【正文】 （2）聯(lián)機(jī)調(diào)試 將機(jī)床、CNC裝置、PLC裝置和編程設(shè)備聯(lián)接起來進(jìn)行的整機(jī)機(jī)電運(yùn)行調(diào)試稱為“聯(lián)機(jī)調(diào)試”（如圖527所示）。 對(duì)一臺(tái)特定的數(shù)控機(jī)床來說，只要能滿足控制要求，對(duì)梯形圖的結(jié)構(gòu)、規(guī)模并沒有硬性的規(guī)定。該表為NC側(cè)向PMC側(cè)傳送信號(hào)的接口地址表。輸入信號(hào)中，除*ESP，SKIP，*DECX，*DECY，*DECZ等少數(shù)信號(hào)已由CNC廠家確定了地址外，其他地址的信號(hào)名稱由設(shè)計(jì)者定義，并用縮寫英文字母表示。梯形圖中所用到的所有內(nèi)部和外部信號(hào)、信號(hào)地址、名稱、傳輸方向，與功能指令有關(guān)的設(shè)定數(shù)據(jù)，與信號(hào)有關(guān)的電氣元件等都反映在這些文件中。下一個(gè)梯級(jí)由三“行”構(gòu)成，含有四個(gè)“節(jié)點(diǎn)”和一個(gè)“線圈”。 a） b）圖523 電動(dòng)機(jī)起停兩地控制邏輯a） 繼電器控制 b） 梯形圖控制 圖523為用于電動(dòng)機(jī)起停兩地控制的繼電器控制電路和與其控制邏輯等效的梯形圖。當(dāng)NC有信號(hào)輸出時(shí)，基極為高電平，晶體管導(dǎo)通。 有的接口原理圖還注明輸入、輸出信號(hào)的名稱、在PLC中的地址等。 6）交流輸出信號(hào)。與“數(shù)字控制”比較，“順序控制”的信息主要是開關(guān)量信號(hào)。4）比較結(jié)果 R1=0，參考值≠比較值；R1＝1，參考值＝比較值。 4）指定計(jì)算條件 POS＝0，計(jì)算現(xiàn)在位置與目標(biāo)位置之間的步距數(shù)；POS＝1，計(jì)算目標(biāo)前一個(gè)位置數(shù)或計(jì)算到達(dá)目標(biāo)前一個(gè)位置的步距數(shù)。這些信號(hào)需要經(jīng)過譯碼才能從BCD狀態(tài)轉(zhuǎn)換成具有特定功能含義的一位邏輯狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)大家可參照相應(yīng)型號(hào)和規(guī)格的PLC操作說明書來進(jìn)行研究。表54 功能指令和處理內(nèi)容序號(hào)指 令處 理 內(nèi) 容格式1（梯形圖）格式2（紙帶穿孔與程序顯示）格式3（程序輸入）1END1SUB1S11級(jí)（高級(jí)）程序結(jié)束2END2SUB2S22級(jí)程序結(jié)束3END3SUB48S483級(jí)程序結(jié)束4TMRTMRT定時(shí)器處理5TMRBSUB24S24固定定時(shí)器處理6DECDECD譯碼7CTRSUB5S5計(jì)數(shù)處理8ROTSUB6S6旋轉(zhuǎn)控制9CODSUB7S7代碼轉(zhuǎn)換10MOVESUB8S8數(shù)據(jù)“與”后傳輸11COMSUB9S9公共線控制12COMESUB29S29公共線控制結(jié)束13JMPSUB10S10跳轉(zhuǎn)14JMPESUB30S30跳轉(zhuǎn)結(jié)束15PARISUB11S11奇偶檢查16DCNV SUB14S14數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（二進(jìn)制 BCD碼）17COMPSUB15S15比較18COINSUB16S16符合檢查19DSCHSUB17S17數(shù)據(jù)檢索20XMOVSUB18S18變址數(shù)據(jù)傳輸21ADDSUB19S19加法運(yùn)算22SUBSUB20S20減法運(yùn)算23MULSUB21S21乘法運(yùn)算24DIVSUB22S22除法運(yùn)算25NUMESUB23S23定義常數(shù)26PACTLSUB25S25位置MateA27CODESUB27S27二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換28DCNVESUB31S31擴(kuò)散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換29COMPBSUB32S32二進(jìn)制數(shù)比較30ADDBSUB36S36二進(jìn)制數(shù)加31SUBBSUB37S37二進(jìn)制數(shù)減32MULBSUB38S38二進(jìn)制數(shù)乘33DIVBSUB39S39二進(jìn)制數(shù)除34NUMEBSUB48S40定義二進(jìn)制常數(shù)35DISPSUB49S49在NC的CTR上顯示信息1. 功能指令的格式功能指令不能使用繼電器的符號(hào)，必須使用圖58所示的格式符號(hào)。當(dāng)設(shè)計(jì)順序程序時(shí)，使用最多的是基本指令，基本指令共12條。 3. 輸出刷新階段 在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中的狀態(tài)就是欲輸出的狀態(tài)。但由于CPU運(yùn)算處理速度很高，使得外部出現(xiàn)的結(jié)果從宏觀來看似乎是同時(shí)完成的。隨著大規(guī)模集成電路的開發(fā)利用，帶與不帶PLC功能，CNC裝置的外形尺寸已沒有明顯的變化。而大型數(shù)控機(jī)床，F(xiàn)MC、FMS、FA則需要采用中規(guī)模或大規(guī)模PLC。（1）系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容不能由用戶直接存取。 6）PLC結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、容易裝入機(jī)床內(nèi)部或電氣箱內(nèi)，便于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的機(jī)電一體化。由于RLC存在上述缺點(diǎn)，因此只能用于一般的工業(yè)設(shè)備和數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床等控制邏輯較為簡(jiǎn)單的數(shù)控機(jī)床。 5）編程語言多樣化，大多數(shù)使用梯形圖語言和語句表語言，有的還可使用流程圖語言或高級(jí)語言。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，美國(guó)、日本、德國(guó)等生產(chǎn)PLC的廠家已達(dá)150多家，產(chǎn)品有數(shù)百種。順序控制即是以機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和時(shí)間為依據(jù)，使其按預(yù)先規(guī)定好的動(dòng)作次序順序地進(jìn)行工作的一種控制方式。用戶控制邏輯用軟件實(shí)現(xiàn)。各部件的作用如下： （1）中央處理單元CPU PLC的CPU與通用微機(jī)的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；用掃描方式查詢現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置的各種信號(hào)狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入過程狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中；診斷電源及PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等；在PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從存儲(chǔ)器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去啟閉有關(guān)的控制電路；分時(shí)、分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較和變換等動(dòng)作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯運(yùn)算或算術(shù)運(yùn)算等任務(wù)；根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，再由輸出狀態(tài)寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表打印、數(shù)據(jù)通信等功能。它經(jīng)過接口與CPU聯(lián)系，完成人機(jī)對(duì)話。按模塊結(jié)構(gòu)組成的用戶程序， 每個(gè)模塊用來解決一個(gè)確定的技術(shù)功能，能使很長(zhǎng)的程序編制得易于理解，還使得程序的調(diào)試和修改變得很容易。 2）內(nèi)裝型PLC的性能指標(biāo)（如：輸入／輸出點(diǎn)數(shù)，程序最大步數(shù)，每步執(zhí)行時(shí)間、程序掃描周期、功能指令數(shù)目等）是根據(jù)所從屬的CNC系統(tǒng)的規(guī)格、性能、適用機(jī)床的類型等確定的。有的獨(dú)立型PLC還可通過多個(gè)遠(yuǎn)程終端連接器構(gòu)成有大量輸入、輸出點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)大范圍的集中控制。 1. 輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式將所有輸入端的輸入信號(hào)狀態(tài)（ON/OFF狀態(tài)）讀入到輸入映 像寄存器中寄存起來，稱為對(duì)輸入信號(hào)的采樣。為了增強(qiáng)PLC的各種運(yùn)算功能，有的PLC還配有BASIC語言，并正在探索用其他高級(jí)語言來編程。圖57是梯形圖的例子，表53是針對(duì)圖57的梯形圖，用編程器向PLC輸入的程序編碼表。但有些功能指令不用Wl，如MOVE、COM、JMP等。圖59的編碼如表56所示。圖511 M30的譯碼梯形圖表57 圖511的編碼表步號(hào)指令地址數(shù)圖513 MOVE的指令格式當(dāng)ACT=0時(shí)，MOVE指令不執(zhí)行；當(dāng)ACT＝1時(shí)，MOVE指令執(zhí)行。5）R1輸出 當(dāng)計(jì)數(shù)器累加到預(yù)置值時(shí)R1=1。 數(shù)控系統(tǒng)及配套PLC裝置的輸入、輸出信號(hào)的類型主要有： 1）直流輸入信號(hào)。 3）CNC擴(kuò)展接口板信號(hào)電纜插座。圖517 直流輸入信號(hào)典型電路 在此典型電路中，信號(hào)工作電壓由CNC內(nèi)部提供，當(dāng)MT側(cè)觸點(diǎn)閉合時(shí)，+24V電壓加到接收器電路上，經(jīng)濾波和電平轉(zhuǎn)換處理后輸出至NC內(nèi)部，成為內(nèi)部電子線路可以接受和處理的信號(hào)。當(dāng)然，如果所用PLC裝置本身具有交流輸入、輸出信號(hào)接口，或有用于直流大負(fù)載驅(qū)動(dòng)的專用接口時(shí)，輸出信號(hào)就不必經(jīng)中間繼電器過渡，即可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載器件。圖524是一段用“梯形圖”表示的簡(jiǎn)單的PLC程序。 （2）存儲(chǔ)容量 一般來說，普通CNC車床順序程序的規(guī)模約1000步，小型加工中心約2000步。 4）輸入和輸出信號(hào)接線和工作電源。安裝時(shí)，各信號(hào)線即按指定連接器和插腳連接。 定時(shí)器區(qū)存儲(chǔ)TMR指令的設(shè)定時(shí)間，計(jì)數(shù)器區(qū)存儲(chǔ)CTR指令的預(yù)置值，保持繼電器和數(shù)據(jù)表區(qū)存儲(chǔ)順序程序基本指令用的設(shè)定參數(shù)、功能指令設(shè)定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)表（如ATC刀具號(hào)預(yù)置表）等?！胺抡嬲{(diào)試”具有安全、能耗小、調(diào)試軸助人員少等優(yōu)點(diǎn)。26 / 26。一般來說，順序程序的調(diào)試要經(jīng)過“仿真調(diào)試”和“聯(lián)機(jī)調(diào)試”兩個(gè)步驟。由R300～R699共400個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)地址構(gòu)成。所有輸出信號(hào)名稱由設(shè)計(jì)者定義，并用縮寫英文字母表示。如操作面板指示燈、中間繼電器線圈等。設(shè)計(jì)者對(duì)被控對(duì)象的上述I／O信號(hào)要逐一確認(rèn)，并分別計(jì)算出總的需要數(shù)量。當(dāng)S3或S4節(jié)點(diǎn)斷開時(shí)，K線圈無輸出，節(jié)點(diǎn)K亦斷開。為此應(yīng)設(shè)置保護(hù)電阻以防晶體管被擊穿。這些狀態(tài)信號(hào)需經(jīng)上述接口電路處理，才能變成PLC或NC能夠接受的信號(hào)。 對(duì)于內(nèi)裝型PLC： 1）CNC主板輸入、輸出信號(hào)電纜插座。一般來說，最終受控對(duì)象的數(shù)量和控制順序的復(fù)雜程度是依CNC車床、CNC銑床、加工中心、FMC、FMS的順序遞增的。 4）計(jì)數(shù)信號(hào) ACT＝0，計(jì)數(shù)器不工作；ACT＝l，計(jì)數(shù)器信號(hào)的上升沿觸發(fā)工作。也可用于將指定地址里的8位信號(hào)不需要的位消除掉。譯碼輸出Rl的地址由設(shè)計(jì)人員確定。它通過CRT／MDI面板在指令規(guī)定的“定時(shí)器”控制數(shù)據(jù)地址來設(shè)定時(shí)間，設(shè)定值用二進(jìn)制數(shù)表示，二進(jìn)制1相當(dāng)一個(gè)設(shè)定時(shí)間單位，例如FANUCBESK PLCB規(guī)定；對(duì)定時(shí)器l號(hào)至8號(hào)，設(shè)定單位是50ms，～，而對(duì)定時(shí)器9—40號(hào)設(shè)定單位是8ms，～。（3）參數(shù)功能指令不同于基本指令，可以處理各種數(shù)據(jù)，也就是說數(shù)據(jù)或存有數(shù)據(jù)的地址可作為功能指令的參數(shù)，參數(shù)的數(shù)目和含義隨指令的不同而不同。在一個(gè)階梯開始的是常開節(jié)點(diǎn)時(shí)使用2將信號(hào)的“非”狀態(tài)讀出，送入ST0中。第三節(jié) 典型PLC的指令系統(tǒng) PLC是專為工業(yè)自動(dòng)控制而開發(fā)的裝置，通常PLC采用面向控制過程，面向問題的“自然語言”編程。另一方面還可以通過CPU設(shè)置掃描時(shí)間監(jiān)視定時(shí)器來監(jiān)視每次掃描是否超過規(guī)定的時(shí)間，從而避免由于CPU內(nèi)部故障使程序執(zhí)行進(jìn)入死循環(huán)而造成的故障。例如，可采用通信模塊與外部輸入輸出設(shè)備、編程設(shè)備、上位機(jī)、下位機(jī)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；采用D／A模塊可以對(duì)外部伺服裝置直接進(jìn)行控制；采用計(jì)數(shù)模塊可以對(duì)加工工件數(shù)量、刀具使用次數(shù)、回轉(zhuǎn)體回轉(zhuǎn)分度數(shù)等進(jìn)行檢測(cè)和控制，采用定位模塊可以直接對(duì)諸如刀庫、轉(zhuǎn)臺(tái)、直線運(yùn)動(dòng)軸等機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件或裝置進(jìn)行控制。PLC與M