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- 一、數(shù)控沖床PLC的控制對象
在討論沖床PLC系統(tǒng)，CNC數(shù)控系統(tǒng)和沖床各機(jī)械部件、沖床輔助裝置、強(qiáng)電線路之間的關(guān)系時(shí)，常把數(shù)控沖床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”（即機(jī)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)連接的外圍設(shè)備。“MT側(cè)”包括沖床機(jī)械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置，機(jī)床操作面板，繼電器線路，機(jī)床強(qiáng)電線路等。PLC處于CNC和MT之間，對NC側(cè)和MT側(cè)的輸入／輸出信號進(jìn)行處理。
MT側(cè)順序控制的最終對象隨數(shù)控沖床的類型、結(jié)構(gòu)、輔助裝置等的不同而有很大差別。數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床機(jī)構(gòu)越復(fù)雜，輔助裝置越多，最終受控對象也越多。一般來說，最終受控對象的數(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和FMS。
PLC在數(shù)控機(jī)床中有3種不同的配置方式
(1) PLC在沖床一側(cè)，代替了傳統(tǒng)的繼電器一接觸器邏輯控制，PLC有（m+n）個(gè)輸入／輸出(I/O)點(diǎn)，如圖3 5(a)所示。
(2) PLC在電氣控制柜中，PLC有m個(gè)輸入／輸出( I/O)點(diǎn)，如圖3.5(b)所示。
(3) PLC在電氣控制柜中，而輸入／輸出接口在沖床一側(cè)，如圖3.5(c)所示。這種配置方式使CNC與機(jī)床接口的電纜大為減少。
CNC裝置和沖床輸入／輸出信號的處理包括：
(1) CNC--機(jī)床
CNC的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)PLC邏輯處理，通過輸入／輸出接口送至機(jī)床側(cè)。CNC至機(jī)床的信息主要是M，S，T等功能代碼。
PLC向機(jī)床側(cè)傳遞的信息主要是控制機(jī)床的執(zhí)行元件，如電磁閥、繼電器、接觸器以及確保機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件狀態(tài)的信號和故障指示等。
(2)機(jī)床-CNC
從沖床側(cè)輸入的開關(guān)量經(jīng)PLC邏輯處理傳送到CNC裝置中。機(jī)床側(cè)傳遞給PLC的信息主要是機(jī)床操作面板上各開關(guān)、按鈕等的信息，包括機(jī)床的啟動(dòng)、停止，工作方式選擇，倍率選擇，主軸的正、反轉(zhuǎn)和停止，切削液的開、關(guān)，卡盤的夾緊、松開，各坐標(biāo)軸的點(diǎn)動(dòng)換刀及行程限位等開關(guān)信號。
二、數(shù)控沖床PLC的形式
數(shù)控沖床用PLC可分為兩類：一類是專為實(shí)現(xiàn)數(shù)控沖床順序控制而設(shè)計(jì)、制造的內(nèi)裝型PLC( Built -inType)；另一類是輸入／輸出接口技術(shù)規(guī)范、輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲(chǔ)容量以及運(yùn)算和控制功能等均能滿足數(shù)控沖床控制要求的獨(dú)立型PLC（Stand-alone Type）。
(1)內(nèi)裝型PLC
內(nèi)裝型PLC從屬于CNC裝置，PLC與NC間的信號傳送在CNC裝置內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)。
PLC與“MT側(cè)”（機(jī)床側(cè)）通過CNC輸入／輸出接口電路實(shí)現(xiàn)信號傳送，如圖3 6所示。內(nèi)裝型PLC實(shí)際上是CNC裝置帶有的PLC功能，一般作為一種基本的功能提供給用戶。
內(nèi)裝型PLC的性能指標(biāo)（如輸入／輸出點(diǎn)數(shù)、程序更大步數(shù)、每步執(zhí)行時(shí)間、程序掃描時(shí)間、功能指令數(shù)目等）是根據(jù)所從屬的CNC系統(tǒng)的規(guī)格、性能、適用機(jī)床的類型等確定的，其硬件和軟件部分作為CNC系統(tǒng)的基本功能或附加功能與CNC系統(tǒng)一起統(tǒng)一設(shè)計(jì)、制造。因此，系統(tǒng)硬件和軟件整體結(jié)構(gòu)十分緊湊，PLC所具有的功能針對性強(qiáng)，技術(shù)指標(biāo)較合理、實(shí)用，較適用于單臺(tái)數(shù)控機(jī)床及加工中心等場合。
在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)上，內(nèi)裝型PLC可與CNC共用CPU，也可單獨(dú)使用一個(gè)CPU,內(nèi)裝型PLC -般單獨(dú)制成一塊附加板，插裝到CNC主板插座上，不單獨(dú)配備I/O接口，而使用CNC系統(tǒng)本身的I/O接口；PLC控制部分及部分I/O電路所用電源（一般是輸入口電源，而輸出口電源是另配的）由CNC裝置提供，不另備電源。采用內(nèi)裝型PLC結(jié)構(gòu)，CNC系統(tǒng)可以具有某些高級控制功能，如梯形圖編輯和傳送功能等。
目前，世界上著名的CNC廠家在其生產(chǎn)的CNC系統(tǒng)中，大多開發(fā)了內(nèi)裝型PLC功能。常見的有：FANUC公司的FS-（PMC - L/M），F(xiàn)S -OMate( PMC - UM)．FS-3 (PC -D),FS -6(PC一A.PC -B),FS - 10/11( PMC -1),FS -15(PMC -N):SIEMENS公司的SINUMERIKSI0/820;A -B公司的8200，8400. 8500等。
(2)獨(dú)立型PLC
獨(dú)立型PLC又需通用型PLC。獨(dú)立型PLC獨(dú)立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件功能，是能夠獨(dú)立完成規(guī)定控制任務(wù)的裝置。采用獨(dú)立型PLC的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)框圖如圖3 7所示。
獨(dú)立型PLC的基本功能結(jié)構(gòu)與前所述的通用型PLC完全相同。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的獨(dú)立型PLC，一般采用中型或大型PLC，uo點(diǎn)數(shù)一般在200點(diǎn)以上，所以多采用積木式模塊化結(jié)構(gòu)，具有安裝方便，功能易于擴(kuò)展和變換等優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)立型PLC的輸入／輸出點(diǎn)數(shù)可以通過輸入／輸出模塊的增減靈活配置。有的獨(dú)立型PLC還可通過多個(gè)遠(yuǎn)程終端連接器，構(gòu)成具有大置輸入／輸出點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)大范圍的集中控制。
生產(chǎn)通用受PLC的廠家很多，應(yīng)用較多的有SIEMENS公司的SIMATIC S5，S7系列，日本立石公司的OMROM SYSMAC系列，F(xiàn)ANUC公司的PMC系列，三菱公司的FX系列等。
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