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數(shù)控系統(tǒng)中內(nèi)嵌式PLC梯形圖編程的軟件實現(xiàn)

來源:互聯(lián)網(wǎng)

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關(guān)鍵詞:數(shù)控系統(tǒng) PLC梯形圖 軟件實現(xiàn)

    1 華中數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)嵌式PLC介紹

      該內(nèi)嵌式PLC結(jié)構(gòu)緊湊,和CNC共用CPU,接口電路使用CNC裝置本身和I/O接口,不需要額外的連線或硬件;信息通過CNC顯示器顯示,使PLC的編程更為方便,而日_故障診斷功能和系統(tǒng)的可靠性也有提局。

      CNC和PLC協(xié)調(diào)配合共同完成數(shù)控機(jī)床的控制,PLC主要完成與邏輯運算有關(guān)的一些動作,沒有軌跡上的具體要求,它接受CNC的控制代碼M(輔助功能). S(主軸轉(zhuǎn)速),T(選刀、換刀)等順序動作信息,對其進(jìn)行譯碼,轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號,控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的控制信號,控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的開關(guān)動作,如工件的裝夾、刀具的更換等一些輔助動作;它還接受機(jī)床操作面板的指令,一方面直接控制機(jī)床的動作,另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過程的控制。內(nèi)嵌式PLC與CNC間的信息傳送在CNC內(nèi)部實現(xiàn),PLC與機(jī)床間的信息傳送是通過CNC的I/O接口電路實現(xiàn)。以下我們重點介紹PLC控制程序的對象化開發(fā)過程。

    2 梯形圖編輯

      組成構(gòu)件的單元分為基本單元和功能單元,基本單元包括常開輸入單元、常閉輸入單元、連接單元、串聯(lián)單元、并聯(lián)單元、空單元;功能單元包括正輸出單元、負(fù)輸出單元、基本功能單元、擴(kuò)展功能單元、空單元。

      編輯器以行為單位,行又分為編輯行和注釋行,每一編輯行由COL_SUM個基本單元及一個功能單元構(gòu)成,采用雙向鏈表結(jié)構(gòu)。

      值得注意的是,編輯行和注釋行有著不同的存儲結(jié)構(gòu),分開讀、寫。在編輯器中注釋行出現(xiàn)的地方,編輯行一定是空行。

    3 邏輯檢查及編譯

      邏輯檢查、編譯均以梯級為單位,梯級是互相影響的行組成的最小單元。

      編譯是從上至下,從左至右,按PLC邏輯順序逐個單元編譯的。但在編輯器中,存儲的只是行與行之間的順序以及每行中各列元素的信息,邏輯檢查、編譯還需要行內(nèi)或行間元素互相影響的信息。

    4 通訊模塊及PLC執(zhí)行模塊

      1)掃描過程

      掃描過程就是對地址映象區(qū)刷新的過程,地址映象區(qū)是在數(shù)控系統(tǒng)中定義的固定存儲區(qū),各模塊之間通過地址映象區(qū)進(jìn)行通訊。

      掃描時從硬件端口及數(shù)控系統(tǒng)讀入X,F,P寄存器的內(nèi)存到此數(shù)據(jù)鏈中;同時一輸出運算結(jié)果到G,Y,B寄存器。

      2)PLC執(zhí)行模塊

      在數(shù)控系統(tǒng)中的PLC根據(jù)所處理的機(jī)床突發(fā)事件的實時性要求,可分為高級PLC和低級PLC,前者主要處理緊急停止、超程、循環(huán)啟動和進(jìn)給保持等實時性要求高的事件;后者處理機(jī)床控制板輸入和輔助功能(M,S,T>等實時性要求較次的事件,并日_均采用中斷方式來定時周期地執(zhí)行。

      華中數(shù)控系統(tǒng)中的解決方案是:做一個常駐內(nèi)存程序PLC.COM,每隔一定時間就被激活,掃描、執(zhí)行一次,它包括如下重要數(shù)據(jù)。

      在初始化時,系統(tǒng)讀入數(shù)據(jù),形成單向鏈表,之后,數(shù)控系統(tǒng)將周期性地掃描鏈表、調(diào)用執(zhí)行程序plc().poc2()。

    5 結(jié)束語

      綜上所述,對特定機(jī)床,只需編寫相應(yīng)的梯形圖程序,將編譯后的結(jié)果提供給CNC系統(tǒng)即可,無須改動CNC系統(tǒng)程序,使得CNC系統(tǒng)和PLC部分的獨立性和通用性都有所提高;同時,為其他語言所編寫PLC程序提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口。

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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