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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,，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,，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,、浮點數(shù)（R,，Real）

浮點數(shù)為 32 位，可以用來表示小數(shù),。浮點數(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，數(shù)據(jù)類型簡單也復(fù)雜,，尤其是自定義數(shù)據(jù)類型,。看得懂,，并不代表你能在編程過程中能正確使用,。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,。堅持不懈的學(xué)習(xí)和實際編程,，才會有可能成為變成*。