數(shù)控加工與編程技術(shù)浙江師范大學(xué)交通學(xué)院二00九年-資料下載頁(yè)
2025-05-13 01:28本頁(yè)面
【正文】 檢測(cè)裝置PLC數(shù)控操作面板機(jī)床操作面板 I/O接口電路主軸電動(dòng)機(jī)輔助裝置電動(dòng)執(zhí)行器位移與速度檢測(cè)裝置主軸調(diào)速?gòu)?qiáng)電控制部分驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)給伺服CNC 裝置圖 256 具有內(nèi)裝型 PLC 的 CNC 系統(tǒng)框圖CNC裝置核心部分內(nèi)裝型 PLC與獨(dú)立型 PLC相比具有如下特點(diǎn)： 1）實(shí)質(zhì)上是 CNC裝置帶有 PLC的功能，其性能指標(biāo)由 CNC裝置的性能、規(guī)格來確定，其硬件和軟件部分被作為 CNC系統(tǒng)的基本功能統(tǒng)一設(shè)計(jì)，因此具有結(jié)構(gòu)緊湊，功能針對(duì)性強(qiáng)，技術(shù)指標(biāo)合理等優(yōu)點(diǎn)。 2）有與 CNC裝置共用微處理器和具有專用微處理器兩種類型。前者利用 CNC裝置微處理器的余力來實(shí)現(xiàn) PLC的功能，輸入 /輸出點(diǎn)數(shù)較少；后者由于有獨(dú)立的 CPU， 多用于程序復(fù)雜、動(dòng)作速度要求快的場(chǎng)合。 3）與 CNC裝置的其它電路通常裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，不需另備電源，可與 CNC裝置的其它電路制做在同一塊印制線路板上，或單獨(dú)制成附加印制電路板。 4）采用內(nèi)裝型 PLC后， CNC裝置擴(kuò)展了某些控制功能，如梯形圖編輯和傳送功能、在 CNC裝置內(nèi)部直接處理 PLC窗口的信息等，提高了 CNC的性能價(jià)格比。 （ 2）獨(dú)立型 PLC 獨(dú)立型 PLC在軟件和硬件上均獨(dú)立于 CNC裝置，并能獨(dú)立完成順序邏輯控制任務(wù)。 其它輸入、輸出設(shè)備進(jìn)給電動(dòng)機(jī)速度檢測(cè)裝置PLC機(jī)床操作面板 I/O接口電路主軸電動(dòng)機(jī)輔助裝置電動(dòng)執(zhí)行器位移與速度檢測(cè)裝置主軸調(diào)速?gòu)?qiáng)電控制部分驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)單元進(jìn)給伺服CNC 裝置圖 257 具有獨(dú)立型 PLC 的 CNC 系統(tǒng)框圖 I/O接口電路數(shù)控操作面板 I/O接口電路PLC 裝置CNC裝置核心部分獨(dú)立型 PLC的特點(diǎn)： 1） 可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床對(duì)控制功能的要求靈活選購(gòu)或自行開發(fā)通用型 PLC。 2） 具有安裝方便 、 功能構(gòu)成和擴(kuò)展容易的優(yōu)點(diǎn) 。 3） 在性能 /價(jià)格比上不如內(nèi)裝型 PLC。 4） 專門為柔性制造單元 （ FMC） 、 柔性制造系統(tǒng)系統(tǒng) （ FMS） 、 工廠自動(dòng)化開發(fā)的獨(dú)立型 PLC具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理 、 通信和診斷功能 。 3． 在 CNC系統(tǒng)中 PLC的應(yīng)用特點(diǎn) （ 1）較多地使用功能指令 PLC的指令分基本指令和功能指令兩種。 基本指令主要包括讀 /寫指令、位邏輯運(yùn)算指令等，它們都是簡(jiǎn)單的、基本的操作。 功能指令都是較復(fù)雜的、組合的操作。 滿足數(shù)控機(jī)床信息處理和動(dòng)作控制的特殊要求，如對(duì) CNC裝置輸出的 M、 S、 T二進(jìn)制代碼信號(hào)的譯碼、機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或液壓系統(tǒng)動(dòng)作狀態(tài)的延時(shí)確認(rèn)、加工零件的計(jì)數(shù)、刀庫(kù)、分度工作臺(tái)沿最短路徑旋轉(zhuǎn)以及現(xiàn)在位置至目標(biāo)位置步數(shù)的計(jì)算等。 功能指令實(shí)質(zhì)上是一些子程序，應(yīng)用功能指令就是調(diào)用相應(yīng)的子程序。 （ 2）高級(jí)程序和低級(jí)程序 為了適應(yīng)不同控制信號(hào)對(duì)不同響應(yīng)速度的要求， CNC系統(tǒng)的 PLC用戶程序常分為高級(jí)程序和低級(jí)程序。 PLC處理高級(jí)程序和低級(jí)程序是按 “ 定時(shí)分割周期 ” 分段進(jìn)行的。 在每個(gè)定時(shí)分割周期高級(jí)程序都被執(zhí)行一次，在定時(shí)分割周期的剩余時(shí)間執(zhí)行低級(jí)程序。低級(jí)程序被分割成幾份，分別在不同的定時(shí)分割周期內(nèi)執(zhí)行。 圖 258 高級(jí)程序和低級(jí)程序的執(zhí)行程序執(zhí)行時(shí)間高級(jí)低級(jí)定時(shí)周期 定時(shí)周期 定時(shí)周期分割1 分割2 分割 n 分割1END 1END2高級(jí)程序結(jié)束指令低級(jí)程序結(jié)束指令高級(jí)程序部分低級(jí)程序部分用戶程序圖 259 高級(jí)程序和低級(jí)程序的劃分（ 3）用戶程序的編制 同樣的 CNC系統(tǒng)可以用于不同的數(shù)控機(jī)床 ， 而不同的數(shù)控機(jī)床由于機(jī)床側(cè)配置不同 ， 對(duì)輔助功能控制的要求是不同的 。 CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠家都將 CNC系統(tǒng)中的 PLC部分對(duì)用戶開放 ，即提供 PLC部分的詳細(xì)資源情況 ， 包括指令系統(tǒng) 、 編程方法等 ， 使用戶能夠根據(jù)具體需要自行開發(fā)用戶程序 。 購(gòu)置數(shù)控機(jī)床整機(jī)時(shí) ， 其中的 PLC用戶程序編制已由機(jī)床生產(chǎn)廠家完成 ， 使用數(shù)控機(jī)床的用戶一般不必進(jìn)行用戶程序的開發(fā) 。 用戶完全可以根據(jù)自己需要對(duì)購(gòu)置的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)床側(cè)的重新配置 ， 并自行開發(fā) PLC用戶程序 。 4．順序控制功能的實(shí)現(xiàn) 零件加工程序的一個(gè)程序段經(jīng)譯碼后，其指令被轉(zhuǎn)換成后續(xù)處理程序所要求的數(shù)據(jù)格式存放在譯碼緩沖區(qū)。 在執(zhí)行這段程序時(shí)， CNC裝置將譯碼緩沖區(qū)中有關(guān)主軸轉(zhuǎn)速 S、 刀具選擇 T和輔助機(jī)能 M的指令數(shù)據(jù)傳送到 PLC的相應(yīng)寄存器中，供 PLC的用戶程序使用。 不同的指令，譯碼后的數(shù)據(jù)不同，傳送到 PLC的不同寄存器中， PLC的用戶程序?qū)ζ溥M(jìn)行不同的邏輯處理，從而產(chǎn)生不同的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)各種不同的輔助功能控制。 CNC系統(tǒng)的組成、功用、工作原理及過程； 插補(bǔ)方法：基準(zhǔn)脈沖插補(bǔ)，數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)； 刀具位置補(bǔ)償、長(zhǎng)度補(bǔ)償、半徑補(bǔ)償 直線光柵、脈沖編碼器 開環(huán)、閉環(huán)與半閉環(huán)伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與執(zhí)行元件； CNC裝置的硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)； PLC在 CNC系統(tǒng)中的應(yīng)用。 本章小結(jié) 作業(yè) 249 PLC中用戶程序的執(zhí)行過程怎樣 ？ 250 CNC裝置中 PLC的作用是什么 ？ 253 了解 CNC系統(tǒng)的順序控制功能是如何由 PLC實(shí)現(xiàn)的 。 第二章結(jié)束
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