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1.數(shù)控機床控制部分的分類
數(shù)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(shù)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(guān)系時,常把數(shù)控機床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”(即機床側(cè))兩大部分。“NC側(cè)”包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件以及與CNC系統(tǒng)連接的外部設(shè)備。“MT側(cè)”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(cè)和MT側(cè)的輸入、輸出信號進行處理。 MT 側(cè)順序控制的***終對象是隨數(shù)控機床的類型、結(jié)構(gòu)、輔助裝置等的不同而有很大的差別。數(shù)控機床機構(gòu)越復(fù)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(shù)量和順序控制程序的復(fù)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(shù)控機床中的配置方式
PLC 在數(shù)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(cè),代替了傳統(tǒng)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(cè),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(shù)控機床PC 輸人/輸出信號示意圖。
3.數(shù)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(shù)控系統(tǒng)的接口信號區(qū),來控制數(shù)控系統(tǒng)的運行,其中包括M、S、T 功能。 1) S 功能處理。主軸的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速。例如,某數(shù)控機床主軸的***、***低轉(zhuǎn)速分別為 3150r/min和20r/min,CNC送出S四位代碼至PLC,將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)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(shù)值送到數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換成 20~3150r/min 相對應(yīng)的輸出電壓,作為轉(zhuǎn)速指令,以控制機床主軸的轉(zhuǎn)速。
2) T 功能處理。
數(shù)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(nèi)容包括刀庫選刀方式、刀具累計使用次數(shù)、刀具剩余壽命和刀具刃磨次數(shù)等。
3) M 功能處理。
M 功能是輔助功能,根據(jù)不同的M 代碼,可控制主軸的正、反轉(zhuǎn)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(guān),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(guān)信號的控制。將機床側(cè)的控制開關(guān)信號發(fā)送至 PLC,經(jīng)過邏輯運算后,輸出給控制對象。這些控制開關(guān)包括按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力開關(guān)和溫控開關(guān)等。
(3)輸出信號控制。PIC 輸出的信號是經(jīng)繼電器、接觸器或液壓、氣動電磁閥對刀庫、機械手和回轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)類型
基本數(shù)據(jù)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(jié)(Byte)
定義一個字節(jié)(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(jié)(Byte)組成一個字(Word),表示一個無符號整數(shù),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(jié)。特別注意的是:起始字節(jié)必須是偶數(shù)。
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(jīng)使用 IW0,如果想再用 IB0或 IB1,就要特別慎重,避免重復(fù)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(shù)。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(qū),D表示雙字,100是雙字的起始字節(jié)。特別注意的是:雙字的起始字節(jié)也必須是偶數(shù)。
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(jīng)使用了MD100,如果再用 MW100或MW102,就要特別慎重,避免重復(fù)定義。
特別注意:以上的字節(jié)、字和雙字數(shù)據(jù)類型均為無符號數(shù),即只有正數(shù),沒有負數(shù)。
1.5、16位整數(shù)(INT,Integer)
整數(shù)為有符號數(shù),*位為符號位,1表示負數(shù),0表示正數(shù)。范圍為-32768~32767。
1.6、32 位整數(shù)(DINT,DoubleInteger)
32 位整數(shù)和16位整數(shù)一樣,為有符號數(shù),*位為符號位,1表示負數(shù),0表示正數(shù)。范圍為-2147483648~2147483647。
1.7、浮點數(shù)(R,Real)
浮點數(shù)為 32 位,可以用來表示小數(shù)。浮點數(shù)可以為:1.m×2e。
2、復(fù)合數(shù)據(jù)類型
用戶通過復(fù)合基本數(shù)據(jù)類型而生成就是復(fù)合數(shù)據(jù)類型。
復(fù)合數(shù)據(jù)類型包括以下幾種:
2.1、數(shù)組(ARRAY)
將一組同一類型的數(shù)據(jù)組合在一起組成一個單位就是數(shù)組。
2.2、結(jié)構(gòu)(STRUCT)
將一組同不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起組成一個單位就是結(jié)構(gòu)。
2.3、字符串(STRING)
字符串是由*多 254 個字符組成的一維數(shù)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(shù)據(jù)。占用 8 個字節(jié),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(shù)據(jù)類型(UDT,User-DefinedDataType)
由用戶將基本數(shù)據(jù)類型和復(fù)合數(shù)據(jù)類型組合在一起形成的數(shù)據(jù)類型。
可以在數(shù)據(jù)塊DB和變量聲明表中定義復(fù)合數(shù)據(jù)類型。
3、數(shù)據(jù)類型匯總表格
4、舉例說明
對于有符號的整數(shù)來說,*位用作符號位,余下的位才是數(shù)值部分。
下面以有符號整數(shù)INT來舉例說明其數(shù)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(shù)據(jù)只有15位。
15位二進制1對應(yīng)的整數(shù)*正整數(shù)為2^15-1=32767,*值為+32767,對應(yīng)二進制:0111 1111 1111 1111。即十進制范圍:0~32767;
15位二進制1對應(yīng)的整數(shù)*負整數(shù)為-2^15=-32768,*值為-32768,對應(yīng)二進制:1111 1111 1111 1111。即十進制范圍:-32768~-1;
其實,數(shù)據(jù)類型簡單也復(fù)雜,尤其是自定義數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)類型進行定義和使用,才能有深入地理解和掌握。當你對數(shù)據(jù)類型充分理解后,就可以學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的尋址。堅持不懈的學(xué)習(xí)和實際編程,才會有可能成為變成*。
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