PLC與數(shù)控機(jī)床外圍電路的關(guān)系

發(fā)布日期:2011-05-21    蘭生客服中心    瀏覽:3342

    PLC在數(shù)控機(jī)床中用來控制機(jī)床的強(qiáng)電回路(通過一些電器元件)。為了更好了解數(shù)控機(jī)床的PLC的控制功能,就有必要對PLC和外圍電路的關(guān)系進(jìn)行分析。
    1、PLC對外圍電路的控制
    數(shù)控機(jī)床通過PLC對機(jī)床的輔助設(shè)備進(jìn)行控制,PLC對對外圍電路的控制來實(shí)現(xiàn)對輔助設(shè)備的控制的。PLC接受NC的控制信號以及外部反饋信號,經(jīng)過邏輯運(yùn)算、處理將結(jié)果以信號的形式輸出。輸出信號從PLC的輸出模塊輸出,有些信號經(jīng)過中間繼電器控制接觸器然后控制具體的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作,從而實(shí)現(xiàn)對外圍輔助機(jī)構(gòu)的控制。有些信號不需要通過中間環(huán)節(jié)的處理直接用于控制外部設(shè)施,比如說,有些直接用低壓電源驅(qū)動的設(shè)備(如:面板上的指示燈)。也就是說每一個外部設(shè)備(使用PLC控制的)都是由PLC的一路控制信號來控制的,也就是說每一個外部設(shè)備(使用PLC控制的)都在PLC中和一個PLC輸出地址相對應(yīng)。
    PLC對外圍設(shè)備的控制,不僅僅是要輸出信號控制設(shè)備、設(shè)施的動作,還要接受外部反饋信號,以監(jiān)控這些設(shè)備設(shè)施的狀態(tài)。在數(shù)控機(jī)床中用于檢測機(jī)床狀態(tài)的設(shè)備或元件主要有,溫度傳感器、震動傳感器、行程開關(guān)、接近開關(guān)等等。這些檢測信號有些是可以直接輸入到PLC的端口,有些必須要經(jīng)過一些中間環(huán)節(jié)才能夠輸入到PLC的輸入端口。
    無論是輸入還是輸出,PLC都必須要通過外圍電路才能夠控制機(jī)床的輔助設(shè)施的動作。在PLC和外圍電路的關(guān)系中,最重要的一點(diǎn)就是外部信號和PLC內(nèi)部信號處理的對應(yīng)。這種對應(yīng)關(guān)系就是前面所說的地址分配,就是將每一個PLC中地址和外圍電路每一路信號相對應(yīng)。這個工作是在機(jī)床生產(chǎn)過程中,編制和該機(jī)床相對應(yīng)的PLC程序時(shí),由PLC程序編制工程師定義。當(dāng)然做這樣的定義必須遵循必要的規(guī)則,以使PLC程序符合系統(tǒng)的要求。
   (1)PLC與信號輸入回路
    如圖2-1所示為一種數(shù)控機(jī)床的電氣手冊的輸入單元電器圖的一部分,從圖上可以看到這是一個插座或者是某一個輸入接口的針腳,對應(yīng)與外外圍電路的某一個元件、開關(guān)、旋鈕同時(shí)有對應(yīng)與PLC內(nèi)部的輸入地址。
    從第一行開始,一個按鈕開關(guān)或者是搖頭開關(guān)接入線號為191號的回路中.191號線接到C71號插座的16號腳,16號腳對應(yīng)于PLC的輸入地址為X10001.3,該地址被定義為Manual absolute (手動絕對值)。從圖上所描述的,可以知道S27號按鈕適用于控制手動絕對值是否有效的開關(guān)。這個開關(guān)的通斷狀態(tài),通過191號線接入到插座C71上的16號腳,16號腳再將這個信號輸入到PLC中,這個信號在PLC中的地址為X1001.3。通過這種定義方式,就將PLC中的信號和外圍電路相對應(yīng)起來。就可以通過查看PLC中的X1001.3的狀態(tài),來確定外部按鈕開關(guān)的狀態(tài)。
    我們從圖上可以看到在圖上右側(cè)文字?jǐn)⑹鍪窃撔盘柕囊饬x,隨后在其左邊的是輸入信號地址,更左邊的是插座上的針腳號,再左邊的是外圍電路的線號和開關(guān)器件號。這一幅圖是某機(jī)床電路圖,該圖是遵循通用標(biāo)準(zhǔn)來繪制,因此通過該圖我們可以看到一些具有普遍意義的原則。比如說,編制PLC程序時(shí)可能會把相近的開關(guān)(從用途和分布位置上)檢測元件等等的地址設(shè)定在一起。從這一幅圖我們可以看到,C71上的輸入信號基本上都是面板上的按鈕開關(guān)或搖頭開關(guān)。它們的信號類型和位置分布上是非常接近的,因此它們的輸入地址(在PLC輸入端)也是順序分布。在這一幅圖所屬的電氣手冊上可以查到,C71一共有50個針腳,除去用于公共端、24V電源的腳以外,其他針腳的輸入地址是從X1000.0到1004.7順序分布。
    通常情況下PLC的地址由3部分組成:1:地址類型;2:地址號;3:位號。每一個地址號下有8個地址位,每一個地址表示不同的信號。下表是中有文字描述的部分是,圖4-1所示的I/O地址。
    表4-1輸入信號列表


   
    從圖4-1上可以看到幾個要素:1、元器件號;2、線號;3、插槽或插座號;4、針腳號;
    5、PLC輸入地址號。我們可以知道這幾個號碼,在控制邏輯上是有對應(yīng)關(guān)系的。因此不僅僅是在繪制此類圖形時(shí),要考慮他們之間的關(guān)系,而且在設(shè)計(jì)外圍電路,編制PLC程序時(shí)也要考慮它們之間的關(guān)系。事實(shí)上,不僅是在設(shè)計(jì)制造機(jī)床時(shí)要考慮它們之間的對應(yīng)關(guān)系,在使用機(jī)床、維修、維護(hù)機(jī)床時(shí)也要依據(jù)它們之間的對應(yīng)關(guān)系和控制邏輯。


   
    圖4-1上所示的外部按鈕等元件位置可在圖4-4中查找到。
    2、PLC輸出信號控制相關(guān)的執(zhí)行元件
    前面圖例描述了輸入信號在PLC中的地址分配以及PLC輸入地址與外部開關(guān)、旋鈕和插座、電纜之間的對應(yīng)關(guān)系。
    我們知道在數(shù)控機(jī)床中,不僅僅是輸入信號和外部電路涉及到對應(yīng)關(guān)系,輸出信號和外圍控制電路以及要驅(qū)動的設(shè)備之間也存在作相應(yīng)的對應(yīng)關(guān)系。在隨后列出的兩幅圖例,都是PLC輸出信號和外圍電路的連接圖,但是這兩幅圖在所表達(dá)的控制關(guān)系上是不一樣的。第一幅圖所表示的是PLC輸出信號可以直接驅(qū)動外部裝置(這些裝置通常是一些LED、燈),第二幅圖表示的是PLC的輸出信號必須經(jīng)過中間繼電器才能夠控制最終的設(shè)備。這是因?yàn)榈谝环鶊D中所示的外部元件是一些小功率元件(主要是一些表示機(jī)床狀態(tài)的指示燈),而第二幅圖所示的外部設(shè)備是大功率元件。
    從這兩幅圖我們可以看到PLC輸出地址和外部電路之間的關(guān)系:1:外部執(zhí)行元件或設(shè)施是受PLC控制的;2:PLC的每一個輸出信號對應(yīng)著一個輸出地址;3:每一個輸出地址對應(yīng)著一個插座或插頭的針腳;4:每一個針腳對應(yīng)著外圍電路的一根線(用線號標(biāo)示);5:每一個線號對應(yīng)著一個設(shè)備、元件(或者通過一些中間元件);
    在設(shè)計(jì)PLC的程序時(shí),必須要考慮數(shù)控機(jī)床會用到那些設(shè)備,那些設(shè)備是可以有PLC直接驅(qū)動的,那些設(shè)備必須經(jīng)過繼電器、接觸器等中間環(huán)節(jié)才能夠驅(qū)動,以及這些設(shè)備的控制信號通過哪個地址號輸出。在使用數(shù)控機(jī)床過程中,我們可以通過閱讀電氣手冊,熟悉機(jī)床設(shè)施的控制運(yùn)行方式,方便的維護(hù)機(jī)床。
   


    表4-2輸出信號列表
    表4-2第二列、第三列,列明了所要控制的外部元件,這些元件可在圖2-4中找到。通過這些圖表,我們可以清楚的看到PLC和外部元件之間的關(guān)系。
   


    表4-3輸出信號列表
    表4-3對圖4-3進(jìn)行了描述,從圖4-3和表4-3可以看出這些輸出信號是對繼電器進(jìn)行控制,這些元件可以在圖4-5中查到。


   





    圖4-5所示為該機(jī)床的繼電器板,PLC的一些輸出信號通過繼電器板輸出,進(jìn)一步控制其它元件。

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