数控机床PLC应用优化

在机床控制中，PLC主要用来控制数控机床的顺序动作。所谓顺序程序是指对机床及相关设备进行逻辑控制的程序。利用PLC编程软件编制顺序程序，PLC中的指令用来编制梯形图，梯形图可理解为CPU中算术运算的执行顺序。在将程序转换成机器语言，CPU对其进行译码和运算处理，并将结果存储在RAM或ROM中。CPU高速读出存储在存储器中的每条指令，通过算术运算来执行程序。

1.数控车床PLC功能

数控机床PLC程序完成以下功能：

1）编译功能：编译接口信号，控制机床的动作。

①对机床控制面板的各个按键、旋钮输入信号进行编译处理，以控制数控系统的运行状态；

②对辅助功能指令（M、S、T）的译码，对辅助功能的接口信号进行译码处理，将它转化为相应的控制指令，通过与其他状态的逻辑运算控制机床的运行。如刀具交换、冷却启停、工作台交换等。

2）机床外部输入输出信号的控制，将机床侧的各类开关信号送入PLC，经逻辑运算后，将运算结果送入到输出口，控制机床侧的动作，如：液压系统的启停、刀库（或转塔）、机械手、工作台交换机构等的控制。

3）伺服控制，控制主轴和伺服进给驱动装置的使能信号，以满足伺服驱动的条件，控制机床的运行。

4）其他外围设备的控制，如测头，软盘驱动器等。

2.PLC顺序程序接口信号

接口是连接CNC系统-PLC-机床本体的节点。向PMC输入的信号有从NC来的输入信号（M功能，T功能信号），从机床来的输入信号（循环启动，进给暂停信号等）。从PMC输出的信号有向NC的输出信号（循环启动，进给暂停信号等），向机床输出的信号（刀架回转，主轴停止等）。接口信号如图7-11所示。

图7-11 PLC接口信号

顺序程序对输入信号的处理：(www.xing528.com)

1）CNC侧的输入存储器：来自CNC侧的输入信号存放于CNC的输入存储器中，每隔8ms传送至PMC中。第一级程序直接引用这些信号的状态，执行相应的处理。

2）来自机床的输入信号（DI/DO卡）：来自机床侧的输入信号自输入电路（DI/DO卡）传送至输入信号存储器中。第一级程序中处理的信号取自此存储器。

3）输入信号存储器：输入信号存储器每隔2ms扫描和存储机床侧的输入信号。第一级程序中处理的信号取自此存储器，输入信号存储器中信号状态与第一级的信号状态是同步的。

4）第二级程序同步输入信号存储器：存储的信号由第二级程序处理。此存储器中的信号状态与第二级信号状态是同步的。只有在开始执行第二级程序时，输入信号存储器中的信号和来自CNC侧的输入信号才会被传送至第二级程序同步输入信号存储器中，即在第二级程序的执行过程中，此存储器中的信号状态保持不变。

顺序程序对输出信号的处理：

1）CNC的输出存储器：输出信号每隔8ms由PLC传送至CNC的输出存储器中。

2）去往机床侧的输出信号（DI/DO卡，如图7-12）：去往机床侧的输出信号由PLC的输出存储器传送至机床侧。

3）输出信号存储器：由PLC程序设定（适用于外置I/O卡，见图7-13），存储在输出信号存储器中的信号每隔2ms传送至机床侧。

图7-12 DI/DO卡

图7-13 外置I/O卡