数控机床调试与维修讲义3..doc

第5章 数控机床的控制 5. 数控机床的控制 5.1数控系统(机床)中的PLC/PMC及其工作原理 5.1.1数控系统中的PLC/PMC形式 数控系统中的PLC（可编程逻辑控制器）/PMC（可编程机床控制器）有两种存在形式： ·独立型：硬件、软件与NC（数控装置）完全分离，独立存在于数控系统中 ·嵌入型：硬件上一般采用I/O板插件的方式，CPU及软件与NC融合 5.1.2数控系统中PLC/PMC的工作原理 数控系统中的PLC/PMC的工作原理与工业控制中独立型PLC的工作原理大同小异，都是采用循环扫描的工作方式，不同的是其用户程序结构稍有不同，如FANUC和MITSUBISHI数控系统中的PMC/PLC的用户程序采用分级与分割的形式，而SIEMENS数控系统中的PLC采用的是子程序结构形式。用户程序的分级根据处理对象的紧急情况划分，下面以FANUC-0系统为例进行介绍。 5.1.3 FANUC-0系统PMC-L/M型 （1）PMC-L/M规格 PMC型号 PMC规格 PMC-L PMC-M [PMC-M（MMC）] 备 注 编程方式 助记符号语言 助记符号语言 编程使用P-G 程序级数 2 3 第一级执行周期 16ms 16ms/8ms [8ms固定] 在PMC-M中可选 基本指令的平均处理时间 6μs/步 2μs/步 程序容量 约3000步/5000步 约3000步/约5000步 /约8000步/约12000步 PMC-L有2种容量，PMC-M和PMC-M（MMC）有4种容量 基本指令数 12 12 功能指令数 34 35 内部继电器 400字节，与保持型存储器共用 696字节（400字节与保持型存储器共用） 保持型存储器 400字节，与内部继电器共用 400字节，与内部继电器共用 保持型继电器 在保持型存储器区域内可任意使用 同左 可变定时器 同上（5字节/个） 同左 计数器 同上（5字节/个） 同左 数据表 在保持型存储器区域内可任意使用 同左 固定定时器 使用内部继电器区域400字节（3字节/个） 同左 一个固定定时器使用内部继电器的3个字节 最大输入点数 104 208 最大输出点数 72 144 （2）顺序程序（PMC用户程序） ·顺序程序：顺序控制机床等机械的程序 ·执行程序：CPU每次高速读出存储器中的程序指令，并进行运算处理。 ·PMC执行顺序程序的过程 ·顺序程序的构成与执行过程 PMC采用两级程序结构。第1级程序每8ms/16ms执行一次，第2级程序以8ms/16ms为周期自动进行分割，若被分割为n节时，则第二级程序每（8/16）×n ms执行一次，即整个程序的运行时间为（8/16）×n ms。采用计算机编程时，编程结束后画面上显示一个循环所用的时间，或者在P-G画面上显示。 为了缩短整个程序的处理时间，第1级程序尽可能短，且用于处理紧急情况。程序结构如下图所示： 执行顺序： ·顺序程序的处理时间 顺序程序的处理时间为第2级程序的分割数n×（16/8）ms。 分割数n的计算： （n为整数，小数点以下舍去） （HT）为第1级程序的执行时间 （HT）={（基本指令步数）+（功能指令等价的基本指令总步数）}×t t=30μs（PMC-L，K型） t=6μs（PMC-M型） （LT）为第2级程序的执行时间 （LT={（基本指令步数）+（功能指令等价的基本指令总步数）}×t t同上。 在第2级顺序程序部分的执行时间中，需要包括END1的执行时间常数（97）。 （3）PMC I/O信号 · 输入信号处理 （1）来自CNC侧的输入信号存放于CNC的输入存储器，每隔16/8ms传送至PMC。 第一级程序直接引用这些信号的状态，执行相应的处理。 （2）来自机床的输入信号（DI/DO卡）传送至输入信号存储器（PMC）。 第一级程序中处理的信号取自此存储器 （3）每隔2ms（8ms情况）扫描和存储机床侧的输入信号，输入信号存储器的信号 状态与第1级程序中的信号状态同步。 （4）第2级程序处理第2级同步输入信号，此时第2级程序同步输入信号存储器 中的信号状态保持不变。 第1级程序引用输入信号存储器和CNC侧输入存储器中的信号；第2级程序引用第2级程序同步输入信号存储器的信号，这些处理由PMC系统软件实现。 · 输出信号处理 每隔16/8ms由PMC传送输出信号至CNC的输出存储器 PMC将输出信号通过DI/DO传送至机床侧 外置I/O卡的输出信号存储器由PMC程序设定，其信号每隔2ms