任務(wù)7數(shù)控系統(tǒng)PLC指令系統(tǒng)

《數(shù)控維修技術(shù)》任務(wù)七數(shù)控系統(tǒng)PLC指令系統(tǒng)《數(shù)控維修技術(shù)》知識目標1.了解數(shù)控機床PLC用戶程序的表達方法；2.熟悉編制PLC程序的步驟；3．熟悉FANUC數(shù)控系統(tǒng)PLC的編程指令。技能目標1.了解數(shù)控機床PLC用戶程序的表達方法；2.熟悉編制PLC程序的步驟；3．熟悉FANUC數(shù)控系統(tǒng)PLC的編程指令。

教學(xué)目標《數(shù)控維修技術(shù)》課程引入可編程序控制器作為以計算機為核心的控制器，必然涉及到硬件和軟件兩個方面。對用戶來講，所謂硬件就是指其外部線路連接，主要是輸入和輸出信號的連接，這部分我們在上一個項目中已經(jīng)學(xué)過了。而作為可編程序控制器的軟件，就是指其程序。對用戶來講，PLC的程序就是面向生產(chǎn)過程的應(yīng)用程序，即PLC用戶程序?！稊?shù)控維修技術(shù)》一．PLC程序的表達方法PLC用戶程序的表達方法主要有兩種：梯形圖語句表《數(shù)控維修技術(shù)》1.梯形圖PLC程序廣泛采用體系那個圖的表達方法，它采用類似繼電器觸點、線圈的圖形符號，容易被從事電氣設(shè)計的技術(shù)人員理解和掌握。《數(shù)控維修技術(shù)》1.梯形圖

梯形圖是由左右兩條豎直母線（或稱電力軌）和夾在母線之間的節(jié)點（或稱觸點）、線圈（或稱繼電器線圈）、功能指令塊等構(gòu)成的一個或多個網(wǎng)絡(luò)。每個梯級有一行或者數(shù)行。梯形圖兩邊的母線沒有電源，當控制節(jié)點全部接通時，實際上并沒有電流在梯形圖中流過，只是在分析梯形圖工作狀態(tài)時沿用了繼電器電路的分析方法，梯形圖只描述了電路工作的順序和邏輯關(guān)系。梯形圖中的繼電器線圈喝出點都分別被賦予一個地址。繼電器控制線路的觸點數(shù)是有限的，PLC則可以認為有無窮數(shù)量的繼電器觸點?！稊?shù)控維修技術(shù)》1.梯形圖梯形圖使用和繼電器邏輯電路相似的控制邏輯，但其工作順序與繼電器邏輯電路不同。梯形圖按從上到下、從左到右的順序，一個梯級一個梯級地順序工作，從梯形圖的開頭順序執(zhí)行到梯形圖的結(jié)束，再返回開頭重新執(zhí)行。從梯形圖開始至結(jié)束的執(zhí)行時間稱為掃描周期或者循環(huán)周期。循環(huán)周期隨第一級程序和第二級程序的步數(shù)而變化，步數(shù)越少，掃描周期越短，PLC的響應(yīng)速度越快。梯形圖的編程符號見P140表4-6?！稊?shù)控維修技術(shù)》2.語句表語句表也稱為指令表，每一個語句包括地址、操作碼（也叫助記符）和操作數(shù)組成，不同廠家的ＰＬＣ，其助記符也不盡相同。語句表可以根據(jù)梯形圖逐步寫出，也可以直接寫出。編寫ＰＬＣ程序時，可以采用梯形圖編程，也可以用語句表編程，兩者之間可以互相轉(zhuǎn)換?！稊?shù)控維修技術(shù)》二．編制PLC程序的步驟1．確定控制對象的規(guī)格，算出輸入/輸出點數(shù)，估計控制規(guī)模 （1）輸入/輸出點數(shù) 輸入點數(shù)是機床側(cè)按鈕、開關(guān)、繼電器和接觸器觸點等連接的輸入信號接口，輸出點包括機床側(cè)繼電器、指示燈等輸出信號接口。 （2）存儲器容量等其它指標

PLC的處理時間、指令功能、定時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器等技術(shù)規(guī)格、數(shù)量等也要滿足要求。2．確定接口規(guī)格，分配I/O地址，編制地址表3．編制梯形圖4．順序程序的輸入、調(diào)試《數(shù)控維修技術(shù)》5．系統(tǒng)調(diào)試 順序程序的調(diào)試可分為仿真調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。對典型的加工中心，聯(lián)機調(diào)試的項目包括：（1）機床運行安全措施：急停按鈕功能、進給軸正負方向超程保護、超程釋放功能、刀具折斷報警、停止運行控制；（2）NC工作方式檢驗：MDI、AUTO、EDIT、JOG、HANDLE等方式；（3）與程序運行有關(guān)的NC狀態(tài)檢驗：循環(huán)啟動、進給保持、單程序段、程序段跳過、輔助功能鎖住、切削進給倍率選擇、手動連續(xù)進給倍率選擇、手輪倍率選擇、快速移動及快速倍率選擇；（4）指令代碼譯碼控制檢驗：M、S、T代碼譯碼控制；（5）主軸系統(tǒng)控制性能檢驗：主軸手動啟停與正反轉(zhuǎn)控制、主軸自動啟停與正反轉(zhuǎn)控制、主軸轉(zhuǎn)速倍率選擇、主軸準?？刂?、刀具的加緊松開及其指示燈顯示控制；《數(shù)控維修技術(shù)》（6）液壓系統(tǒng)的控制檢驗：液壓泵電機的啟?？刂萍斑^載安全保護；（7）冷卻及排屑系統(tǒng)控制檢驗：冷卻泵及排屑裝置電機的啟停和過載保護等；（8）潤滑系統(tǒng)控制檢驗；（9）刀庫及換刀控制調(diào)試：刀庫自動與手動返回參考點控制、刀庫手動步進控制、刀庫手動與自動選刀換刀控制、刀庫運行中緊急停止后恢復(fù)正常狀態(tài)控制；（10）回轉(zhuǎn)工作臺控制調(diào)試：手動與自動返回參考點控制，手動與自動連續(xù)分度控制、轉(zhuǎn)臺夾緊、放松控制；（11）機床各功能部件故障報警控制檢驗。6．若程序運行正常，無需進行修改，則用PLC寫入器向ROM寫入7.系統(tǒng)運轉(zhuǎn)8.順序程序的保存9.順序程序梯形圖的打印，交付機床用戶?！稊?shù)控維修技術(shù)》三．PLC的編程指令1.指令的種類

PLC有兩種編程指令，即基本指令和功能指令。

基本指令包括AND、RD、OR等，在設(shè)計順序程序時使用最多，但順序程序邏輯較為復(fù)雜時，僅用基本指令編程常會十分困難，這時就要用到功能指令以簡化編程，功能指令有ＤＥＣ、MOVE等。《數(shù)控維修技術(shù)》三．PLC的編程指令功能指令用以實現(xiàn)數(shù)控機床信息處理和動作控制的特殊要求，功能指令可以處理的控制包括：——譯碼；——定時，用于機械部件或液壓系統(tǒng)運動狀態(tài)延時確認；——計數(shù)，加工零件計數(shù)；——最短路徑選擇，使刀庫沿最短路徑旋轉(zhuǎn)；——比較；——檢索；——轉(zhuǎn)移；——代碼轉(zhuǎn)換；——運算；——信息顯示等?！稊?shù)控維修技術(shù)》常見的功能指令如下表：（教材P144）1 END1 SUB1 第1級程序結(jié)束2 END2 SUB2 第2級程序結(jié)束3 END3 SUB48 第3級程序結(jié)束4 TMR SUB3 定時器處理5 TMRB SUB24 固定定時器處理6 TMRC SUB54 追加定時器處理7 DEC SUB4 BCD譯碼處理34 DSCH SUB17 BCD數(shù)據(jù)檢索35 DSCHB SUB34 二進制數(shù)據(jù)檢索36 XMOV SUB18 BCD變址修改數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送37 XMOVB SUB35 二進制變址修改數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送38 ADD SUB19 BCD加法運算39 ADDB SUB36 二進制加法運算《數(shù)控維修技術(shù)》40 SUB SUB20 BCD減法運算41 SUBB SUB37 二進制減法運算42 MUL SUB21 BCD乘法運算43 MULB SUB38 二進制乘法運算44 DIV SUB22 BCD除法運算45 DIVB SUB39 二進制除法運算46 NUME SUB23 BCD常數(shù)賦值47 NUMEB SUB40 二進制常數(shù)賦值48 DISPB SUB41 信息顯示49 EXIN SUB42 外部數(shù)據(jù)輸入50 WINDR SUB51 CNC數(shù)據(jù)讀取51 WINDW SUB52 CNC數(shù)據(jù)寫入常見的功能指令如下表：（教材P144）《數(shù)控維修技術(shù)》52 DIFU SUB57 前沿檢測53 DIFD SUB58 后沿檢測54 EOR SUB59 異或55 AND SUB60 邏輯乘56 OR SUB61 邏輯和57 NOT SUB62 邏輯非58 END SUB64 程序結(jié)束59 CALL SUB65 有條件子程序調(diào)出60 CALLU SUB66 子程序調(diào)出61 SP SUB71 子程序開始62 SPE SUB72 子程序結(jié)束常見的功能指令如下表：（教材P144）《數(shù)控維修技術(shù)》功能指令格式功能指令的一般格式如圖所示，其中待定參數(shù)包括：控制條件、指令、參數(shù)和輸出幾部分?！稊?shù)控維修技術(shù)》 (1)控制條件每條功能指令控制條件的數(shù)量和含義各不相同。

(2)指令部分功能指令的種類見前面的表格。

(3)參數(shù)與基本指令不同，功能指令可處理數(shù)據(jù)。

(4)輸出功能指令的操作結(jié)果用邏輯“1”和“0”狀態(tài)輸出到W1，W1地址由編程者任意制定。《數(shù)控維修技術(shù)》2.常見功能指令說明(1)程序結(jié)束指令END1和END2

END1是第一級程序結(jié)束指令；END2是第二級程序結(jié)束指令?！稊?shù)控維修技術(shù)》2.常見功能指令說明(2)定時器指令在數(shù)控機床梯形圖中，定時器是不可缺少的指令，功能相當于時間繼電器。

1)定時器TMR?！稊?shù)控維修技術(shù)》2.常見功能指令說明2)固定定時器TMRB?！稊?shù)控維修技術(shù)》2.常見功能指令說明(3)譯碼指令數(shù)控機床在執(zhí)行加工程序中規(guī)定的M、S、T功能時，CNC裝置以BCD或二進制代碼形式輸出M、S、T代碼信號。

1)DEC指令?！稊?shù)控維修技術(shù)》2.常見功能指令說明2)DECB指令《數(shù)控維修技術(shù)》2.常見功能指令說明(4)計數(shù)器指令計數(shù)器的主要功能是進行計數(shù)，可以是加計數(shù)器，也可以是減計數(shù)器，它在保持型存儲器的C區(qū)設(shè)定預(yù)定值。

1)計數(shù)器CRT《數(shù)控維修技術(shù)》①指定初始值。CN0＝0，初始值為0；CN0＝1，初始值為1。

②指定加或減計數(shù)器。UPDOWN＝0，加計數(shù)器，初始值取決于CN0；UPDOWN＝1，減計數(shù)器，計數(shù)器由預(yù)定值開始。

③復(fù)位。RST＝0，復(fù)位解除；RST＝1，W1＝0，計數(shù)器當前值恢復(fù)為初始值。

④計數(shù)信號。ACT＝0，計數(shù)器不工作，W1不變化；ACT為上升沿，計數(shù)器計數(shù)。當加計數(shù)器的當前值加到預(yù)定值或減計數(shù)器的當前值減為初始值時，W1＝1。2.常見功能指令說明《數(shù)控維修技術(shù)》

2)計數(shù)器CTRC2.常見功能指令說明《數(shù)控維修技術(shù)》(5)旋轉(zhuǎn)指令旋轉(zhuǎn)指令的主要作用是：控制旋轉(zhuǎn)體，如刀架、旋轉(zhuǎn)工作臺等，實現(xiàn)沿著較短的路徑選擇旋轉(zhuǎn)方向；計算當前位置到目標位置的步數(shù)；計算當前位置到目標位置前一位的位置數(shù)。

1)ROT指令。2.常見功能指令說明《數(shù)控維修技術(shù)》

①指定旋轉(zhuǎn)體起始位置號。RN0＝0，旋轉(zhuǎn)體位置號從0開始；RN0＝1，旋轉(zhuǎn)體位置號從1開始。

②指定處理數(shù)據(jù)(位置數(shù)據(jù))的位數(shù)。BYT＝0，兩位BCD碼(1B)；BYT＝1，4位BCD碼(2B)。

③最短路徑的旋轉(zhuǎn)方向的選擇與否。DIR＝0，無方向選擇，旋轉(zhuǎn)方向只有正向；DIR＝1，可選擇方向，由旋轉(zhuǎn)方向輸出(W1)決定。

④指定運算條件。POS＝0，計算目標位置；POS＝1，計算目標位置前一位置。⑤指定位置或步數(shù)。INC＝0，計算位置數(shù)；INC＝1，計算步數(shù)。如果計算當前位置到目標位置前一位的位置數(shù)，指定INC＝0和POS＝1；如果計