【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 即只允許移動(dòng)部件向與限位方向相反的方向移動(dòng) 。 限位的安全互鎖一般在電氣設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn) 。 3. 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置 數(shù)控機(jī)床在自動(dòng)加工中通常進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由一個(gè)以上的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)完成的 ， 因此 ， 當(dāng)某個(gè)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置出現(xiàn)報(bào)警時(shí) ， 必須停止自動(dòng)加工狀態(tài) 。 上面進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的安全互鎖一般在軟件中實(shí)現(xiàn) 數(shù)控機(jī)床 PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是密不可分的，目前機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)一般都自帶或提供 PLC的功能，這其中既有內(nèi)裝型 PLC，也有獨(dú)立型 PLC。 數(shù)控機(jī)床 PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及調(diào)試 1． 工藝分析 首先對(duì)被控機(jī)床設(shè)備的工藝過程 、 工作特點(diǎn) 、 控制系統(tǒng)的控制過程 、 功能和特性進(jìn)行分析 ， 估算 I/O開關(guān)量的點(diǎn)數(shù) ， I/O模擬量的接口數(shù)量和精度要求 ， 從而對(duì) PLC提出整體要求 。 2． 系統(tǒng)調(diào)研 對(duì)根據(jù)設(shè)備的要求初步選定的數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)研 ， 了解其所提供的 PLC系統(tǒng)的功能和特點(diǎn) ， 包括 PLC的類型 ， 接口種類和數(shù)量 ，接口性能 ， 擴(kuò)展性 ， PLC程序的編制方法 。 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ? 根據(jù)前兩步的工作 ， 綜合考慮數(shù)控系統(tǒng)和 PLC系統(tǒng)的功能 、 性能 、特點(diǎn) ， 本單位的需要和使用習(xí)慣以及整機(jī)性價(jià)比確定 PLC系統(tǒng)的方案 。 ? 實(shí)際上這里主要是從 PLC的角度對(duì)數(shù)控系統(tǒng)提出要求 ， 從而確定數(shù)控系統(tǒng)的方案 。 ? 只有少數(shù)情況下才會(huì)需要選用獨(dú)立型 PLC。 例如 ， 從經(jīng)濟(jì)的角度考慮 ， 選用了簡(jiǎn)易型數(shù)控系統(tǒng) ， 但設(shè)備需要較多的模擬量接口或大量的開關(guān)量接口 ， 而數(shù)控系統(tǒng)提供的 PLC不能滿足要求 ， 則需要選用獨(dú)立型 PLC。 3． 確定方案 在選擇獨(dú)立型 PLC時(shí)主要考慮四個(gè)因素： （ 1） 功能范圍 （ 2） I/O點(diǎn)數(shù) （ 3） 存儲(chǔ)器容量 根據(jù)系統(tǒng)大小不同 ， 選擇用戶存儲(chǔ)器容量不同的 PLC， 一般廠商提供 1K， 2K， 4K， 8K， 16K程序步等容量的存儲(chǔ)器 。 選擇方法主要憑經(jīng)驗(yàn)估算 ， 其估算法有下列兩種： （ a） PLC內(nèi)存容量 （ 指令條數(shù) ） 約等于 I/O總點(diǎn)數(shù)的 10— 15倍 。 (b)指令條數(shù) =6（ I/O） +2（ Tm+Ctr） 。 式中 Tm為定時(shí)器總數(shù) ， Ctr為計(jì)數(shù)器總數(shù) 。 有時(shí)可在其基礎(chǔ)上增加 20%的裕量 。 （ 4） 處理時(shí)間 4．電氣設(shè)計(jì) PLC控制系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容： 原理圖、元器件清單、電柜布置圖、接線圖與互連圖，如果是定型設(shè)備還應(yīng)包括工藝圖，這在其它章節(jié)有詳細(xì)介紹。電氣設(shè)計(jì)時(shí)特別要注意以下幾點(diǎn)： （ 1） PLC輸出接口的類型，是繼電器輸出還是光電隔離輸出等。 （ 2） PLC輸出接口的驅(qū)動(dòng)能力，一般繼電器輸出為 2A，光隔輸出為 500mA。 （ 3） 模擬量接口的類型和極性要求，一般有電流型輸出（ 20mA～ +20mA）和電壓型輸出（ 10V～ —+10V）兩種可選。 （ 4） 采用多直流電源時(shí)的共地要求。 （ 5） 輸出端接不同負(fù)載類型時(shí)的保護(hù)電路。 執(zhí)行電器若為感性負(fù)載，需接保護(hù)電路。直流可加續(xù)流二極管，交流可加阻容吸收電路。 （ 6） 若電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大或附近有大的電磁干擾源，應(yīng)在電源與 PLC間加設(shè)隔離變壓器、穩(wěn)壓電源或電源濾波器。 目前數(shù)控機(jī)床特別是通用數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)功能，例如主軸控制、車床刀架轉(zhuǎn)位、加工中心刀庫(kù)的換刀、潤(rùn)滑、冷卻的啟 /停等已經(jīng) 標(biāo)準(zhǔn)化， 各種數(shù)控系統(tǒng)一般都內(nèi)置或提供滿足這些功能的 PLC程序。采用獨(dú)立型 PLC時(shí)，一般廠家也會(huì)提供滿足通用數(shù)控機(jī)床要求的標(biāo)準(zhǔn) PLC程序。因此，設(shè)計(jì) PLC程序最重要的方法就是詳細(xì)了解并參考系統(tǒng)提供的標(biāo)準(zhǔn) PLC程序。 PLC程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)是 PLC應(yīng)用中最關(guān)鍵的問題。 PLC程序設(shè)計(jì)的基本思路是按照設(shè)備的要求設(shè)計(jì) 輸入和輸出信號(hào)的邏輯關(guān)系， 在輸入某些信號(hào)時(shí)得到預(yù)期的輸出信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作過程。因此， 簡(jiǎn)單而常用的方法是 以過程為目標(biāo) ， 分析每個(gè)過程的啟動(dòng)條件和限制條件，根據(jù)這些條件編寫該過程的 PLC程序，完成了所有過程的 PLC程序即完成了整個(gè) PLC程序。 其中某個(gè)過程可以僅涉及一個(gè)輸出接口，例如冷卻電機(jī)的啟動(dòng) /停止；也可以涉及多個(gè)輸出接口，例如加工中心換刀的過程。這種方法比較容易實(shí)現(xiàn) PLC程序的模塊化，易于各過程的獨(dú)立調(diào)試。 （ 1） 若所采用的 PLC自帶有程序 ， 應(yīng)該詳細(xì)了解程序已有的功能 ， 對(duì)現(xiàn)有需求的滿足程度和可修改性 ， 盡量采用 PLC自帶的程序 。 （ 2） 將所有與 PLC相關(guān)的輸入信號(hào) （ 按鈕 、 行程開關(guān) 、速度及時(shí)間等傳感器 ） ， 輸出信號(hào) （ 接觸器 、 電磁閥 、信號(hào)燈等 ） 分別列表 ， 并按 PLC內(nèi)部接口范圍 ， 給每個(gè)信號(hào)分配一個(gè)確定的編號(hào) 。 （ 3） 詳細(xì)了解生產(chǎn)工藝和設(shè)備對(duì)控制系統(tǒng)的要求 。 畫出系統(tǒng)各個(gè)功能過程的工作循環(huán)圖或流程圖 、 功能圖及有關(guān)信號(hào)的時(shí)序圖 。 （ 4） 按照 PLC程序語(yǔ)言的要求設(shè)計(jì)梯形圖或編寫程序清單 。 梯形圖上的文字符號(hào)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與 PLC內(nèi)部接口對(duì)照表的規(guī)定標(biāo)注 。 1. PLC程序設(shè)計(jì)的一般步驟 （ 1） 保證人身與設(shè)備安全的設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)都不是多余的 。 PLC的設(shè)計(jì)應(yīng)該是在保證操作者和設(shè)備安全的前提下完成其功能 ， 沒有安全保證的設(shè)備是沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的 。 （ 2） PLC程序的安全設(shè)計(jì) ， 并不代表硬件的安全保護(hù)可以省略 。 PLC程序的安全設(shè)計(jì) ， 僅是在軟件上提供保護(hù)功能 ， 為了避免軟件工作異常和調(diào)試中程序編寫錯(cuò)誤或操作不當(dāng)引起的事故 ， 還要在硬件上設(shè)計(jì)保護(hù)功能 。 例如 ，電機(jī)正 /反轉(zhuǎn)接觸器的互鎖設(shè)計(jì) ， 進(jìn)給電機(jī)的限位保護(hù)開關(guān) ，這些均在硬件上實(shí)現(xiàn) ， 不需要通過 PLC控制 。 2. PLC程序設(shè)計(jì)的一般原則 （ 3） 了解 PLC自身的特點(diǎn) 不同的廠家的 PLC都各有特點(diǎn) ， 在應(yīng)用中也會(huì)不同 ，因此要了解 PLC自身的特點(diǎn)才能正確使用并發(fā)揮 PLC應(yīng)有的能力 。 如：初始狀態(tài) 、 工作方式 （ 循環(huán)掃描 /周期掃描 ） 、掃描周期 （ 4） 設(shè)計(jì)調(diào)試點(diǎn)易于調(diào)試 PLC程序的設(shè)計(jì)往往不是一次可以完成 ， 常常需要分步反復(fù)調(diào)試和實(shí)驗(yàn) ， 因此 ， 在 PLC設(shè)計(jì)中 ， 與一般的軟件設(shè)計(jì)類似 ， 需要利用中間寄存器設(shè)計(jì)跟蹤標(biāo)記和斷點(diǎn) ， 以方便調(diào)試 。 (5） 模塊化設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床的 PLC一般要完成許多功能 ， 模塊化設(shè)計(jì)便于我們對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行單獨(dú)調(diào)試 ， 當(dāng)改變某一功能的控制程序時(shí) ， 也不會(huì)對(duì) PLC的其它功能產(chǎn)生影響 。 （ 6） 盡量減少程序量 減少程序量可以減少程序運(yùn)行的時(shí)間 ， 提高 PLC的響應(yīng)速度 ， 這對(duì)于循環(huán)掃描的 PLC尤為重要 。 另外某些內(nèi)裝式 PLC與數(shù)控系統(tǒng)共用處理器 ， 存儲(chǔ)器等資源 ， 減少PLC的程序量對(duì)于節(jié)省系統(tǒng)資源也是非常必要的 。 （ 7） 全面的注釋 ， 便于維修 PLC所服務(wù)的數(shù)控機(jī)床要求長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行 ， 因此 ， PLC出現(xiàn)問題時(shí)要能立刻排除 ， 詳細(xì)的注釋有利于維修人員維修 、 日常維護(hù)以及系統(tǒng)擴(kuò)展新的功能 。 1． 輸入程序 根據(jù)型號(hào)的不同 ， PLC有多種程序輸入方法 . 2． 檢查電氣線路 3． 模擬調(diào)試 。 4． 運(yùn)行調(diào)試 5． 非常規(guī)調(diào)試 ， 驗(yàn)證安全保護(hù)和報(bào)警的功能 。