数控机床中plc控制的对象有哪些(数控机床装置，可编程控制器的运行原理，这些基础知道有很大好处)

嗨，大家好！今天我们分享一下数控机床的可编程控制器，可编程控制器又称为可编程逻辑控制器，简称PLC,它是以微处理器技术为基础，综合了计算机、自动化和通信技术的一种工业控制装置，其实PLC的逻辑运算功能,可以实现各种模拟量数字量的监控，有些PLC的电源PLC输入输出接口,集成在一个装置中,可以称之为一体化紧凑型PLC,例如西门子的s7-200系列。

还有一种叫的模块是结构化PLC,各个模块相互独立,通过相互连接，构成一个完整的PLC应用系统例,如西门子S7-300\\S7-400系列的，如图中S7-300系列PLC的各个模块,例如电源PU数字IO、模拟IO、网络通信模块等，从左往右依次可以安装在同一导轨上,PLC具有强大的联网通讯功能,可以和PC机组建网络,也可以监控遵循相同网络协议的外部设备。

下面我们来看一下PLC的组成,PLC作为一种控制装置与数控系统一样,包括了CPU程序存储器、数据存储器等部件，同时通过总线挂载的输入输出模块，PLC程序的编译是在PC机上完成的,并通过编程器下载到PLC的用户程序存储器中,PLC系统的内核固化在系统程序存储器中,运行时调用保存在用户程序存储器中的程序,来实现相应的控制功能.

PLC的编程可以采用梯型和语句表的形式，通常情况下二者是可以互换的，PLC程序的执行包括了三个阶段,输入采样阶段、程序执行阶段和输出刷新阶段。

输入采样阶段：PLC控制系以扫描方式,顺序读入所有输入端子的状态,并存入输入映像计算机中,在程序执行阶段中,按照先左后右、先上后下的次序，逐个执行程序，并将结果保存在输出映像计算机中，最后的输出刷新阶段的控制器，将输出映像计算机的内容，转存到输出寄存器中，并通过输出端子产生控制输出，这是PLC完成的一个工作循环,

数控系统中的PLC,主要是完成各种辅助功能,主轴功能和刀具功能,按照数控装置和PLC 之间的关系，可以将PLC分为内装型和独立型的。

内装型PLC从属于CNC装置，PLC与NC间的信号在传输在内部实现，它实际上就是指数控装置带有PLC功能，采用内装型PLC结构，CNC系统可以具有某些高级控制功能，比如梯形图编和传送功能等。

而独立型PLC与独立的数控装置，它具有完备的硬件和软件功能，能够独立完成规定的控制任务，独立型PLC的各种功能电路,可以做成独立的模块,具有安装方便、易于扩展功能等优点。

数控系统中采用PLC实现的辅助功能，主流功能和刀具功能,辅助M功能中通过PLC,可以实现主轴正反转和停止控制,例如手动方式时，操作面板上的主轴顺时针转动按钮，主轴逆时针转动按钮以及主轴停止按钮的开关控制，自动方工时M03、M04和M05指令的执行。

另外通过PLC可以实现冷却液、润滑液的打开和关闭，卡盘的夹紧和松开，稳住了前进和后退等控制，主轴功能中，主轴转速可以通过模拟电压控制，数控装置将S代码送入PLC，经过电平转换、译码、数据转换、限位控制和D/A变换，最后发送给主轴电机伺服系统。

代码格式是S加上后四位数，主轴转速也可以说是为开关量控制;代码格式是S0到S04,他表示选择遇到四档开关量输出.

刀具T功能中,数控系统通过PLC可管理刀库,进行刀具自动交换,换刀功能，以数控机床换刀为例，假设当前一号刀需要切换到二号刀，PLC切换指令后，首先打开刀架正转输出信号，使刀架正转，当检测到二号它的报架到位输入信号有效后，刀架正转信号关闭延时一段时间后，再打开刀架反转输出信号，使刀架反转锁紧，该刀架反转输出信号保持一段时间后，自动关闭，其中刀架正常转换延时时间，刀架反转锁紧信号时间，都可以在系统参数中设置，

此外PLC可以进行刀具寿命管理，累计刀具使用的次数，计算剩余寿命，结合梯形图讲一下PLC在数控系统中的应用，首先是手动制动方式切换，图中的三个符号分别表示线圈、常开触点和常闭触点，当线圈失电时,常开触点是断开的,常闭触点是闭合的,而当线圈通电，时常开触点闭合常闭触点断开,在图中主要是是手动操作按钮。

HS-M是自动操作按钮,左右竖直线表示母线,程序之间是按照从左到右、往下的逻辑行顺序执行，当手动操作按钮按下时，即常开触点导通，手动方式线圈通电从两条并联支路都导通，手动操作按钮松开时，其中的一条并联支路仍然导通，所以手动方式至少保持。

切换到AS-M自动操作方式，按下自动操作按钮，这样自动方式线圈得电，刚才手动方式并联支柱上面的自动方式常闭触点断开，从而导致手动方式线圈失电，自动操作按钮松开后，同样的自动方式是否保持，从而完成了手动方式到自动方式的切换。

下面我们再介绍一下手动主轴开关控制，从图中CW-M是主轴正转按钮,CCW-M是主轴逆转按钮,OFF-M是主轴停转按钮，手动方向、手动常开触点处于闭合状态，主轴停转按下后，主轴顺转现象得电，并且通过正联支路保持得电状态。

主轴逆转按钮按下时，因为主轴线圈得电，导致主轴顺转支柱上面的主轴触点断开，主轴瞬间线圈失电，从而切换到主轴逆转状态，此时按下主轴停转按钮，主轴停转线圈得电，主转逆转支柱上面那个常闭触电就会断开，主轴逆转线圈失电，而当主轴停转按钮松开后，主轴停转线圈也会失电， 从而主轴处于停止状态。