CNC 装置的硬件
1.单微处理器结构CNC装置:只有一个微处理器或者虽然有不止一个微处理器但只有一个能够控制系统总线。
(1)微处理器CPU由运算器和控制器两部分组成。
(2)CPU的主要指标是主频和字长。
(3)CPU 通过总线与存储器(RAM、EPROM )、可编程控制器PLC、位置控制器及各种接口相连。
(4)按照印刷电路插接方式的不同,可以分为大板结构和模块化结构。
2.多微处理器CNC装置:有多个微处理器,每个微处理器分管各自的任务,形成功能模块。
多微处理器CNC装置基本模块有管理模块、插补模块、位置控制模块、存储器模块、PLC模块以及指令和数据的输入与显示模块。
各个模块之间的互连和通信可以采用共享总线和共享存储器两种结构。
3.专用CNC装置与开放式CNC装置
CNC装置的开放化主要体现在:
系统组成内部的开放化,即系统内部硬、软的公开化;
系统组成各部分之间的开放化,即各组成部分(如CNC、伺服驱动、主轴驱动等)之间的接口标准化。
开放式CNC装置,常称为PC— NC系统,其组成方式一般有以下几种:PC连接型CNC、PC内藏型CNC、CNC内藏型PC和全软件型NC
可编程逻辑控制器
PLC概述
1.PLC 硬件包括基本组成部分、I/O扩展部分和外部设备三大部分。(图)
基本组成部分包括 CPU、存储器、输入接口/输出接口(I/O接口)以及电源等。
I/O 扩展部分
外部设备
2.PLC 软件包括系统软件和应用软件两部分。
系统软件被固化在ROM 中。
应用软件一般存在 RAM 中,并使用锂电池进行掉电保护。
不经常变化的应用软件可以固化在 PLC 提供的EPROM模块中。
3.PLC的基本技术指标
存储容量
I/O点数:是最重要的技术指标
扫描速度
编程语言:指令条数是软件功能的重要指标
4.PLC的特点
控制程序可变,具有良好的柔性
平均无故障时间(MTMF)超过20000小时;
平均修复时间(MTTR)则小于10分钟。
(二)PLC在数控机床中的应用
PLC 在数控机床中的作用是:接受来自零件加工程序的开关功能信息(M、S、T 即辅助功能、主轴转速功能和刀具功能)、机床操作面板上的开关量信号,进行逻辑处理,完成输出控制功能,实现各功能以及操作方式的连锁。
数控机床使用的PLC有内装型和独立型。
内装型PLC的特点是:
其硬件和软件被作为CNC装置的基本功能统一设计,与CNC其它电路共同装在一个机箱内,
共用一个电源和地线,
使用CNC装置本身的I/O接口电路,提高了CNC的性能/价格比。
独立型PLC有自己的I/O接口电路,PLC本身采取模块化结构,可根据数控机床对控制功能的要求选购或自行开发,扩大CNC的控制功能。
(三)PLC在工业控制中的应用
1.PLC的应用类型
(1)顺序控制和开关逻辑控制类型。这是最基本控制方式,已取代了传统的继电器。
(2)闭环过程控制类型:一个具有PID(比例、微分、积分)控制能力的PLC可用于过程控制,把变量保持在设定值上。
(3)组合数字控制类型。在机械加工中,将具有数据处理功能的PLC和CNC组成一体,实现数字控制。
(4)组成多级控制系统类型。基层由中小型PLC和CNC等控制设备组成,中层由大型PLC进行单元控制与监督,上层由上位计算机做总体管理。
(5)选用PLC可对具有3-6个自由度的机器人进行控制。
2.PLC位置控制模块可根据来自现场的监测信号和PLC的命令来调整控制输出,移动一轴或数轴到达目标位置。特别适用于机床的点位直线伺服控制
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