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1.數控機床控制部分的分類

數控機床控制由兩大部分組成：一部分是坐標軸運動的位置控制，另一部分是數控機床加工過程的順序控制。 在討論 PLC、CNC 和機床各機械部件、機床輔助裝置、強電線路之間的關系時，常把數控機床分為“NC側”和“MT側”(即機床側)兩大部分。“NC側”包括CNC系統的硬件和軟件以及與CNC系統連接的外部設備。“MT側”包括機床機械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等裝置，機床操作面板，繼電器線路，機車的強電線路等。PLC則處于CNC和MT之間，對NC側和MT側的輸入、輸出信號進行處理。 MT 側順序控制的***終對象是隨數控機床的類型、結構、輔助裝置等的不同而有很大的差別。數控機床機構越復雜，輔助裝置越多，則***終受控對象也越多。一般來說，***終受控對象的數量和順序控制程序的復雜程度從低到高依次為CNC車床、CNC銑床、 加工中心、FMC、FMS。

 

2.PLC 在數控機床中的配置方式

PLC 在數控機床中有三種不同的配置方式，說明如下。

(1)PIC 在機床一側，代替了傳統的繼電器一接觸器邏輯控 個輸入/輸出(IO)點，如下圖 1.1 a)示。

 

(2)PLC 在電氣控制中，PLC有m 個輸入/輸出(I/O點，如上 圖1.1 b)示。

(3)PLC 在電氣控制柜中，而輸入/輸出接口在機床一側，如上圖1.1 c)示。這種配置方式使 CNC 與機床接口的電纜大為減少。 下圖 1.2 示為數控機床PC 輸人/輸出信號示意圖。

 

3.數控機床的輸入/輸出信號

(1)機床操作面板控制。

將操作面板上的控制信號直接送入數控系統的接口信號區，來控制數控系統的運行，其中包括M、S、T 功能。 1) S 功能處理。主軸的轉速可以用S 二位代碼或四位代碼直接。在PLC中可容易地用四位代碼直接轉速。例如，某數控機床主軸的***、***低轉速分別為 3150r/min和20r/min,CNC送出S四位代碼至PLC,將十進制數轉換為二進制數后送到限位器，當S大于3150時，限制S為3150；當S 代碼小于 20時，限制S為20。此數值送到數字/模擬(D/A)轉換器，轉換成 20~3150r/min 相對應的輸出電壓，作為轉速指令，以控制機床主軸的轉速。

 

2) T 功能處理。

數控機床可以通過 PIC 管理刀庫進行自動刀具交換。處理的信息的內容包括刀庫選刀方式、刀具累計使用次數、刀具剩余壽命和刀具刃磨次數等。

3) M 功能處理。

M 功能是輔助功能，根據不同的M 代碼，可控制主軸的正、反轉和停止，主軸齒輪箱的換擋變速，主軸齒輪箱的換擋變速，主軸準停，切削液的開、關，卡盤的夾緊、松開及換刀機械手的取刀、歸刀等動作。

 

(2)機床外部開關信號的控制。將機床側的控制開關信號發送至 PLC,經過邏輯運算后，輸出給控制對象。這些控制開關包括按鈕、行程開關、接近開關、壓力開關和溫控開關等。

(3)輸出信號控制。PIC 輸出的信號是經繼電器、接觸器或液壓、氣動電磁閥對刀庫、機械手和回轉工作臺等裝置進行控制，另外還有冷卻、潤滑和油泵電動機等的控制。

1、基本數據類型

基本數據類型由以下幾種：

1.1、位（bit)

定義為BOOL（布爾型），只有兩個值：0 或 1。如：I0.0，Q0.1，M0.0，V0.1 等。

1.2、字節（Byte）

定義一個字節（Byte）等于8 位（Bit），其中0位為*低位，7 位為*位。

如：IB0（包括 I0.0～I0.7 位），QB0（包括Q0.0～Q0.7 位），MB0，VB0 等。

用十六進制表示的范圍為：00～FF，用十進制表示的范圍為 0～255。

1.3、字（Word)

定義相鄰的兩字節（Byte）組成一個字（Word），表示一個無符號整數，以一個字為16位。

如：IW0 由 IB0 和 IB1 組成的，其中I是輸入映象寄存器，W表示字，0是字的起始字節。特別注意的是：起始字節必須是偶數。

字的范圍為十六進制的 0000～FFFF，十進制的 0～65536。

在編程時，如果已經使用 IW0，如果想再用 IB0或 IB1，就要特別慎重，避免重復定義。

1.4、雙字（DoubleWord）

相鄰的兩個字（Word）組成一個雙字，來表示一個無符號數。因此，雙字為 32 位。

如：MD100 是由 MW100 和 MW102 組成的，其中M是位存儲區，D表示雙字，100是雙字的起始字節。特別注意的是：雙字的起始字節也必須是偶數。

雙字的范圍為十六進制的 0000～FFFFFFFF（即十進制的 0～4294967295）。

在編程時如果已經使用了MD100，如果再用 MW100或MW102，就要特別慎重，避免重復定義。

特別注意：以上的字節、字和雙字數據類型均為無符號數，即只有正數，沒有負數。

1.5、16位整數（INT，Integer）

整數為有符號數，*位為符號位，1表示負數，0表示正數。范圍為－32768～32767。

1.6、32 位整數（DINT，DoubleInteger）

32 位整數和16位整數一樣，為有符號數，*位為符號位，1表示負數，0表示正數。范圍為－2147483648～2147483647。

1.7、浮點數（R，Real）

浮點數為 32 位，可以用來表示小數。浮點數可以為：1.m×2e。

2、復合數據類型

用戶通過復合基本數據類型而生成就是復合數據類型。

復合數據類型包括以下幾種：

2.1、數組（ARRAY）

將一組同一類型的數據組合在一起組成一個單位就是數組。

2.2、結構（STRUCT）

將一組同不同類型的數據組合在一起組成一個單位就是結構。

2.3、字符串（STRING）

字符串是由*多 254 個字符組成的一維數組。

2.4、日期和時間（DATE-AND-TIME）

用于存儲年、月、日、時、分、秒、毫秒和星期的數據。占用 8 個字節，BCD 編碼。

星期天代碼為1，星期一～星期六代碼分別是 2～7。

如：DT＃2004_07_15_12:30:15.200 為 2004 年 7 月 15 日 12 時 30 分 15.2 秒。

2.5、用戶定義的數據類型（UDT，User-DefinedDataType）

由用戶將基本數據類型和復合數據類型組合在一起形成的數據類型。

可以在數據塊DB和變量聲明表中定義復合數據類型。

3、數據類型匯總表格

4、舉例說明

對于有符號的整數來說，*位用作符號位，余下的位才是數值部分。

下面以有符號整數INT來舉例說明其數值范圍為是-32768-32767？

*位是符號位，0為“+”、1為“-，去掉一個符號位后，余下的數據只有15位。

15位二進制1對應的整數*正整數為2^15-1=32767，*值為+32767，對應二進制：0111 1111 1111 1111。即十進制范圍：0~32767；

15位二進制1對應的整數*負整數為-2^15=-32768，*值為-32768，對應二進制：1111 1111 1111 1111。即十進制范圍：-32768~-1；

其實，數據類型簡單也復雜，尤其是自定義數據類型。看得懂，并不代表你能在編程過程中能正確使用。只有自己動手編程，對不同的數據類型進行定義和使用，才能有深入地理解和掌握。當你對數據類型充分理解后，就可以學習數據的尋址。堅持不懈的學習和實際編程，才會有可能成為變成*。