数控系统有两大部分,一是NC、二是PLC,这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。
1、 实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制。这个任务是由NC来完成;
2、 机床辅助设备的控制是由PLC来完成。它是在数控机床运行过程中,根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态,按照程序设定的控制逻辑对诸如刀库运动、换刀机构、冷却液等的运行进行控制。
相对于PLC,机床和NC就是外部。编PLC程序要用到NC给PLC的信号和PLC给NC的信号是为了PLC与NC之间的信息交换。
可编程控制器(PLC)与数控系统(NC)以及数控机床(MT)之间的信息交换有以下信号:
相对于PLC,机床和NC就是外部。PLC与机床以及NC之间的信息交换,对于PLC的功能发挥,是非常重要的。PLC与外部的信息交换,通常有四个部分:
(1)、机床侧至PLC:机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中,除极少数信号外,绝大多数信号的含义及所配置的输入地址,均可由PLC程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置,对PLC程序和地址分配进行修改。
(2)、PLC至机床:PLC的控制信号通过PLC的输出接口送到机床侧,所有输出信号的含义和输出地址也是由PLC程序编制者或者是使用者自行定义。
(3)、NC至PLC: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的信号含义和地址(开关量地址或寄存器地址) 均由CNC 厂家确定,PLC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T 功能,通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中。
(4) PLC至CNC : PLC 送至CNC 的信息也由开关量信号或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC 厂家确定,PLC 编程者只可使用,不可改变和增删。
PLC在数控机床中的控制功能:
(1)、操作面板的控制。操作面板分为系统操作面板和机床操作面板。系统操作面板的控制信号先是进入NC,然后由NC送到PLC,控制数控机床的运行。机床操作面板控制信号,直接进入PLC,控制机床的运行。
(2)、机床外部开关输入信号。将机床侧的开关信号输入到送入PLC,进行逻辑运算。这些开关信号,包括很多检测元件信号(如:行程开关、接近开关、模式选择开关等等)
(3)、输出信号控制:PLC输出信号经外围控制电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象。
(4)、功能实现。系统送出T指令给PLC,经过译码,在数据表内检索,找到T代码指定的刀号,并与主轴刀号进行比较。如果不符,发出换刀指令,刀具换刀,换刀完成后,系统发出完成信号。
(5)、M功能实现。系统送出M指令给PLC,经过译码,输出控制信号,控制主轴正反转和启动停止等等。M指令完成,系统发出完成信号。
数控系统中PLC控制程序实现机床的辅助功能控制。
主要是M功能,S功能,T功能,控制。
数控车床的辅助功能即M(功能)S(功能)T(功能).在PLC中首先对M,S,T,代码进行译码.译码后的M,S,T,代码即可在PLC程序里进行对机床的辅助功能进行控制.(如 控制主轴正反转,主轴定位,主轴换挡,转塔,刀库,尾台,卡盘,中心架,排屑,润滑,等动作)。例如: 加工程序给出M03 ,PLC首先将M03译码(假设译出的M03的地址为R0,0),那么梯图里就可用R0.0 的常开触点去接通主轴的正转继电器(假设为Y0,0)., 再由Y0.0输出带动外部继电器,外部继电器带动接触器,接触器带动主轴电机正转.
当然需要..PLC是整个数控机床的大脑.是数控系统的重心.呵呵
一台设备的控制系统一般由PLC、CNC、PC机组成:
PLC一般负责动作信号的输入/输出和动作的顺序,功能类似于人类大脑的脑干。
CNC一般负责伺服电机的控制和简单的加工程序,功能类似于人类大脑的小脑。
PC机一般负责复杂逻辑和曲线运算,功能类似于人类大脑的大脑。
实际上这三者在应用中没有明显的界限,如PLC在插上位控板之后可以控制伺服电机,有的PLC甚至强大到可以做多轴联动控制,功能接近于CNC。
而CNC本身就自带PLC并配有有少量的I/O点,这些I/O点一般是针对伺服电机的,如移动平台到位开关、原位开关等。也有的厂家把CNC的计算机系统做的和PC机一样强大,并把自带PLC的I/O点进一步扩充,这样整套系统看起来既没有PLC也没有PC只有一套CNC系统,一般加工中心都是这样,使用自己品牌的专用集成系统。
PC机通过插在主板上的I/O板控制外部的CNC,我见过一台设备用一台PC机同时控制7台伺服电机的NC系统。当然每台伺服电机的NC都很简单只是一台伺服放大器和有限几个I/O点,没有交互界面。7台电机中有3台是联动的,这个联动是通过PC机实现的。但是PC机执行哪段程序又是受到PLC控制的。