引言

　　在數(shù)控機(jī)床中，控制系統(tǒng)除了對各坐標(biāo)軸的位置進(jìn)行連續(xù)控制外，還需要對諸如主軸的啟停、換向，刀具的更換、工件夾緊松開、液壓、冷卻、潤滑系統(tǒng)的運(yùn)行等進(jìn)行控制。目前PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床得到了廣泛發(fā)展。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用PLC用來接收CNC發(fā)送來的M、S、T信息、手動／自動方式信息、各種使能信息等，PLC向CNC發(fā)送M，S、T功能的應(yīng)答信息和各坐標(biāo)軸對應(yīng)的機(jī)床參考點(diǎn)信息等，同時PLC還向機(jī)床發(fā)送控制信息，以控制機(jī)床的執(zhí)行元件，如電磁鐵、接觸器、繼電器以及各種狀態(tài)指示和故障報警等，接收主要來自機(jī)床操作面板輸入信息和各種開關(guān)、按鈕等信息，如機(jī)床啟動／停止、主軸正轉(zhuǎn)／反轉(zhuǎn)／停止、切削液開／關(guān)、主軸狀態(tài)監(jiān)視信號和伺服系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備信號等。

一 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　PLC采用順序控制方法。順序控制的信息主要是開關(guān)量信號，數(shù)控系統(tǒng)對該類信號的控制任務(wù)可以由獨(dú)立或內(nèi)裝式的PLC(可編程控制器)來完成，它是一種專用于數(shù)控機(jī)床的可編程序控制器，它的優(yōu)點(diǎn)是控制功能強(qiáng)大、快速響應(yīng)性好、結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠穩(wěn)定。

二 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用PLC的分類

　　數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩大類，一類為內(nèi)裝PLC(Buntin Type)，另一類為外置或稱獨(dú)立型PLC(Stand-alone Type)。目前，大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)均可選擇內(nèi)裝式PLC。內(nèi)裝式PLC與CNC之間的信息交換是通過公共RAM區(qū)完成的。因此內(nèi)裝PLC與CNC之間無連線，信息交換量大，安裝調(diào)試更加方便，且結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性好。內(nèi)裝式PLC與MT(機(jī)床側(cè))通過CNC輸入／輸出接口電路實(shí)現(xiàn)信號傳送.

　　獨(dú)立型PLC在CNC外部，自身具有完備的軟硬件功能，與內(nèi)裝型PLC相比，獨(dú)立型PLC功能更強(qiáng)，但一般需要配置單獨(dú)的編程設(shè)備。

三 數(shù)控機(jī)床應(yīng)用PLC與外部信息交換

　　PLC，CNC和機(jī)床三者之間信息交換包括4個部分。

　　1 機(jī)床至PLC

　　機(jī)床側(cè)的信號通過I／O單元接口輸入到PLC，輸入的地址由PLC程序編制人員自行定義。當(dāng)然要根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定。

　　2 PLC至機(jī)床

　　根據(jù)機(jī)床的配置，以及所需要完成的控制功能，PLC將控制信號輸送至機(jī)床側(cè)。輸出信號的地址也是由程序編制人員自行定義。

　　3 CNC至PLC

　　CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的信號含義和地址(開關(guān)量地址或寄存器地址)均由CNC廠家確定，PLC編程者只可使用，不可改變和增刪。如數(shù)控指令的M，S、T功能，通過CNC譯碼后直接送入PLC相應(yīng)的寄存器中。

　　4 PLC至CNC

　　PLC送至CNC的信息也由開關(guān)量信號或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信號地址與含義由CNC廠家確定，PLC編程者只可使用，不可改變和增刪。

　　要充分利用PLC的控制功能，使PLC和CNC更方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集傳送交換。首先要了解數(shù)控機(jī)床中PLC的相關(guān)信息，如Fanuc系統(tǒng)PLC輸入輸出端口符號的含義。X表示機(jī)床向PLC輸入的信號；Y表示PLC向機(jī)床的輸出信號I G表示PLC向CNC的輸出信號I F表示CNC向PLC的輸入信號。

四 PLC梯形圖方法編程在數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用實(shí)例

　　數(shù)控機(jī)床中的PLC具有顯示和檢測功能，PLC梯形圖具有非常廣泛的用途。它可以傳遞機(jī)床工作狀態(tài)，坐標(biāo)位置、刀具管理數(shù)據(jù)，機(jī)床參數(shù)等各種信息，可以直接將機(jī)床的接口、內(nèi)部繼電器，定時器等的狀態(tài)信息直觀地顯示出來，還可以利用PLC梯形圖反映的控制邏輯，跟蹤外圍設(shè)施出現(xiàn)故障的原因，利用梯形圖的監(jiān)控功能，觀察相關(guān)信號是否處于正確的狀態(tài)。如果有節(jié)點(diǎn)處于不正確的狀態(tài)。可依據(jù)梯形圖向前向后追蹤，查找引起節(jié)點(diǎn)狀態(tài)錯誤的原因。

　　以Fanuc Oi系列數(shù)控系統(tǒng)為例，進(jìn)入PLC梯形圖界面方式為按下【SYSTEM】鍵，再按【PMC】軟鍵，隨后選擇【PMCLAD】，即可進(jìn)入PLC動態(tài)顯示的梯形圖程序畫面。若需要對程序進(jìn)行檢索，可以按下檢索信號【SEARCH】軟鍵，并結(jié)合翻頁軟鍵或方向鍵進(jìn)行所需信號的檢索

五 結(jié)束語

　　數(shù)控機(jī)床是集計算機(jī)技術(shù)、PLC技術(shù)、自動化技術(shù)等于一身的機(jī)電一體化產(chǎn)物，作為數(shù)控機(jī)床核心的控制系統(tǒng)直接關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)行，利用數(shù)控機(jī)床PLC的強(qiáng)大功能。可以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的作用，還可以為數(shù)控機(jī)床故障診斷及故障維修帶來極大的方便。