PLC在數控機牀中的應用有哪些

PLC是什麼?在數控機牀中的應用有哪些?下面小編爲你盤點PLC在數控機牀中的應用有哪些!一起來學習吧!

PLC在數控機牀中的應用有哪些

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PLC是什麼?

PLC,俗稱“電力線上網”,英文全名爲Power Line Communication,主要是指利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式。

PLC的英文全稱是Power Line Communication,即電力線通信。通過利用傳輸電流的電力線作爲通信載體,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,就立即可享受4.5~45Mbps的高速網絡接入,來瀏覽網頁﹑撥打電話,和觀看在線電影,從而實現集數據﹑語音﹑視頻,以及電力於一體的"四網合一"!另外,可將房屋內的電話﹑電視﹑音響﹑冰箱等家電利用PLC連接起來,進行集中控制,實現"智能家庭"的夢想。目前,PLC主要是作爲一種接入技術,提供寬帶網絡"最後一公里"的解決方案,適用於居民小區,學校,酒店,寫字樓等領域。

廣義電力線通信(Power Line Communication,簡稱PLC)技術早在六十多年前就應用在輸電線路上,用於發電廠及變電站的調度指揮通信。

現在通常所說的PLC是指利用低壓配電線路傳輸高速數據、語音、圖象等多媒體業務信號的一種通信方式,主要應用於家庭Internet“寬帶”接入和家電智能化聯網控制,即高速數據PLC。

在數控機牀中的應用有哪些?

1、 PLC在數控機牀中的應用形式

PLC在數控機牀中應用,通常有兩種形式:一種稱爲內裝式;一種稱爲獨立式。

內裝式PLC也稱集成式PLC,採用這種方式的數控系統,在設計之初就將NC和PLC結合起來考慮,NC和PLC之間的信號傳遞是在內部總線的基礎上進行的,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CPU也可以是單獨的CPU這種結構從軟硬件整體上考慮, PLC 和NC之間沒有多餘的導線連接, 增加了系統的可靠性, 而且NC 和PLC 之間易實現許多高級功能。PLC 中的信息也能通過CNC 的顯示器顯示, 這種方式對於系統的使用具有較大的優勢。高檔次的數控系統一般都採用這種形式的PLC。

獨立式PLC也稱外裝式PLC,它獨立於NC裝置,具有獨立完成控制功能的PLC。在採用這種應用方式式,可根據用戶自己的的特點,選用不同專業PLC廠商的產品,並且可以更爲方便的對控制規模進行調整。

2、PLC與數控系統及數控機牀間的信息交換

相對於PLC,機牀和NC就是外部。PLC與機牀以及NC之間的信息交換,對於PLC的功能發揮,是非常重要的。PLC與外部的信息交換,通常有四個部分:

(1)、機牀側至PLC:機牀側的開關量信號通過I/O單元接口輸入到PLC中,除極少數信號外,絕大多數信號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。數控機牀生產廠家可以方便的根據機牀的功能和配置,對PLC程序和地址分配進行修改。

(2)、PLC至機牀:PLC的控制信號通過PLC的輸出接口送到機牀側,所有輸出信號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的信號含義和地址(開關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。如數控指令的M、S、T 功能,通過CNC譯碼後直接送入PLC相應的寄存器中。

(4)、PLC至CNC:PLC 送至CNC 的信息也由開關量信號或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信號地址與含義由CNC 廠家確定,PLC 編程者只可使用,不可改變和增刪。

3、PLC在數控機牀中的工作流程

PLC在數控機牀中的工作流程,和通常的PLC工作流程基本上是一致的,分爲以下幾個步驟:

(1)、輸入採樣:輸入採樣,就是PLC以順序掃描的方式讀入所有輸入端口的信號狀態,並將此狀態,讀入到輸入映象寄存器中。當然,在程序運行週期中這些信號狀態是不會變化的,除非一個新的掃描週期的到來,並且原來端口信號狀態已經改變,讀到輸入映象寄存器的信號狀態纔會發生變化。

(2)、程序執行:程序執行階段系統會對程序進行特定順序的'掃描,並且同時讀入輸入映像寄存區、輸出映像寄存區的讀取相關數據,在進行相關運算後,將運算結果存入輸出映像寄存區供輸出和下次運行使用。

(3)、出刷新階段:在所指令執行完成後,輸出映像寄存區的所有輸出繼電器的狀態(接通/斷開)在輸出刷新階段轉存到輸出鎖存器中,通過特定方式輸出,驅動外部負載。

4、 PLC在數控機牀中的控制功能

(1)、操作面板的控制。操作面板分爲系統操作面板和機牀操作面板。系統操作面板的控制信號先是進入NC,然後由NC送到PLC,控制數控機牀的運行。機牀操作面板控制信號,直接進入PLC,控制機牀的運行。

(2)、機牀外部開關輸入信號。將機牀側的開關信號輸入到送入PLC,進行邏輯運算。這些開關信號,包括很多檢測元件信號(如:行程開關、接近開關、模式選擇開關等等)

(3)、輸出信號控制:PLC輸出信號經外圍控制電路中的繼電器、接觸器、電磁閥等輸出給控制對象。

(4)、功能實現。系統送出T指令給PLC,經過譯碼,在數據表內檢索,找到T代碼指定的刀號,並與主軸刀號進行比較。如果不符,發出換刀指令,刀具換刀,換刀完成後,系統發出完成信號。

(5)、M功能實現。系統送出M指令給PLC,經過譯碼,輸出控制信號,控制主軸正反轉和啓動停止等等。M指令完成,系統發出完成信號。

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在工業生產過程中,大量的開關量順序控制,它按照邏輯條件進行順序動作,並按照邏輯關係進行連鎖保護動作的控制,及大量離散量的數據採集。這些控制,最初都是由繼電器完成的,而plc最初是爲了替代繼電器控制而產生的,那時候是上世紀六十年代。

經過幾十年的發展,plc的功能也發生了巨大的變化,除了最初的簡單邏輯控制外,在模擬運算、數字運算、人機接口、網絡能力方面也有很大的提升,可應用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合。21世紀,plc已成爲工業控制中的主流控制器,在市場上佔據老大的位置。

一、plc在機牀行業的應用

plc在數控機牀中應用,通常有兩種形式:一種稱爲內裝式;一種稱爲獨立式。

內裝式plc也稱集成式plc,採用這種方式的數控系統,在設計之初就將nc和plc結合起來考慮,nc和plc之間的信號傳遞是在內部總線的基礎上進行的,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cpu,也可以是單獨的cpu,這種結構從軟硬件整體上考慮,plc和nc之間沒有多餘的導線連接, 增加了系統的可靠性, 而且nc和plc之間易實現許多高級功能。plc中的信息也能通過cnc的顯示器顯示, 這種方式對於系統的使用具有較大的優勢。高檔次的數控系統一般都採用這種形式的plc。

獨立式plc也稱外裝式plc,它獨立於nc裝置,具有獨立完成控制功能的plc。在採用這種應用方式時,可根據用戶自己的的特點,選用不同專業plc廠商的產品,並且可以更爲方便的對控制規模進行調整。

plc在數控機牀和非數控機牀中都有使用,在數控機牀中,plc是數控機牀的大腦,何時進刀,何時退刀,刀量多少,工件的加工流程及所有要控制的操作都要由plc發出指令,機牀的限位開關等機械控制部分以及液壓控制部分也會應用到plc。通過計算機與plc的組合,實現對刀架換刀的準確控制。

二、plc在機牀行業的總體市場情況

機牀行業中plc的應用以小型plc爲主,日系plc在小型plc領域佔有很大優勢,因此在機牀行業中日系plc佔據大部分市場份額,而三菱、西門子和ge-fanuc由於其數控系統在機牀行業中佔有優勢,因此在機牀行業中佔有一席之地。機牀行業中plc品牌集中度比較高,主要集中於日系品牌(三菱、歐姆龍)和西門子,臺灣品牌臺達在其中也佔有一定的市場份額,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在機牀行業的應用前景

機牀行業在保持了最近這些年的持續高速增長之後,於今年開始出現衰退現象,特別是在受金融危機衝擊後,從7月份開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到20.2%,如此高幅度的下降是歷年很少見的,其中普通機牀的影響尤爲明顯,庫存開始增加,而數控機牀的影響稍微少一些,從而給這個行業重新洗牌,未來機牀的方向是數控化和逐步高端化,這些機牀都需要使用大量plc和運動控制器/卡來逐步取代繼電器或機械控制,使得機牀的整體性能得到提升,因此從長遠來看,plc和運動控制器/卡在機牀行業的應用還是會很有潛力,在金融危機的衝擊下,用戶對plc的性價比會越來越高,在同等價位水平下,希望plc能夠集成更多功能,如多軸插補功能等,甚至把原來不帶有運動控制模塊的plc轉化成帶有運動模塊,這些都是plc廠商面對這場危機時所需要考慮的,在人人捂緊錢包的時候,只有更加高性價比的產品才能在這場危機中勝出,而對於運動控制器/卡,開放性將是其發展趨勢,不需要藉助相關平臺即能實現運動控制功能。