北（běi）一大（dà）隈数（shù）控立床（chuáng）

关于数（shù）控机床的

PLC数控机（jī）床PLC的分类

PLC在CNC系统中（zhōng）是介于CNC装置与机床之间的中间环节（jiē）。其根据输入的离散信 息，在内部进行（háng）逻（luó）辑运（yùn）算并完（wán）成输（shū）出功能。数控机床PLC的（de）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计制造的“内置式” PLC,另一类是输入/输出接口技（jì）术（shù）规范、输入/输出点数、程序存储容（róng）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（zhì）式（shì） ” PLC“内置式（shì）” PLC从属于CNC装置，PLC与CNC间（jiān）的信号传送在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，如下图所示。

内（nèi）置式PLC有以下特点（diǎn）：

① 内置式PIC能独立工作，只是CNC带有PLC功能，两者是（shì）不（bú）能分离的。

② 内置式PLC的性能指标（如：输入输出（chū）点数、程序大步数、每步执行时间、 程序扫描时间、功能指令数目（mù）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（què）定的。其硬件和（hé）软件部分是（shì）被作为CNC系统的（de）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（zhěng）体结构十分紧凑。

③在硬件结构上，内（nèi）置式PLC可与CNC共（gòng）用一个CPU,也（yě）可单独使用一个CPU； 内（nèi）置式PLC 一般单独制成一块附加板，插装到CNC主（zhǔ）板的插座上，不单独配备 I/O接（jiē）口（kǒu），而是（shì）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（一般是输入口电源，而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（néng）和PLC的功能在设计时就已经一（yī）同考虑，所以CNC和PLC之 方便，故障诊断功（gōng）能和系统的可（kě）靠性也有提高。

独（dú）“立式 ” PLC

独立式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（zhì）任务置（zhì）。采用独立式PLC的数控机床系统框图如下图所示。

独立式PLC有以下特点：

独立式PLC和CNC是通过输入/输出接口电路连接的。

独立式PLC在数（shù）控（kòng）机床的（de）应用中一般采（cǎi）用中型或大型PLC, I/O点数（shù）一般在 200点以（yǐ）上，所以多采用积木式模块化结构，具有（yǒu）安装方便、功能易（yì）于扩展和变更等优点（diǎn）。

独立式PLC的输入、输（shū）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（hái）可（kě）通过多个远程终端连接器构成有大量输入、输出点的（de）网络，以实现大 范围的集中控制。

数控机床PLC的工（gōng）作过程（chéng）

PLC的工作过程基本（běn）上（shàng）就是用（yòng）户程（chéng）序的执行过程，是在（zài）系统软件的控制下顺（shùn）次扫描 务输入点的状态（tài），按用户逻辑解算控制逻辑（jí），然后顺序向各输出点（diǎn）发出相（xiàng）应的控制信 号。此外，为提（tí）高工作的可靠性和及时接收外（wài）来的控制命令，在每个扫描周期还（hái）要进 行故障自诊断和处理以（yǐ）及编程器、计算机的通信请求（qiú）等。

顺序扫描（miáo）的工作方式是PLC的基本工作方式，这种方式简单直观，而且方便用户程 序设计，为PLC的可靠运行提供了（le）有力的（de）保（bǎo）证（zhèng）。所扫描到的（de）指令被（bèi）执行后，其结果 立刻就（jiù）被后面将要扫描的指令所利（lì）用。可以（yǐ）通过CPU设置定时器来监（jiān）视每次扫描时 间（jiān）是否超过规（guī）定时间，避免由于CPU内（nèi）部故（gù）障使程序执（zhí）行进入死（sǐ）循环。

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

输入釆样阶段

在输入釆样阶段，PLC以扫描方式将所有输（shū）入端的输（shū）入信号状态（ON/OFF状态）读 入到输入映像寄（jì）存器中寄存起来，称为对输入信号的采样。接着转入程序执行阶段， 在程序执行期间，即使（shǐ）输（shū）入（rù）状态变化，输入映像寄存器的内容也（yě）不（bú）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（yàng）阶段才被重新读入（rù）。

程序（xù）执行阶段（duàn）在程序执行阶段，PLC对程（chéng）序按顺序进行扫描。如程序用梯形图 表示，则（zé）总（zǒng）是按先上后下、先左后右的（de）顺序扫描。每扫描到（dào）一条指令时所需要（yào）的输入 状态或其他元素的状态，分别由输（shū）入映像寄存器或（huò）输出映像寄存器中读（dú）入，然后进行 相应（yīng）的逻辑或算术运算，运算结果再存入专用寄存器。若执行程序输出指令时，则将 相应的运算（suàn）结果存（cún）入输出映像寄（jì）存器。

输出刷新阶段（duàn）在所有指（zhǐ）令（lìng）执行完毕（bì）后，输出（chū）映像寄存器中的（de）状态就是欲（yù）输出的状 态。在输出刷新阶段将其转存到输出锁存电路，再经输出端（duān）子输（shū）出信（xìn）号去驱动用户输 出设备，这（zhè）就是PLC的实际输出。PLC重复地执行上述三个阶段，每重复一次就 是（shì）一个（gè）工作周期（qī）（或称扫描周期）。工作周期的长短与程序的长短有关。

顺序（xù）扫描的工作方（fāng）式是PLC的基（jī）本工作方式，这种方式简单（dān）直观（guān），而且方便用户程序设计，为（wéi）PLC的可靠运行提供了有力的保证（zhèng）。

PLC对用户（hù）程序的循（xún）环扫描执行过程，可分为输入釆样、程序执行、输出刷新 三个阶段

数控机床的外围故障比系统故障发生的（de）几率要高。故障表现形态各（gè）异，在作故障 诊断时，要充分利用系统（tǒng）的外（wài）围报警信息，结合PMC梯形图的逻辑关系，并且 仔细观察I/O接口的状态 六、故障诊断原则和方法2.简述数控机床故（gù）障诊断及维修的一般方法

常规检查法，数控机床的检修要（yào）求维（wéi）修人员掌握先外部后内部的原则，即当数 控机床发生故（gù）障后，维修人员应先用望、听、闻等方（fāng）法，由外向内逐一进行检查。