北一（yī）大隈数控立床

关于数控机（jī）床的（de）

PLC数控（kòng）机床PLC的分类

PLC在CNC系（xì）统（tǒng）中是介于（yú）CNC装置与机床之间的中间环节。其根据输入的离散信 息（xī），在内（nèi）部进行逻辑运算（suàn）并（bìng）完成输出功能。数控机床PLC的结构形式可分（fèn）为两（liǎng）类： 一类是专为实现数控机床顺序控制而设计制造的“内置式” PLC,另一类是输入（rù）/输出接口技术规范、输入/输出点数（shù）、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“独立式（shì）” PLCo内“置式（shì） ” PLC“内置式” PLC从属于CNC装置，PLC与CNC间的信号传送（sòng）在CNC装置内部 即可实现。PLC与MT （机床侧）则通过CNC的输入/输出接口电路实现信号传 送，如下图（tú）所示。

内置式PLC有以下特点：

① 内置式PIC能独（dú）立（lì）工作，只是CNC带有PLC功能，两者是不能分离的。

② 内（nèi）置式PLC的性能指标（如：输入输出点数、程序大步数、每步执行时间、 程序（xù）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。其硬件和软件部分（fèn）是被作为（wéi）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（ruǎn）件整（zhěng）体结构十（shí）分紧凑。

③在（zài）硬件结构上，内置式PLC可与CNC共用一个CPU,也可单独（dú）使用一个CPU； 内置式PLC 一般单独制成一块附加板，插装到（dào）CNC主板的插座上，不单独配备 I/O接口，而是使用CNC系通本身的I/O接口； PLC控制部（bù）分及部分（fèn）I/O电路 所用电源（一般是输入口电源，而（ér）输出口电源是另匹配的）由CNC装置提供，不 另备电源。

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

独“立式 ” PLC

独立式PLC是独（dú）立于CNC装置，具有（yǒu）完备的硬件和软件功能，能够独立完成规定 控制任务置。采用独立式PLC的数控机床（chuáng）系统（tǒng）框图如下图所示。

独立（lì）式PLC有以下（xià）特（tè）点：

独立式PLC和CNC是（shì）通过输入/输出接（jiē）口电路连接的（de）。

独立式PLC在数控机床的（de）应用中一般采（cǎi）用（yòng）中型或大型PLC, I/O点数一般在 200点以上，所以多采用积木式模（mó）块化结构（gòu），具有安装方（fāng）便、功能易于扩展和变更等优点。

独立式（shì）PLC的输入、输出点数可以通过输入、输（shū）出模块的增减灵活配置。有的独 立型PLC还可通过多个远（yuǎn）程终端连接器构成有大量（liàng）输入、输出点的网络，以实现大 范围的集中控制。

数控机床（chuáng）PLC的工作过程

PLC的工（gōng）作（zuò）过程基本上就是用户程序的执行过程（chéng），是在系（xì）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（kòng）制逻辑，然后顺序向各输出点发出相应的控制（zhì）信 号。此外，为提高工作（zuò）的可靠性和及时接收（shōu）外来的控制命令，在每个扫描周（zhōu）期还要进 行故障自诊断和处理以及（jí）编程器、计算机的通信请求等。

顺序扫描的工作（zuò）方式是PLC的基（jī）本工作方式，这种方式（shì）简单直观，而（ér）且方便用户程 序设计，为PLC的可（kě）靠运行（háng）提供了有力（lì）的保证。所（suǒ）扫描到的指令被执行后，其结（jié）果 立刻就（jiù）被后面将要扫描的指令所利用。可以通过CPU设置定（dìng）时器来监视每次扫（sǎo）描时 间是否超过规定时间，避免由于CPU内部故障使（shǐ）程序（xù）执行进入死循环。

对用户（hù）程序的循环扫描执（zhí）行（háng）过程，可分为输入采样、程（chéng）序执行（háng）、输出刷新三个阶 段，如下图所（suǒ）示：

输入釆样阶段

在（zài）输入（rù）釆样阶段，PLC以扫描方式将所有输入端（duān）的输入信号状态（ON/OFF状态）读 入到输入映像寄存器中寄存（cún）起来，称为对输入信号的采样。接着转入程序执行阶段， 在程序执行期间，即使输入状态变化，输入映像寄存（cún）器的内容也不会改变。输入状态 的变化只能在下一（yī）个工作周期的输（shū）入釆样阶段才被重新（xīn）读入。

程序执行阶段在程序执行阶段（duàn），PLC对程序按（àn）顺（shùn）序进行扫描。如程序用梯形图 表示，则总是（shì）按先上后下、先左后右的顺序扫描。每扫描到（dào）一条指令时所需要（yào）的输入（rù） 状态或其他元素的（de）状态（tài），分别由输入映像寄（jì）存器或输出映（yìng）像（xiàng）寄存器中读入，然后进行 相应的逻辑或算术（shù）运算，运算结（jié）果再存入专（zhuān）用寄存器。若（ruò）执行程序输出指令时，则将 相（xiàng）应的运算结果存入输出映像寄存器。

输出刷（shuā）新阶段在所有指令执行完毕后，输出映像寄存器中的状态就是欲输出（chū）的状 态。在输（shū）出刷新阶段将其转存到输出锁存电路，再经输出端子输出信号去驱动用（yòng）户输 出设备，这就是PLC的（de）实际输出。PLC重复地执行上述三个阶段，每重复一次就 是一（yī）个（gè）工（gōng）作周期（或称扫描周期）。工作周期（qī）的长短与程序的长（zhǎng）短有关。

顺序扫描的工作方式是PLC的基本工（gōng）作方式，这种（zhǒng）方式简单直观，而且方便（biàn）用户程序设计，为PLC的可靠（kào）运行提供了有力的保证。

PLC对用户程序的（de）循环扫（sǎo）描执行过程，可分为输入（rù）釆样、程序执行、输出刷新 三个（gè）阶段

数控机（jī）床的外围故障（zhàng）比（bǐ）系统故障发生的几（jǐ）率要高（gāo）。故障（zhàng）表（biǎo）现形态各异（yì），在作故障 诊断（duàn）时，要（yào）充分利用系（xì）统的外围报警信息，结合PMC梯形图的逻辑关系，并（bìng）且 仔细观察I/O接口的（de）状（zhuàng）态 六（liù）、故障诊断原（yuán）则（zé）和方法2.简述数控机床故障诊断及维修的一般方法

常规检查法，数控（kòng）机床的检修要求维（wéi）修人员掌握（wò）先外（wài）部（bù）后内部的原则，即当数 控机床发生故（gù）障后，维修人员应先用望、听、闻等（děng）方法，由外向内逐一（yī）进行检查。