北一大隈数控立床（chuáng）

关于数（shù）控（kòng）机床的

PLC数控机床PLC的分类（lèi）

PLC在CNC系统中是介于CNC装置与机床之间的中（zhōng）间环节。其根据输入的离散信 息，在内（nèi）部进行逻辑运算并（bìng）完成（chéng）输（shū）出功能。数控机床PLC的（de）结构形式可（kě）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/输出接口技术规范、输（shū）入/输出点数、程序存储容量以及（jí）运算（suàn）和控制功能等均能满足 数控 机床控制要求的“独立式” PLCo内“置式 ” PLC“内置式” PLC从属于（yú）CNC装置，PLC与CNC间的信号传（chuán）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。

内置式PLC有以下特点：

① 内（nèi）置式PIC能独立工作，只是CNC带有PLC功（gōng）能，两者（zhě）是不能分离的。

② 内（nèi）置式PLC的性能指标（如：输入（rù）输出点数、程序大步数、每步执行时间、 程序扫描时间、功能指令数目等）是根据所从属的CNC系统的规（guī）格、性（xìng）能、适用机 床的类型等（děng）确定的。其硬件和软件部（bù）分是被作（zuò）为（wéi）CNC系统的（de）基本功能或附加功能与 CNC系统统一设计（jì）制造的，因此系统硬件和软件整体结构（gòu）十分紧（jǐn）凑。

③在硬件结构上，内置式PLC可与CNC共用一个（gè）CPU,也可（kě）单独使用一个CPU； 内（nèi）置式（shì）PLC 一般单（dān）独制成一块附加板，插装到CNC主板的插座上（shàng），不单独配备 I/O接（jiē）口，而是使用CNC系通本身的I/O接（jiē）口； PLC控制部分及（jí）部分I/O电路（lù） 所用（yòng）电源（一般是输入口（kǒu）电源，而输出口电源是另匹配的）由CNC装（zhuāng）置提（tí）供，不 另备（bèi）电（diàn）源。

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

独“立式 ” PLC

独立式PLC是独立（lì）于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，能够独立完成规（guī）定（dìng） 控制任务置。采用独立式PLC的数（shù）控机床系统框图如下图所示。

独立式PLC有以下（xià）特点：

独立（lì）式PLC和（hé）CNC是通过输入/输出接口电路连接的。

独（dú）立式PLC在数控机床（chuáng）的应用中一般采用中型或大型PLC, I/O点数（shù）一般在 200点（diǎn）以上，所以多采（cǎi）用积木式（shì）模块化结构，具有安装方便、功能易于（yú）扩展和变更等优（yōu）点（diǎn）。

独立式PLC的输入、输出点数可以通过输入、输出模块的增减灵活配置。有的独 立型PLC还可通过多（duō）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（shù）控机床PLC的（de）工作过程

PLC的工作（zuò）过程基本（běn）上就是用户程（chéng）序（xù）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（hù）逻辑（jí）解（jiě）算控制逻辑，然后顺（shùn）序向（xiàng）各输出点发出相应的控制信 号（hào）。此外（wài），为提高工作的（de）可靠性和及时接收外来的控制命令，在（zài）每个扫描周期还要进 行故障自诊断和处理以及编（biān）程器（qì）、计算机的（de）通信请（qǐng）求等。

顺序扫描的工作方式是PLC的基本工作方式，这（zhè）种方式简单直观（guān），而且（qiě）方便用户（hù）程 序设计（jì），为PLC的可靠运（yùn）行提（tí）供了有力的保证（zhèng）。所扫描（miáo）到的指令被执行后，其（qí）结果 立刻就被后面（miàn）将要扫描的指令所利用。可以通过CPU设（shè）置定时器来监视每次扫（sǎo）描时 间是否超过规定时间，避免由于CPU内部故障使程序执行进入死循环。

对用户程序（xù）的循（xún）环（huán）扫描执行过程，可分为输（shū）入采样、程序执行、输出刷新三个阶 段，如下图所示：

输入釆样阶段

在输入釆样（yàng）阶段，PLC以扫（sǎo）描方式将所有输入端（duān）的输入（rù）信号状态（ON/OFF状态）读 入到输入（rù）映像寄存器中寄存起（qǐ）来，称为对输入信号的采样。接着转入程序执（zhí）行（háng）阶段（duàn）， 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改变。输入状态 的（de）变（biàn）化只能在下一个工作周期的输入釆样阶段（duàn）才被重新读入。

程序执行阶段在程序执行阶段（duàn），PLC对程序（xù）按顺序进行扫描。如程序用梯形图 表示，则总是按先（xiān）上后下、先左（zuǒ）后右的顺序扫描。每扫描到一条指令时所需要的输入 状（zhuàng）态或其（qí）他（tā）元素的状（zhuàng）态，分别由（yóu）输入映（yìng）像寄存（cún）器（qì）或输出映（yìng）像寄存器中（zhōng）读入，然后进行 相应的逻辑或算术运算，运算结果再存（cún）入专用（yòng）寄存器。若执行程序输出指令（lìng）时，则将 相应的运算结果存入输出映像寄存器。

输出刷新（xīn）阶段在所有指令（lìng）执行完毕后，输出映像寄存器中的状态就是欲输出的状 态。在输出刷新阶段（duàn）将（jiāng）其转存到输（shū）出锁存电路，再经（jīng）输出端子输出信号去驱动用户输 出设备，这就是PLC的（de）实际输出。PLC重复地执行上述三个阶（jiē）段，每重复一次就 是一个工作周期（或称扫描周（zhōu）期）。工作周期的长短与程序的长短有关。

顺序扫描的工作方式是PLC的基本工作方式，这种方式简单（dān）直观，而且方便用户程序（xù）设计，为PLC的（de）可靠运行提供了（le）有力的保证。

PLC对用户程序的循环扫描（miáo）执行过程，可分为输入釆样、程序执行、输出刷（shuā）新 三个阶段

数控机（jī）床的外围故障比系统（tǒng）故障发生的（de）几率要高（gāo）。故障表现形态（tài）各异，在作故障 诊断时，要充分利用系统的（de）外围报警信息，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（liù）、故（gù）障诊断原（yuán）则和方法2.简述数（shù）控机床故障诊断及维修的一般方法

常规检查法（fǎ），数控机床（chuáng）的检修（xiū）要求维修人员掌（zhǎng）握先外部后内部的原则，即当数 控机床发（fā）生（shēng）故障后，维修（xiū）人员应先（xiān）用望、听、闻等方法，由外向内逐一进行检查。