是不能分离（lí）的。

② 内置式PLC的性能指标（如：输入输（shū）出点数、程序大步数、每步执行时间、 程序扫描时间、功能指（zhǐ）令数目等（děng））是根（gēn）据所从属的CNC系统的规格、性能（néng）、适（shì）用机 床（chuáng）的类型等确定的（de）。其硬件和软件部分是被作为CNC系统的基（jī）本（běn）功能或附加功能与 CNC系统统一设计（jì）制造的，因此系统硬件和软件整体结构十分紧凑。

③在硬件结构上，内置（zhì）式PLC可与CNC共用一个CPU,也可单独使用一个（gè）CPU； 内置（zhì）式（shì）PLC 一般单独制成一（yī）块附加板，插装到CNC主（zhǔ）板的插座上，不（bú）单独配备（bèi） I/O接口，而是使用CNC系通本身的I/O接口； PLC控制部分及部分I/O电路 所用电源（一般是（shì）输入口电源，而输（shū）出（chū）口电（diàn）源是另匹配的）由CNC装置提供，不 另备电源。

④由于CNC的功能和PLC的功能在设计时就已经一同考虑，所以CNC和（hé）PLC之 方便，故障诊（zhěn）断（duàn）功能和系统的可靠性也有提高。

独“立（lì）式 ” PLC

独立（lì）式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 控制任务置（zhì）。采（cǎi）用独（dú）立式PLC的数控机床系统框图如下图所示。

独立式PLC有以下特点（diǎn）：

独立（lì）式PLC和CNC是通过输入/输出（chū）接口电路连接的。

独立式（shì）PLC在数控（kòng）机床的应用中一般采用中型或大型（xíng）PLC, I/O点（diǎn）数（shù）一般在 200点以上，所以多采用积木式模块化结构，具有安装方便、功能易于扩展和（hé）变更等优点。

独（dú）立式PLC的输入、输（shū）出点数可以通过输入、输出模块的增减灵活配置。有的独（dú） 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。

数控机（jī）床PLC的工作过程（chéng）

PLC的工作过程基本上就是用户程序的执行过程，是在系统软件的控制下顺次扫描 务输入点的状态，按用户逻辑解算控制逻辑，然后顺序向各输（shū）出点发出相应（yīng）的控制信 号。此外，为提高工作的可靠性和及时接收外来的控（kòng）制命令，在每个扫描周期还要进（jìn） 行故障自诊断（duàn）和处理以及编程器、计算机的（de）通信请求等。

顺序（xù）扫描的工作方式是PLC的基本工作方（fāng）式，这种方式简单直观，而且方便用户程 序设（shè）计，为PLC的可靠运行提（tí）供了有力的保证。所扫描到的指令被执行后，其结果 立刻就被后面将要扫描的指令所利用。可（kě）以（yǐ）通过CPU设置定时器来（lái）监视每次扫描时 间是否超过规定时间，避免由于CPU内部故障（zhàng）使程序执行（háng）进入死循环。

对用户程序的循环扫描执行过程，可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶（jiē） 段，如下图所示：

输（shū）入釆样阶段（duàn）

在输入釆样阶段，PLC以扫描方式将所有输入端的输入信号状态（ON/OFF状态）读 入到输入映像寄存器中寄存起来（lái），称为对输入信（xìn）号的采样。接着转入程序执行（háng）阶段， 在程序执行期间，即使输入状态变（biàn）化，输入映像寄存器的内容也不会（huì）改变。输入（rù）状态 的变化只能在下一个工作周期的输入釆样阶（jiē）段才被重新读入。

程序执行阶（jiē）段在程序执（zhí）行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描。如程序用梯形图 表示，则总（zǒng）是按先上后下（xià）、先左后右的顺序扫（sǎo）描。每扫描到一条（tiáo）指（zhǐ）令时所（suǒ）需要的输（shū）入 状态或其他元素的状态，分别由输入映像寄存器或输出映像（xiàng）寄存（cún）器中读入，然后进行（háng） 相应的逻辑或（huò）算术运算，运算结果再（zài）存入专用寄存器。若执（zhí）行程序输出指令时，则将 相应的运算结果存（cún）入输出映像寄存器。

输出（chū）刷新阶段在所（suǒ）有指令执行完毕后，输出（chū）映像寄存器中的状态就是欲输出的状 态。在输出刷新阶段将其转存到输出锁存电路，再经（jīng）输出端子输出信号（hào）去驱动（dòng）用户输（shū） 出设备，这就是PLC的实际输出。PLC重复地执行上述三个阶段，每重复一次（cì）就 是一个工作周期（或称扫描周期）。工作周期的长短与程序（xù）的长短有关。

顺序扫（sǎo）描的工作（zuò）方式（shì）是PLC的基（jī）本工作方式，这种方式简单直观（guān），而且方便（biàn）用户程序设计，为PLC的可靠运行提供了有力的保证。

PLC对（duì）用户程序的循环扫描执行过程，可分（fèn）为输（shū）入（rù）釆样、程序执行、输出刷新 三个阶段

数控机床的外围（wéi）故障比系统故障（zhàng）发生的几率要高。故（gù）障表现形态各异，在作故障 诊断时，要充分利用系（xì）统的外围报警信息，结合PMC梯形图（tú）的逻辑关系，并且 仔细观察I/O接口（kǒu）的状态 六、故障诊断原（yuán）则和方法2.简述（shù）数控机床故障诊断及维修的一般方法

常规检（jiǎn）查法，数控机床的检修要求维修人员掌握（wò）先外部后内（nèi）部的原则，即当数 控机床发生故障后，维修人员应先用望、听、闻等方法，由外向内逐一进行检查（chá）。