PLC與數(shù)控機(jī)床外圍電路的關(guān)系

發(fā)布日期：2011-05-21 蘭生客服中心瀏覽：3390

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    PLC在數(shù)控機(jī)床中用來控制機(jī)床的強(qiáng)電回路（通過一些電器元件）。為了更好了解數(shù)控機(jī)床的PLC的控制功能，就有必要對PLC和外圍電路的關(guān)系進(jìn)行分析。
    1、PLC對外圍電路的控制
    數(shù)控機(jī)床通過PLC對機(jī)床的輔助設(shè)備進(jìn)行控制，PLC對對外圍電路的控制來實現(xiàn)對輔助設(shè)備的控制的。PLC接受NC的控制信號以及外部反饋信號，經(jīng)過邏輯運(yùn)算、處理將結(jié)果以信號的形式輸出。輸出信號從PLC的輸出模塊輸出，有些信號經(jīng)過中間繼電器控制接觸器然后控制具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作，從而實現(xiàn)對外圍輔助機(jī)構(gòu)的控制。有些信號不需要通過中間環(huán)節(jié)的處理直接用于控制外部設(shè)施，比如說，有些直接用低壓電源驅(qū)動的設(shè)備（如：面板上的指示燈）。也就是說每一個外部設(shè)備（使用PLC控制的）都是由PLC的一路控制信號來控制的，也就是說每一個外部設(shè)備（使用PLC控制的）都在PLC中和一個PLC輸出地址相對應(yīng)。
    PLC對外圍設(shè)備的控制，不僅僅是要輸出信號控制設(shè)備、設(shè)施的動作，還要接受外部反饋信號，以監(jiān)控這些設(shè)備設(shè)施的狀態(tài)。在數(shù)控機(jī)床中用于檢測機(jī)床狀態(tài)的設(shè)備或元件主要有，溫度傳感器、震動傳感器、行程開關(guān)、接近開關(guān)等等。這些檢測信號有些是可以直接輸入到PLC的端口，有些必須要經(jīng)過一些中間環(huán)節(jié)才能夠輸入到PLC的輸入端口。
    無論是輸入還是輸出，PLC都必須要通過外圍電路才能夠控制機(jī)床的輔助設(shè)施的動作。在PLC和外圍電路的關(guān)系中，最重要的一點(diǎn)就是外部信號和PLC內(nèi)部信號處理的對應(yīng)。這種對應(yīng)關(guān)系就是前面所說的地址分配，就是將每一個PLC中地址和外圍電路每一路信號相對應(yīng)。這個工作是在機(jī)床生產(chǎn)過程中，編制和該機(jī)床相對應(yīng)的PLC程序時，由PLC程序編制工程師定義。當(dāng)然做這樣的定義必須遵循必要的規(guī)則，以使PLC程序符合系統(tǒng)的要求。
   （1）PLC與信號輸入回路
    如圖2-1所示為一種數(shù)控機(jī)床的電氣手冊的輸入單元電器圖的一部分，從圖上可以看到這是一個插座或者是某一個輸入接口的針腳，對應(yīng)與外外圍電路的某一個元件、開關(guān)、旋鈕同時有對應(yīng)與PLC內(nèi)部的輸入地址。
    從第一行開始，一個按鈕開關(guān)或者是搖頭開關(guān)接入線號為191號的回路中.191號線接到C71號插座的16號腳，16號腳對應(yīng)于PLC的輸入地址為X10001.3，該地址被定義為Manual absolute （手動絕對值）。從圖上所描述的，可以知道S27號按鈕適用于控制手動絕對值是否有效的開關(guān)。這個開關(guān)的通斷狀態(tài)，通過191號線接入到插座C71上的16號腳，16號腳再將這個信號輸入到PLC中,這個信號在PLC中的地址為X1001.3。通過這種定義方式，就將PLC中的信號和外圍電路相對應(yīng)起來。就可以通過查看PLC中的X1001.3的狀態(tài)，來確定外部按鈕開關(guān)的狀態(tài)。
    我們從圖上可以看到在圖上右側(cè)文字?jǐn)⑹鍪窃撔盘柕囊饬x，隨后在其左邊的是輸入信號地址，更左邊的是插座上的針腳號，再左邊的是外圍電路的線號和開關(guān)器件號。這一幅圖是某機(jī)床電路圖，該圖是遵循通用標(biāo)準(zhǔn)來繪制，因此通過該圖我們可以看到一些具有普遍意義的原則。比如說，編制PLC程序時可能會把相近的開關(guān)（從用途和分布位置上）檢測元件等等的地址設(shè)定在一起。從這一幅圖我們可以看到，C71上的輸入信號基本上都是面板上的按鈕開關(guān)或搖頭開關(guān)。它們的信號類型和位置分布上是非常接近的，因此它們的輸入地址（在PLC輸入端）也是順序分布。在這一幅圖所屬的電氣手冊上可以查到，C71一共有50個針腳，除去用于公共端、24V電源的腳以外，其他針腳的輸入地址是從X1000.0到1004.7順序分布。
    通常情況下PLC的地址由3部分組成：1：地址類型；2：地址號；3：位號。每一個地址號下有8個地址位，每一個地址表示不同的信號。下表是中有文字描述的部分是，圖4－1所示的I/O地址。
    表4-1輸入信號列表

    從圖4-1上可以看到幾個要素：1、元器件號；2、線號；3、插槽或插座號；4、針腳號；
    5、PLC輸入地址號。我們可以知道這幾個號碼，在控制邏輯上是有對應(yīng)關(guān)系的。因此不僅僅是在繪制此類圖形時，要考慮他們之間的關(guān)系，而且在設(shè)計外圍電路，編制PLC程序時也要考慮它們之間的關(guān)系。事實上，不僅是在設(shè)計制造機(jī)床時要考慮它們之間的對應(yīng)關(guān)系，在使用機(jī)床、維修、維護(hù)機(jī)床時也要依據(jù)它們之間的對應(yīng)關(guān)系和控制邏輯。

    圖4-1上所示的外部按鈕等元件位置可在圖4-4中查找到。
    2、PLC輸出信號控制相關(guān)的執(zhí)行元件
    前面圖例描述了輸入信號在PLC中的地址分配以及PLC輸入地址與外部開關(guān)、旋鈕和插座、電纜之間的對應(yīng)關(guān)系。
    我們知道在數(shù)控機(jī)床中，不僅僅是輸入信號和外部電路涉及到對應(yīng)關(guān)系，輸出信號和外圍控制電路以及要驅(qū)動的設(shè)備之間也存在作相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系。在隨后列出的兩幅圖例，都是PLC輸出信號和外圍電路的連接圖，但是這兩幅圖在所表達(dá)的控制關(guān)系上是不一樣的。第一幅圖所表示的是PLC輸出信號可以直接驅(qū)動外部裝置（這些裝置通常是一些LED、燈），第二幅圖表示的是PLC的輸出信號必須經(jīng)過中間繼電器才能夠控制最終的設(shè)備。這是因為第一幅圖中所示的外部元件是一些小功率元件（主要是一些表示機(jī)床狀態(tài)的指示燈），而第二幅圖所示的外部設(shè)備是大功率元件。
    從這兩幅圖我們可以看到PLC輸出地址和外部電路之間的關(guān)系：1：外部執(zhí)行元件或設(shè)施是受PLC控制的；2：PLC的每一個輸出信號對應(yīng)著一個輸出地址；3：每一個輸出地址對應(yīng)著一個插座或插頭的針腳；4：每一個針腳對應(yīng)著外圍電路的一根線（用線號標(biāo)示）；5：每一個線號對應(yīng)著一個設(shè)備、元件（或者通過一些中間元件）；
    在設(shè)計PLC的程序時，必須要考慮數(shù)控機(jī)床會用到那些設(shè)備，那些設(shè)備是可以有PLC直接驅(qū)動的，那些設(shè)備必須經(jīng)過繼電器、接觸器等中間環(huán)節(jié)才能夠驅(qū)動，以及這些設(shè)備的控制信號通過哪個地址號輸出。在使用數(shù)控機(jī)床過程中，我們可以通過閱讀電氣手冊,熟悉機(jī)床設(shè)施的控制運(yùn)行方式，方便的維護(hù)機(jī)床。