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第二节数控机床的PLC在数控机床中，除了对各坐标轴的位置进行连续控制外，还需要对主轴正/反转、刀架换刀、卡盘夹紧/松开、冷却液开/关、排屑等动作进行控制。现代数控机床均采用PLC来完成上述功能。一、数控机床PLC的形式数控机床用PLC可分为两类：一类是专为实现数控机床顺序控制而设计制造的内装型PLC。另一类是那些I/O接口技术规范、I/O点数、程序存储容量以及运算和控制功能等均能满足数控机床控制要求的独立型PLC。图4-9内装型PLC的CNC系统内装型PLC从属于CNC装置，PLC与CNC间的信号传送在CNC装置内部实现，PLC与机床（MachineTool，即MT）之间则通过CNC装置输入/输出接口电路实现信号传送，如图4-9所示。内装型PLC有以下特点：1）在系统的结构上，内装型PLC可与CNC共用CPU，也可单独使用一个CPU；内装型PLC一般单独制成一块附加板，插装到CNC主板插座上，不单独配备I/O接口，而使用CNC装置本身的I/O接口；PLC所用电源由CNC装置提供，不需另备电源。2）内装型PLC实际上是CNC装置带有的PLC功能，一般是作为一种基本的功能提供给用户。内装型PLC的性能指标（如：I/O点数、程序最大步数、每步执行时间、程序扫描时间、功能指令数目等）是根据所从属的CNC系统的规格、性能、适用机床的类型等确定的，其硬件和软件部分是被作为CNC系统的基本功能或附加功能与CNC系统一起统一设计制造的。3）采用内装型PLC结构，扩大了CNC系统内部直接处理数据的能力，CNC系统具有某些高级控制功能，如梯形图编辑和传送功能等。又因为其造价低，从而提高了CNC系统的性能价格比。二、PLC与外部信息交换在讨论PLC、CNC和机床各机械部件、机床辅助装置、机床强电线路之间的关系时，常把数控机床分为“CNC侧”和“MT侧”两大部分。“CNC侧”包括CNC的硬件和软件。“MT侧”包括机床机械部分、机床辅助装置、机床操纵台、机床强电线路等。PLC处于CNC侧和MT侧之间，对CNC侧和MT侧的输入、输出信号进行处理。MT侧顺序控制的对象随数控机床的类型、结构、辅助装置等的不同而有很大差别。机床机构越复杂，辅助装置越多，受控对象也越多。PLC、CNC侧和MT侧三者之间的信息交换包括如下四部分：1.MT侧至PLCMT侧的开关量信号主要是机床操作面板上各开关、按钮以及床身上的限位开关等信息，其中包括主轴正/反转、冷却液的开/关、各坐标的点动和卡盘的松/夹等信号。这些信号通过I/O单元接口输入至PLC中，除了极少数信号外绝大多数信号的含义及所占用PLC的地址均可由PLC程序设计者自行定义。2．PLC至MT侧PLC控制机床的信号主要是控制机床执行件的执行信号，如电磁铁、接触器、继电器的动作信号以及确保机床各运动部件状态的信号及故障指示。这些信号通过PLC的开关量输出接口送到MT侧，所有开关量输出信号的含义及所占用PLC的地址均可由PLC程序设计者自行定义。3．CNC侧至PLCCNC侧送至PLC的信息主要是M、S、T功能信息以及其它的状态信号，所有CNC侧送至PLC信号的含义及PLC的地址均由系统制造商确定，PLC编程者只可使用，不可改变和增删。4．PLC至CNC侧PLC送至CNC侧的信息主要是经PLC处理后的逻辑信息，所有PLC送至CNC侧的信号的含义及地址均由系统制造商确定，PLC编程者只可使用，不可改变和增删。PMCMTCNCXYFG简单记：二、FANUC-0i系统PMC器件地址图4-13信号地址的格式X12．3位号地址号PLC的信号地址表明了信号的位置。这些地址信号包括机床的输入/输出信号和CNC的输入/输出信号、内部继电器、非易失性存储器等。其信号地址由地址号（字母和其后四位之内的数）和位号（0～7）组成，格式如图4-13所示。FANUC-0i系统的输入/输出信号控制有两种形式，一种是来自系统内装I/O卡的输入/输出信号；另一种是来自外装I/O卡（I/OLink）的输入/输出信号。如果内装I/O卡控制信号与I/OLink控制信号同时（相同控制功能）作用，内装I/O卡信号有效第三节FANUC-0i系统PMC性能简介1．机床到PMC的输入信号地址（MT→PMC）X8CE56:B05153Z+/-限位车床CE56:A05154X+/-限位车床CE56:B04258急停CE56:A04CE56:B03203超程铣床CE56:A03202空开CE56:B02201变频器CE56:A02X8207变频器CE56:B05206Z-CE56:A05205Z+CE56:B04258急停CE56:A04204Y-CE56:B03203Y+CE56:A03202X-CE56:B02201X+CE56:A02X9铣CE56:B09CE56:A09CE56:B08CE56:A08CE56:B07213Z轴减速CE56:A07212Y轴减速CE56:B06211X轴减速CE56:A06X9车CE56:B09CE56:A09CE56:B08CE56:A08214主轴高低速CE56:B07CE56:A07213Z轴减速CE56:B06211X轴减速CE56:A06X10238-YCE56:B13239+YCE56:A13CE56:B12CE56:A12224T4CE56:B11223T3CE56:A11222T2CE56:B10221T1CE56:A10X11257手轮ZCE57:B05256手轮XCE57:A05250机床锁住CE57:B04251空运行CE57:A04252M01有效CE57:B03255单段CE57:A03231进给保持CE57:B02232循环起动CE57:A02X12230超程复位CE57:B09233RTCE57:A09234-ZCE57:B08235+ZCE57:A08236-XCE57:B07237+XCE57:A07253ROV2CE57:B06254ROV1CE57:A06X13240KEYCE57:B13MD4274CE57:A13MD2275CE57:B12MD1276CE57:A12270*OV8CE57:B11271*OV4CE57:A11272*OV2CE57:B10273*OV1CE57:A10Y0421进给保持灯CE56:B19422循环起动灯CE56:A19423机床锁住灯CE56:B18424空运行灯CE56:A18425M01有效灯CE56:B17426单段灯CE56:A17427系统正常灯CE56:B16428系统故障灯CE56:A16Y1403变频器CE56:B23CE56:A23CE56:B22406冷却泵CE56:A22402刀架反转CE56:B21401刀架正转CE56:A21405主轴反转CE56:B20404主轴正转CE56:A20FANUC0iC/0i-MateC系统输入输出地址速查表如果采用I/OLink时，其输入信号地址为X0～X127。如果采用内装I/O卡时，FANUC-0iA系统的输入信号地址为X1000～X1011，FANUC-0iB系统的输入信号地址为X0～X11。有些输入信号不需要通过PMC而直接由CNC监控。这些信号的输入地址是固定的，CNC运行时直接引用这些地址信号。FANUC-0i系统的固定输入地址及信号功能如表4-22．从PMC到机床侧的输出信号地址（PMC→MT）如果采用I/OLink时，其输出信号地址为Y0～Y127。如果采用内装I/O卡时，FANUC-0iA系统的输出信号地址为Y1000～Y1008，FANUC-0iB系统的输出信号地址为Y0～Y8，。3．从PMC到CNC的输出信号地址（PMC→CNC）从PMC到CNC的输出信号的地址号为G0～G255，这些信号的功能是固定的，用户通过梯形图实现CNC各种控制功能。4．从CNC到PMC的输入信号地址(CNC→PMC)从CNC到PMC的输入信号的地址号为F0～F255，这些信号的功能也是固定的，用户通过梯形图确定CNC系统的状态。5．定时器地址（T）定时器分为可变定时器（用户可以修改时间）和固定定时器（定时时间存储到FROM中）两种。可变定时器有40个（T01～T40），其中T01～T08时间设定最小单位为48ms，T09～T40时间设定最小单位为8ms。固定定时器有100个（PMC为SB7时，固定定时器有500个），时间设定最小单位为8ms。6．计数器地址（C）系统共有20个计数器，其地址为C1～C20（PMC为SB7时，计数器有100个）7．保持型继电器（K）FANUC-0iA系统的保持型继电器地址为K0～K19，其中K16～K19是系统专用继电器，不能作为它用。FANUC-0iB/0iC系统（PMC为SB7）的保持型继电器地址为K0～K99（用户使用）和K900～K919（系统专用）。8．内部继电器地址（R）FANUC-0iA系统内部继电器的地址为R0-R999，PMC-SA1的R9000～R9099为系统专用，PMC-SA3的R9000～R9117为系统专用。FANUC-0iB/0iC系统内部继电器有8500个。9．信息继电器地址（A）信息继电器通常用于报警信息显示请求，FANUC-0iA系统有200个信息继电器（占用25个字节(25*8=200位)），其地址为A0～A24。FANUC-0iB/0iC系统的信息继电器占用500个字节。第四节FANUC系统PMC的主要信号功能从PMC到CNC的输出信号以及从CNC到PMC的输入信号的功能是固定的，用户通过梯形图实现CNC各种控制功能或确定CNC系统的状态。本节以FANUC0i系统为例说明PMC的主要信号功能。1．急停信号*ESP（X8.4,G008.4）急停信号*ESP变为“0”时，CNC被复位并使机床处于急停状态。这一信号由急停按钮控制。急停信号使伺服准备信号（SA）变为“0”。CNC通过软限位功能进行超程检测，因此可以不需要行程限位开关。但是若伺服反馈回路出现故障，机床移动有可能超越软限位范围。因此，通常将行程限位开关与急停按钮串联作为急停信号。软限位的意思就是说机床移动的行程超过了设定的行程，比如向前移动出现了软限位报警，你只要往后移动，然后在消除报警就可以了。X+/-限位车床Z+/-限位车床急停进给保持超程复位进给保持（FeedHold），在加工程序执行期问，暂时中断进给的功能。“进给保持”按键使运行中的刀具暂停，与程序指令中的M00基本没什么区别。0有效0有效，1为正常变频器2.CNC就绪信号MA（F001.7）CNC上电就绪后，该信号置为1。如果出现系统报警，该信号即为0。但是，当执行急停或类似操作，该信号保持为1。3．伺服就绪信号SA（F000.6）伺服系统就绪后，SA信号变为1。对于带制动器的轴，用此信号置1解除自动，该信号为0时电机制动。4．报警信号AL（F001.0）系统出现报警如：TH报警、TV报警、P/S报警、超程报警、过热报警、伺服报警时，报警显示于屏幕上，且报警信号置为1。CNC复位清除报警后，信号AL置为0。5．电池报警信号BAL（F001.2）若用于在电源断开期间保持存储器内容的电池的电压低于规定值时，该信号变为1。—般为了引起操作者的注意，用指示灯显示此报警。6．所有轴锁住信号*IT（G008.0）禁止机床移动，与运行方式无关。7．各轴轴互锁信号*IT～*IT4（G130.0～G130.3）禁止指定轴移动。每一控制轴都有一个独立的锁住信号。信号名尾端的数字与各控制轴的轴号对应。8．各轴各方向互锁信号+MIT1、-MIT1、+MIT2、-MIT2（X1004.2～X1004.5）（T系列）+MIT1、-MIT1、+MIT2、-MIT2+MIT3、-MIT3、+MIT4、-MIT4（G132.0～G132.3，G134.0～G134.3）（M系列）各轴可按轴运动方向互锁。9．方式选择信号MD1、MD2、MD4（G043.0～G043.2）、DNC1、ZRN方式选择信号为格雷码（即代码中仅有1位与相邻位不同）。为