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1.數(shù)控機(jī)床控制部分的分類

數(shù)控機(jī)床控制由兩大部分組成：一部分是坐標(biāo)軸運(yùn)動的位置控制，另一部分是數(shù)控機(jī)床加工過程的順序控制。 在討論 PLC、CNC 和機(jī)床各機(jī)械部件、機(jī)床輔助裝置、強(qiáng)電線路之間的關(guān)系時，常把數(shù)控機(jī)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)連接的外部設(shè)備。“MT側(cè)”包括機(jī)床機(jī)械部分及其液壓、氣壓、冷卻、潤滑、排屑等裝置，機(jī)床操作面板，繼電器線路，機(jī)車的強(qiáng)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(jìn)行處理。 MT 側(cè)順序控制的***終對象是隨數(shù)控機(jī)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(jī)床機(jī)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(jī)床中的配置方式

PLC 在數(shù)控機(jī)床中有三種不同的配置方式，說明如下。

(1)PIC 在機(jī)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(diǎn)，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(diǎn)，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(jī)床一側(cè)，如上圖1.1 c)示。這種配置方式使 CNC 與機(jī)床接口的電纜大為減少。 下圖 1.2 示為數(shù)控機(jī)床PC 輸人/輸出信號示意圖。

 

3.數(shù)控機(jī)床的輸入/輸出信號

(1)機(jī)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(yùn)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(jī)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(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)后送到限位器，當(dāng)S大于3150時，限制S為3150；當(dāng)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(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速。

 

2) T 功能處理。

數(shù)控機(jī)床可以通過 PIC 管理刀庫進(jìn)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(jì)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(zhǔn)停，切削液的開、關(guān)，卡盤的夾緊、松開及換刀機(jī)械手的取刀、歸刀等動作。

 

(2)機(jī)床外部開關(guān)信號的控制。將機(jī)床側(cè)的控制開關(guān)信號發(fā)送至 PLC,經(jīng)過邏輯運(yùn)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(jī)械手和回轉(zhuǎn)工作臺等裝置進(jìn)行控制，另外還有冷卻、潤滑和油泵電動機(jī)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～I(xiàn)0.7 位），QB0（包括Q0.0～Q0.7 位），MB0，VB0 等。

用十六進(jìn)制表示的范圍為：00～FF，用十進(jìn)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(jìn)制的 0000～FFFF，十進(jìn)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(jìn)制的 0000～FFFFFFFF（即十進(jìn)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?jǐn)?shù)據(jù)類型均為無符號數(shù)，即只有正數(shù)，沒有負(fù)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(fù)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(fù)數(shù)，0表示正數(shù)。范圍為－2147483648～2147483647。

1.7、浮點(diǎn)數(shù)（R，Real）

浮點(diǎn)數(shù)為 32 位，可以用來表示小數(shù)。浮點(diǎn)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(jìn)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(jìn)制：0111 1111 1111 1111。即十進(jìn)制范圍：0~32767；

15位二進(jìn)制1對應(yīng)的整數(shù)*負(fù)整數(shù)為-2^15=-32768，*值為-32768，對應(yīng)二進(jìn)制：1111 1111 1111 1111。即十進(jìn)制范圍：-32768~-1；

其實(shí)，數(shù)據(jù)類型簡單也復(fù)雜，尤其是自定義數(shù)據(jù)類型?？吹枚⒉淮砟隳茉诰幊踢^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(jìn)行定義和使用，才能有深入地理解和掌握。當(dāng)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(jiān)持不懈的學(xué)習(xí)和實(shí)際編程，才會有可能成為變成*。