北一大隈数（shù）控立床

关于数控机床的

PLC数控机（jī）床PLC的分类

PLC在CNC系统中是介于CNC装置与机（jī）床之（zhī）间的中间环节。其根据（jù）输入的（de）离散信 息，在内部进行逻辑运算并完成输出功能。数控机床（chuáng）PLC的（de）结构形式可分为两类： 一类是专为实现数（shù）控机床顺序控制而设计制造（zào）的“内置式” PLC,另一类是输入/输出接口技术规范、输入/输出点数、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（yào）求的“独立式” PLCo内“置式 ” PLC“内置式” PLC从属于CNC装置，PLC与（yǔ）CNC间的信号传送在CNC装置内部（bù） 即可实现。PLC与MT （机床侧）则通过CNC的输（shū）入（rù）/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（tè）点：

① 内置式PIC能独立工作，只是CNC带有（yǒu）PLC功能，两者是不能（néng）分离的。

② 内置式PLC的性能指标（如：输入输出点数、程序大步数、每步执行（háng）时间、 程序扫（sǎo）描时间、功能指令数目等）是根据所（suǒ）从属的CNC系统的规格、性（xìng）能、适用机 床的类型等确（què）定的。其硬件和软件部分是被作为CNC系统的基本功能或附加功能与 CNC系统统一设计制造的，因此系统硬件和软件整体结构十分紧凑。

③在硬件（jiàn）结构上，内置式PLC可与CNC共用一个CPU,也可单独使用一个CPU； 内置式PLC 一般单独制成一块附加板，插装到CNC主板的插座上，不单（dān）独配备 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（kǒu）电源，而输出口电源是另匹配的（de））由（yóu）CNC装置（zhì）提供，不 另备电源。

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

独“立式 ” PLC

独立式PLC是（shì）独立于CNC装置（zhì），具有完（wán）备的硬件和软件功能，能够独立完成规定 控（kòng）制任务置。采用独立式PLC的数控机床系统框图如下图所示（shì）。

独立式PLC有以下特点：

独立式PLC和CNC是通过输（shū）入/输出接口电路连接的。

独立式（shì）PLC在数控机（jī）床（chuáng）的应用中一（yī）般采（cǎi）用中型或大型PLC, I/O点数（shù）一般在 200点以上，所以多采用（yòng）积木式模块化结构，具有安装方便、功能易于扩展和变（biàn）更等优点。

独立式PLC的输入、输（shū）出点数可以通过输入、输出模块的（de）增减灵活配置。有的独 立型PLC还可通过多个远程终端连接器构成（chéng）有大量输（shū）入、输出点的网络，以（yǐ）实现大 范围的集中（zhōng）控制。

数控机床PLC的工作过（guò）程

PLC的工作过程基本上就是用户程序的执行过程（chéng），是在系（xì）统（tǒng）软（ruǎn）件的（de）控制下顺次扫描 务输入（rù）点的状（zhuàng）态，按用户（hù）逻辑解算控制逻辑，然后顺序向各输出点发出相应的控制信 号。此外，为提高工作的可靠性和及时接收（shōu）外来（lái）的控制命令，在每个（gè）扫描周期还要进 行故障自诊断和处理以及编程器、计算机的通信请求等。

顺序扫（sǎo）描（miáo）的工作方式是PLC的基本工作方式，这种方式（shì）简单直观，而且方便用户程 序设计，为PLC的可靠运行（háng）提供了有力的保证（zhèng）。所扫描到的指令被执行后，其结果 立刻就被后（hòu）面将要扫描的指令所利用。可以通过CPU设置定时器（qì）来监视每次扫描时 间是否超过规定时间，避免（miǎn）由于CPU内部故障（zhàng）使程序执行进入死循环。

对用户程序的循环扫描执行过程，可分为输入采（cǎi）样、程序执行、输出刷新三个（gè）阶 段，如下图所（suǒ）示：

输（shū）入釆样阶（jiē）段

在输入釆样阶段，PLC以扫描方式将所有输入（rù）端的输入信号状态（ON/OFF状态）读 入到输入映（yìng）像寄（jì）存器中寄存起来，称为对输入信号的采样。接着转入程序（xù）执行阶段， 在程序执行期间，即使输入状态变化，输入映像寄存器（qì）的内容（róng）也不会改变。输入状态 的变化只能在下（xià）一个（gè）工作周期的输入釆样阶段才被重新（xīn）读入。

程（chéng）序（xù）执行阶段在程序（xù）执行阶段，PLC对（duì）程序按顺序进行扫描。如程序用梯（tī）形图 表示，则总是按先上后下、先左后右的顺序扫描。每（měi）扫（sǎo）描到一条指令时所需要的输（shū）入 状态或其他元素的状态，分别由输（shū）入映像寄存（cún）器或输出映像（xiàng）寄存器中读入，然后进行 相应的逻辑（jí）或算术（shù）运（yùn）算，运（yùn）算结果再存入专用寄存器（qì）。若执行程序输出指令时，则将 相应的运算结果（guǒ）存入输出（chū）映像（xiàng）寄存器。

输出刷新阶段（duàn）在所有指（zhǐ）令执行完毕后，输出映像寄存器中的状态就（jiù）是欲输出的（de）状 态。在输出刷新阶（jiē）段将其转存到输出锁存电路，再经输出端子输出信（xìn）号去驱动用户（hù）输 出设（shè）备（bèi），这（zhè）就是PLC的实际输出。PLC重复地执（zhí）行上述三个阶段，每重复一次就 是一个工（gōng）作周期（或称扫描周期）。工作周期的长短与程（chéng）序（xù）的（de）长短有关。

顺序扫描的工作方式是PLC的（de）基本工作方式，这种方式简单直（zhí）观，而且方便用户程（chéng）序设计，为PLC的可靠运（yùn）行提供了有（yǒu）力的保证。

PLC对用户程序的循环扫描执行过程，可分（fèn）为输入釆样、程序执行、输出刷新 三个阶（jiē）段

数控机床（chuáng）的外围（wéi）故障比（bǐ）系（xì）统（tǒng）故障发生的几（jǐ）率要高。故障（zhàng）表现（xiàn）形态各异，在作故障（zhàng） 诊断（duàn）时，要充分（fèn）利用系统的（de）外围报警信息（xī），结合PMC梯形图的逻辑关系，并且 仔细观察（chá）I/O接口的（de）状态 六、故障诊断（duàn）原则和方法2.简述数控机床故障诊断及维（wéi）修的一般方（fāng）法（fǎ）

常规检查法，数控机床的检修要求维（wéi）修人员掌握先外部后内部的原则，即当（dāng）数 控机床发生故障后，维修人员应先用望、听、闻（wén）等方法，由外向内逐一进行检查。