数控机床IO控制讲义
26页1、数控机床的I/O控制数控机床的控制可以分成两部分:第一是刀具的轨迹控制也即位移控制;这就是所谓的插补与伺服系统,第二是顺序控制;主要接受S(主轴转速)、T(选刀、换刀)、M(辅助功能)代码等所表示的机械顺序动作信息,将其转换成与相应的辅助机械动作控制信号,控制各执行环节顺序动作。此外还要实现伺服驱动的使能控制和机床报警信号的处理等。这些功能的实现,现代数控机床均采用PLC(可编程逻辑控制器)简称PLC来完成。顺序控制的信息主要是I/O控制,其输入输出元件大多是开关量的元件,如输入采用控制开关、行程开关、压力开关和接近开关等元件,而输出多采用继电器、接触器和电磁阀等元件。数控机床PLC的配置形式有两种:一种是内置式,象FANUC公司的数控系统采用在主板上插上一块PMC板的形式。这种方式的PLC不能成为独立的PLC使用,优点是结构紧凑、较容易实现与CNC的 协调。第二种是外置式,如西门子3系统采用的外部独立的PLC。在数控机床的故障中,PLC的故障占了较大的比例。作为一名维修人员来说要做好PLC的维修工作至少要对以下几方面有所了解。 一 PLC的信息传递数控机床中PLC信息传递主要有两个方
2、面,PLC与CNC侧的信息传递;以及PLC与机床侧(MT)的信号传递,我们称之为PLC与外部的信息传递。如图一:高速处理信号 :ESP、SKIP、超程等MT DI/DOX10001011G00000255 PMC ST1 DOOR ST X0.1 X0.0 G000.7 ST2 X5.7 STL STL F0.5 Y0.1 CNCXGFYY10001008F00000255图(一)内装式PLC输入/输出信息1PLC与CNC的信息交换。这组输入/输出信号仅在寄存器中传送,其信号含义和地址均由CNC厂家指定,我们只可使用,不可改变和增删。1.1CNC传送至PLC的信息,在一般数控机床中,CNC传递给PLC的信息主要有M、S、T等功能代码等。这些信息经过PLC的处理作为PLC的输出信号向机床侧输出如:刀架旋转、主轴停止等信号。M00M31 辅助功能代码,信号地址是F010F013。这些从计算机向PLC发出的信号是二进制的代码如: 7 6 5 4 3 2 1 0 M07 M06 M05 M04 M03 M02 M01 M00F010MF 辅助功能选通,信号地址是F007#0。MA 准备结束信号
3、,信号地址是F001#7。T00T31 刀具功能代码信号 信号地址是 F026F029TF 刀具功能选通信号 信号地址是 F007#3数控机床的辅助功能代码近百个。数控系统的不同,辅助功能代码的含义也会不同,差别很大。一般只有M0M5及M30的含义是一致的。随着数控技术的发展,两位数的辅助功能代码已不够用,所以现代数控已有不少使用三位数的M代码。在FANUC 0i 系统中,把M200M215和M300M315定义为第2M功能代码和第3M功能代码。1.2 PLC至CNC的信息,这包括PLC给CNC的关于机床的运动状态、主轴的连锁等信息。MFIN 辅助功能结束信号 地址是 G005#0TFIN 刀具功能结束信号 地址是G005#32、PLC与MT之间的信息传递。这组输入/输出信息是由机床厂家指定与地址对应的信号。需要注意的是,该组信号是通过I/O模块进行交换的。机床厂家不同,设备不同,控制对象的不同都会使地址对应的信号不同。因此设备厂家会随机床资料提供输入输出信号表或在电器原理图中标注出I/O口地址的全部信号。这个表或图是我们诊断PLC故障中必不可少的条件。需要妥善保管。如某数控加工中心的
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