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PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有哪些
PLC是什么?在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有哪些?下面小編為你盤(pán)點(diǎn)PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有哪些!一起來(lái)學(xué)習(xí)吧!
PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有哪些1
PLC是什么?
PLC，俗稱“電力線上網(wǎng)”，英文全名為Power Line Communication，主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式。
PLC的英文全稱是Power Line Communication，即電力線通信。通過(guò)利用傳輸電流的電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性，只要在房間任何有電源插座的地方，不用撥號(hào)，就立即可享受4.5~45Mbps的高速網(wǎng)絡(luò)接入，來(lái)瀏覽網(wǎng)頁(yè)﹑撥打電話，和觀看在線電影，從而實(shí)現(xiàn)集數(shù)據(jù)﹑語(yǔ)音﹑視頻，以及電力于一體的"四網(wǎng)合一"!另外，可將房屋內(nèi)的電話﹑電視﹑音響﹑冰箱等家電利用PLC連接起來(lái)，進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)"智能家庭"的夢(mèng)想。目前，PLC主要是作為一種接入技術(shù)，提供寬帶網(wǎng)絡(luò)"最后一公里"的解決方案，適用于居民小區(qū)，學(xué)校，酒店，寫(xiě)字樓等領(lǐng)域。
廣義電力線通信(Power Line Communication,簡(jiǎn)稱PLC)技術(shù)早在六十多年前就應(yīng)用在輸電線路上，用于發(fā)電廠及變電站的調(diào)度指揮通信。
現(xiàn)在通常所說(shuō)的PLC是指利用低壓配電線路傳輸高速數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖象等多媒體業(yè)務(wù)信號(hào)的一種通信方式，主要應(yīng)用于家庭Internet“寬帶”接入和家電智能化聯(lián)網(wǎng)控制，即高速數(shù)據(jù)PLC。
在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有哪些?
1、 PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用形式
PLC在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用，通常有兩種形式：一種稱為內(nèi)裝式;一種稱為獨(dú)立式。
內(nèi)裝式PLC也稱集成式PLC，采用這種方式的數(shù)控系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)之初就將NC和PLC結(jié)合起來(lái)考慮，NC和PLC之間的信號(hào)傳遞是在內(nèi)部總線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因而有較高的較高交換速度和較寬的信息通道。它們可以共用一個(gè)CPU也可以是單獨(dú)的CPU這種結(jié)構(gòu)從軟硬件整體上考慮, PLC 和NC之間沒(méi)有多余的導(dǎo)線連接, 增加了系統(tǒng)的可靠性, 而且NC 和PLC 之間易實(shí)現(xiàn)許多高級(jí)功能。PLC 中的.信息也能通過(guò)CNC 的顯示器顯示, 這種方式對(duì)于系統(tǒng)的使用具有較大的優(yōu)勢(shì)。高檔次的數(shù)控系統(tǒng)一般都采用這種形式的PLC。
獨(dú)立式PLC也稱外裝式PLC，它獨(dú)立于NC裝置，具有獨(dú)立完成控制功能的PLC。在采用這種應(yīng)用方式式，可根據(jù)用戶自己的的特點(diǎn)，選用不同專業(yè)PLC廠商的產(chǎn)品，并且可以更為方便的對(duì)控制規(guī)模進(jìn)行調(diào)整。
2、PLC與數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床間的信息交換
相對(duì)于PLC，機(jī)床和NC就是外部。PLC與機(jī)床以及NC之間的信息交換，對(duì)于PLC的功能發(fā)揮，是非常重要的。PLC與外部的信息交換，通常有四個(gè)部分：
(1)、機(jī)床側(cè)至PLC：機(jī)床側(cè)的開(kāi)關(guān)量信號(hào)通過(guò)I/O單元接口輸入到PLC中，除極少數(shù)信號(hào)外，絕大多數(shù)信號(hào)的含義及所配置的輸入地址，均可由PLC程序編制者或者是程序使用者自行定義。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家可以方便的根據(jù)機(jī)床的功能和配置，對(duì)PLC程序和地址分配進(jìn)行修改。
(2)、PLC至機(jī)床：PLC的控制信號(hào)通過(guò)PLC的輸出接口送到機(jī)床側(cè)，所有輸出信號(hào)的含義和輸出地址也是由PLC程序編制者或者是使用者自行定義。
(3)、NC至PLC：CNC至PLC:CNC送至PLC的信息可由CNC 直接送入PLC的寄存器中,所有CNC送至PLC的信號(hào)含義和地址(開(kāi)關(guān)量地址或寄存器地址) 均由CNC 廠家確定,PLC編程者只可使用不可改變和增刪。如數(shù)控指令的M、S、T 功能,通過(guò)CNC譯碼后直接送入PLC相應(yīng)的寄存器中。
(4)、PLC至CNC:PLC 送至CNC 的信息也由開(kāi)關(guān)量信號(hào)或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信號(hào)地址與含義由CNC 廠家確定,PLC 編程者只可使用,不可改變和增刪。
3、PLC在數(shù)控機(jī)床中的工作流程
PLC在數(shù)控機(jī)床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是一致的，分為以下幾個(gè)步驟：
(1)、輸入采樣：輸入采樣，就是PLC以順序掃描的方式讀入所有輸入端口的信號(hào)狀態(tài)，并將此狀態(tài)，讀入到輸入映象寄存器中。當(dāng)然，在程序運(yùn)行周期中這些信號(hào)狀態(tài)是不會(huì)變化的，除非一個(gè)新的掃描周期的到來(lái)，并且原來(lái)端口信號(hào)狀態(tài)已經(jīng)改變，讀到輸入映象寄存器的信號(hào)狀態(tài)才會(huì)發(fā)生變化。
(2)、程序執(zhí)行：程序執(zhí)行階段系統(tǒng)會(huì)對(duì)程序進(jìn)行特定順序的掃描，并且同時(shí)讀入輸入映像寄存區(qū)、輸出映像寄存區(qū)的讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，在進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算后，將運(yùn)算結(jié)果存入輸出映像寄存區(qū)供輸出和下次運(yùn)行使用。
(3)、出刷新階段：在所指令執(zhí)行完成后，輸出映像寄存區(qū)的所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通/斷開(kāi))在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)特定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
4、 PLC在數(shù)控機(jī)床中的控制功能
(1)、操作面板的控制。操作面板分為系統(tǒng)操作面板和機(jī)床操作面板。系統(tǒng)操作面板的控制信號(hào)先是進(jìn)入NC，然后由NC送到PLC，控制數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行。機(jī)床操作面板控制信號(hào)，直接進(jìn)入PLC，控制機(jī)床的運(yùn)行。
(2)、機(jī)床外部開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)。將機(jī)床側(cè)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入到送入PLC，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。這些開(kāi)關(guān)信號(hào)，包括很多檢測(cè)元件信號(hào)(如：行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、模式選擇開(kāi)關(guān)等等)
(3)、輸出信號(hào)控制：PLC輸出信號(hào)經(jīng)外圍控制電路中的繼電器、接觸器、電磁閥等輸出給控制對(duì)象。
(4)、功能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)送出T指令給PLC，經(jīng)過(guò)譯碼，在數(shù)據(jù)表內(nèi)檢索，找到T代碼指定的刀號(hào)，并與主軸刀號(hào)進(jìn)行比較。如果不符，發(fā)出換刀指令，刀具換刀，換刀完成后，系統(tǒng)發(fā)出完成信號(hào)。
(5)、M功能實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)送出M指令給PLC，經(jīng)過(guò)譯碼，輸出控制信號(hào)，控制主軸正反轉(zhuǎn)和啟動(dòng)停止等等。M指令完成，系統(tǒng)發(fā)出完成信號(hào)。
PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用有哪些2
在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，大量的開(kāi)關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。這些控制，最初都是由繼電器完成的，而plc最初是為了替代繼電器控制而產(chǎn)生的，那時(shí)候是上世紀(jì)六十年代。
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，plc的功能也發(fā)生了巨大的變化，除了最初的簡(jiǎn)單邏輯控制外，在模擬運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)能力方面也有很大的提升，可應(yīng)用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合。21世紀(jì)，plc已成為工業(yè)控制中的主流控制器，在市場(chǎng)上占據(jù)老大的位置。
一、plc在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用
plc在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用，通常有兩種形式：一種稱為內(nèi)裝式；一種稱為獨(dú)立式。
內(nèi)裝式plc也稱集成式plc，采用這種方式的數(shù)控系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)之初就將nc和plc結(jié)合起來(lái)考慮，nc和plc之間的信號(hào)傳遞是在內(nèi)部總線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，因而有較高的交換速度和較寬的信息通道。它們可以共用一個(gè)cpu，也可以是單獨(dú)的cpu，這種結(jié)構(gòu)從軟硬件整體上考慮，plc和nc之間沒(méi)有多余的導(dǎo)線連接, 增加了系統(tǒng)的可靠性, 而且nc和plc之間易實(shí)現(xiàn)許多高級(jí)功能。plc中的信息也能通過(guò)cnc的顯示器顯示, 這種方式對(duì)于系統(tǒng)的使用具有較大的優(yōu)勢(shì)。高檔次的數(shù)控系統(tǒng)一般都采用這種形式的plc。
獨(dú)立式plc也稱外裝式plc，它獨(dú)立于nc裝置，具有獨(dú)立完成控制功能的plc。在采用這種應(yīng)用方式時(shí)，可根據(jù)用戶自己的的特點(diǎn)，選用不同專業(yè)plc廠商的產(chǎn)品，并且可以更為方便的對(duì)控制規(guī)模進(jìn)行調(diào)整。
plc在數(shù)控機(jī)床和非數(shù)控機(jī)床中都有使用，在數(shù)控機(jī)床中，plc是數(shù)控機(jī)床的大腦，何時(shí)進(jìn)刀，何時(shí)退刀，刀量多少，工件的加工流程及所有要控制的操作都要由plc發(fā)出指令，機(jī)床的限位開(kāi)關(guān)等機(jī)械控制部分以及液壓控制部分也會(huì)應(yīng)用到plc。通過(guò)計(jì)算機(jī)與plc的`組合，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀架換刀的準(zhǔn)確控制。
二、plc在機(jī)床行業(yè)的總體市場(chǎng)情況
機(jī)床行業(yè)中plc的應(yīng)用以小型plc為主，日系plc在小型plc領(lǐng)域占有很大優(yōu)勢(shì)，因此在機(jī)床行業(yè)中日系plc占據(jù)大部分市場(chǎng)份額，而三菱、西門子和ge-fanuc由于其數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)床行業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，因此在機(jī)床行業(yè)中占有一席之地。機(jī)床行業(yè)中plc品牌集中度比較高，主要集中于日系品牌（三菱、歐姆龍）和西門子，臺(tái)灣品牌臺(tái)達(dá)在其中也占有一定的市場(chǎng)份額，而其他的品牌主要有富士、倍福、ls、施耐德、光洋、abb和橫河等。
三、plc在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用前景
機(jī)床行業(yè)在保持了最近這些年的持續(xù)高速增長(zhǎng)之后，于今年開(kāi)始出現(xiàn)衰退現(xiàn)象，特別是在受金融危機(jī)沖擊后，從7月份開(kāi)始與去年同期相比都有不同程度的下降，11月份甚至下降幅度達(dá)到20.2%，如此高幅度的下降是歷年很少見(jiàn)的，其中普通機(jī)床的影響尤為明顯，庫(kù)存開(kāi)始增加，而數(shù)控機(jī)床的影響稍微少一些，從而給這個(gè)行業(yè)重新洗牌，未來(lái)機(jī)床的方向是數(shù)控化和逐步高端化，這些機(jī)床都需要使用大量plc和運(yùn)動(dòng)控制器/卡來(lái)逐步取代繼電器或機(jī)械控制，使得機(jī)床的整體性能得到提升，因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，plc和運(yùn)動(dòng)控制器/卡在機(jī)床行業(yè)的應(yīng)用還是會(huì)很有潛力，在金融危機(jī)的沖擊下，用戶對(duì)plc的性價(jià)比會(huì)越來(lái)越高，在同等價(jià)位水平下，希望plc能夠集成更多功能，如多軸插補(bǔ)功能等，甚至把原來(lái)不帶有運(yùn)動(dòng)控制模塊的plc轉(zhuǎn)化成帶有運(yùn)動(dòng)模塊，這些都是plc廠商面對(duì)這場(chǎng)危機(jī)時(shí)所需要考慮的，在人人捂緊錢包的時(shí)候，只有更加高性價(jià)比的產(chǎn)品才能在這場(chǎng)危機(jī)中勝出，而對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制器/卡，開(kāi)放性將是其發(fā)展趨勢(shì)，不需要借助相關(guān)平臺(tái)即能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制功能。
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