項(xiàng)目6PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

項(xiàng)目導(dǎo)讀本項(xiàng)目著重介紹數(shù)控系統(tǒng)中PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理，PLC在數(shù)控機(jī)床控制中的應(yīng)用及PLC在數(shù)控機(jī)床中的形式。通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)可對PLC在數(shù)控機(jī)床中的控制過程有一個較全面的了解。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.3FANUCPLC的指令6.4PLC在數(shù)控機(jī)床控制中的應(yīng)用任務(wù)6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.1PLC的基本概念6.1.2可編程序控制器的結(jié)構(gòu)6.1.3PLC程序的表達(dá)方法6.1.4PLC的工作過程6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理

步進(jìn)電動機(jī)是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為機(jī)械角位移的機(jī)電執(zhí)行元件。它同普通電動機(jī)一樣，由轉(zhuǎn)子、定子和定子繞組組成。當(dāng)給步進(jìn)電動機(jī)定子繞組輸入一個電脈沖時(shí)，轉(zhuǎn)子就會轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的角度，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角與輸入的電脈沖個數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與電脈沖頻率成正比，轉(zhuǎn)動方向取決于步進(jìn)電動機(jī)定子繞組的通電順序。由于步進(jìn)電動機(jī)伺服系統(tǒng)是典型的開環(huán)控制系統(tǒng)，沒有任何反饋檢測環(huán)節(jié)，其精度主要由步進(jìn)電動機(jī)來決定，并具有控制簡單、運(yùn)行可靠、無累積誤差等優(yōu)點(diǎn)，已獲得廣泛應(yīng)用。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.3PLC程序的表達(dá)方法1.梯形圖

梯形圖是一種圖形語言，它沿用繼電器的觸點(diǎn)、線圈串并聯(lián)等術(shù)語和圖形符號，并增加了一些繼電器控制系統(tǒng)沒有的符號。梯形圖比較直觀形象，對于熟悉繼電器控制系統(tǒng)表達(dá)方式的人來說，易被接受。

梯形圖按行從上至下編寫，每一行從左至右編寫。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫順序一致。在梯形圖中左、右邊垂直分別稱為起始母線、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止母線可以省略。圖中的觸點(diǎn)有兩種，即常開觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.3PLC程序的表達(dá)方法

這些觸點(diǎn)可以是PLC的輸入觸點(diǎn)或內(nèi)部繼電器觸點(diǎn)，也可以是內(nèi)部繼電器，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。與傳統(tǒng)的繼電器控制圖一樣，每一觸點(diǎn)都有自己的特殊標(biāo)記，以示區(qū)別。同一標(biāo)記的觸點(diǎn)可以反復(fù)使用，次數(shù)不限。這是因?yàn)槊恳挥|點(diǎn)的狀態(tài)存入PLC內(nèi)的存儲單元中，可以反復(fù)讀寫，傳統(tǒng)繼電器控制中的每一開關(guān)均對應(yīng)一個物理實(shí)體，故使用次數(shù)有限。圖中的最右側(cè)必須連接輸出元素。PLC的輸出元素用圓圈表示。

機(jī)型不同，輸出元素也有些區(qū)別；同一輸出變量只能使用一次。除此以外，梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串、并聯(lián)，而輸出線圈只能并聯(lián)，不能串聯(lián)。程序結(jié)束時(shí)有結(jié)束符，一般用“END”表示。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.3PLC程序的表達(dá)方法2.助記符語言

語句表又稱指令語句。它應(yīng)用一組助記符來描述程序的各種功能，每一個語句包含一個操作碼部分和一個操作數(shù)部分。操作碼部分表明要執(zhí)行的功能類型。操作數(shù)部分包括要執(zhí)行所表明的功能所必須的信息，即表明到哪里進(jìn)行操作，它由地址和參數(shù)組成。若采用指令語句，梯形圖的控制程序可表達(dá)為：RD1.0RD1.3OR15.0OR15.1OR1.2AND.NOT1.2AND.NOT1.3AND.NOT1.4AND.NOT1.4WRT15.1WRT15.O6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.4PLC的工作過程1.PLC程序執(zhí)行過程第一階段：輸入采樣階段。

在這一階段，PLC以掃描方式讀入所有輸入端子的輸入信號，并將輸入信號存入輸入映像區(qū)（是系統(tǒng)準(zhǔn)備好的RAM的某一地址區(qū)域），此時(shí)輸入映像寄存器被刷新。在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段中，輸入映像寄存器與外界隔離，其內(nèi)容保持不變，直至下一個掃描周期的輸入采樣階段，才被重新讀入的輸入信號刷新?？梢姡琍LC在執(zhí)行程序和處理數(shù)據(jù)時(shí)，不直接使用現(xiàn)場當(dāng)時(shí)的輸入信號，而使用上一個輸入采樣周期輸入映像區(qū)中的數(shù)據(jù)，使執(zhí)行整個用戶程序過程中使用的輸入原始數(shù)據(jù)完全相同。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.4PLC的工作過程第二階段：程序執(zhí)行階段。

在執(zhí)行用戶程序過程中，PLC按用戶以梯形圖方式編寫的程序順序，以從上到下、從左到右的順序?qū)φZ句逐個掃描。但遇到程序跳轉(zhuǎn)命令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序跳轉(zhuǎn)地址。當(dāng)指令中涉及到輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像區(qū)中取出相應(yīng)的當(dāng)前狀態(tài)，然后進(jìn)行由程序確定的邏輯運(yùn)算或其他數(shù)字運(yùn)算，最后根據(jù)程序中的有關(guān)指令將運(yùn)算結(jié)果存入相應(yīng)的輸出映像區(qū)中的有關(guān)單元，但是這個結(jié)果在整個程序未執(zhí)行完以前不會送到輸出端口上。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.4PLC的工作過程第三階段：輸出更新階段。

在執(zhí)行用戶程序過程以后，PLC進(jìn)行輸出刷新，將輸出映像區(qū)中的內(nèi)容同時(shí)送入輸出鎖存器，然后由鎖存器通過I/O模塊輸出，使輸出端子上的信號變?yōu)楸敬喂ぷ髦芷谶\(yùn)算結(jié)果的實(shí)際輸出。

以上三個階段構(gòu)成PLC工作的一個掃描周期。PLC按工作周期周而復(fù)始地循環(huán)工作，完成對被控對象的控制作用。在兩個工作周期之間，PLC進(jìn)行編程器鍵入響應(yīng)及自診斷等。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.4PLC的工作過程2.PLC的掃描方式

對于小型PLC，由于I/O點(diǎn)數(shù)比較少，用戶程序相對來說較短，往往采用集中成批處理方式。這樣處理方式雖然降低了系統(tǒng)響應(yīng)速度，卻從根本上提高了系統(tǒng)抗干擾能力，系統(tǒng)可靠性較強(qiáng)。而大、中型PLC由于I/O點(diǎn)數(shù)較多，編制的用戶程序較長，控制功能較強(qiáng)，為了提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，則采用定周期輸入掃描、輸出、刷新、直接輸入掃描，直接輸出刷新，中斷輸入、輸出和智能化I/O接口等方式。

PLC的基本功能是讀取所有現(xiàn)場輸入設(shè)備的信號，并執(zhí)行控制程序，根據(jù)程序邏輯，控制現(xiàn)場輸出設(shè)備，所以將PLC讀取輸入、執(zhí)行程序和更改輸出的過程稱為掃描。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.4PLC的工作過程

用戶通過編程器或其他輸入設(shè)備將用戶程序輸入PLC，并存入用戶存儲器中。PLC開始運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)系統(tǒng)監(jiān)控程序規(guī)定的順序，通過掃描完成下列操作：讀取各輸入點(diǎn)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)、執(zhí)行用戶程序、更新各輸出點(diǎn)狀態(tài)、編程器鍵入響應(yīng)以及自診斷。CPU是按讀取輸入、執(zhí)行程序和更改輸出這樣的順序連續(xù)執(zhí)行，而采用周期循環(huán)方式完成的。CPU的整個掃描由兩部分組成，即執(zhí)行用戶程序（程序掃描）和讀取輸入與輸出（I/O刷新）。程序掃描和I/O刷新時(shí)分開進(jìn)行的。用戶完成掃描工作的時(shí)間成為掃描時(shí)間，整個掃描時(shí)間包括程序掃描時(shí)間和I/O刷新時(shí)間。程序掃描時(shí)間長短取決于用戶程序的長短和程序中指令類型，另外還受其他因素影響，如使用遠(yuǎn)程I/O子系統(tǒng)時(shí)，由于對遠(yuǎn)程子系統(tǒng)進(jìn)行刷新費(fèi)時(shí)而使掃描時(shí)間增長。6.1PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理6.1.4PLC的工作過程

PLC在一個掃描周期中，輸入掃描和輸出刷新的時(shí)間則是固定的，其隨PLC類型的不同而有所不同。小型PLC的掃描時(shí)間為10~20ms。PLC進(jìn)行相鄰兩次輸入掃描之間的時(shí)間間隔稱為一個工作周期，工作周期長短除受掃描周期影響外，還受編程器鍵入響應(yīng)和進(jìn)行自診斷所用時(shí)間的影響，前者所用時(shí)間起決定性作用，所以輸出對輸入的響應(yīng)速度主要看掃描時(shí)間的長短。一般掃描速度以執(zhí)行1000步指令所用時(shí)間來衡量。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.1數(shù)控機(jī)床用PLC的功能

數(shù)控機(jī)床用PLC可分為兩類：一類是專為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床順序控制而設(shè)計(jì)制造的“內(nèi)裝型”PLC，另一類是輸入/輸出接口技術(shù)規(guī)范、輸入/輸出點(diǎn)數(shù)、程序存儲容量以及運(yùn)算和控制能力均能滿足數(shù)控機(jī)床控制要求的“獨(dú)立型”PLC。

數(shù)控機(jī)床的控制包含兩個方面：一方面是坐標(biāo)軸運(yùn)動的位置控制；另一方面是數(shù)控機(jī)床加工過程的順序控制。在討論P(yáng)LC、CNC裝置和機(jī)床的輔助裝置以及強(qiáng)電線路的關(guān)系時(shí)，常把數(shù)控機(jī)床分為“NC側(cè)”和“MT側(cè)”兩大部分?！癗C側(cè)”包括CNC系統(tǒng)的硬件和軟件以及與CNC裝置相連接的外圍設(shè)備?！癕T側(cè)”包括機(jī)床機(jī)械各部分以及液壓、冷卻、潤滑、排屑等輔助裝置，機(jī)床繼電器線路和強(qiáng)電線路等。PLC處于NC和MT之間，對“NC側(cè)”和“MT側(cè)”的輸入、輸出信號進(jìn)行處理。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.1數(shù)控機(jī)床用PLC的功能

“MT側(cè)”順序控制的最終對象隨數(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。一般來說，最終受控對象的數(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。PLC在數(shù)控機(jī)床上有三種不同的配置方式：1）PLC在機(jī)床一側(cè)，代替了傳統(tǒng)的繼電器、接觸器邏輯控制，PLC有（m+n）個輸入/輸出（I/O）點(diǎn)。2）PLC在電動機(jī)電氣控制柜中，PLC有m個輸入/輸出（I/O）點(diǎn)。3）PLC在電氣控制柜中，而輸入/輸出接口在機(jī)床一側(cè)。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.1數(shù)控機(jī)床用PLC的功能1.CNC裝置的輸出信號→機(jī)床

CNC裝置的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過PLC邏輯處理，通過輸入/輸出接口傳送到機(jī)床側(cè)。CNC給機(jī)床的信息主要是M、S、T等輔助功能代碼。

（1）S功能處理

主軸轉(zhuǎn)速可以用S2位代碼或S4位代碼直接指定。例如：某數(shù)控機(jī)床的主軸最高轉(zhuǎn)速為4000r/min，最低轉(zhuǎn)速為50r/min，若用S4為代碼，CNC裝置送出S4位代碼至PLC，將進(jìn)行二-十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換，稱為二進(jìn)制后進(jìn)行限位，當(dāng)S代碼大于4000時(shí)限制S為4000，當(dāng)S代碼小于50時(shí)，限制S為50，此數(shù)值送到D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成50~4000r/min相對應(yīng)的輸出電壓，作為轉(zhuǎn)速指令控制主軸的轉(zhuǎn)速；若用S2位代碼指定主軸的轉(zhuǎn)速，應(yīng)首先制定S2位代碼與主軸轉(zhuǎn)速的對應(yīng)表，CNC裝置輸出S2位代碼進(jìn)入PLC，經(jīng)過一系列處理，很容易實(shí)現(xiàn)對主軸轉(zhuǎn)速的控制。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.1數(shù)控機(jī)床用PLC的功能（2）T功能處理

數(shù)控機(jī)床通過PLC可管理刀庫，特別是對加工中心的自動換刀帶來了很大的方便。處理的信息包括選刀方式，刀具累計(jì)使用的次數(shù)，刀具剩余壽命和刀具刃磨次數(shù)等。

（3）M功能處理M功能事故輔助功能，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。PLC向機(jī)床側(cè)傳遞的信號主要時(shí)控制機(jī)床的執(zhí)行元件執(zhí)行信號，如電磁閥，繼電器，接觸器的動作信號及確保機(jī)床各運(yùn)動部件狀態(tài)的信號及故障指示。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.1數(shù)控機(jī)床用PLC的功能2.機(jī)床→CNC裝置

從機(jī)床側(cè)輸入的開關(guān)量經(jīng)過PLC邏輯處理傳送到CNC裝置中。PLC傳送誒CNC裝置的信號，主要有機(jī)床各坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)信號和M、S、T功能的應(yīng)答信號等。機(jī)床傳送給PLC的信息主要有機(jī)床操作面板上各開關(guān)、按鈕等信息，其中包括機(jī)床的起動、停止，工作方式選擇，倍率值選擇，主軸的正、反轉(zhuǎn)和停止，切削液的開、關(guān)，卡盤的夾緊、松開，各坐標(biāo)軸的點(diǎn)動，換刀及行程限位等開關(guān)信號。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.2數(shù)控機(jī)床用PLC的形式1.內(nèi)裝型PLC

內(nèi)裝型PLC從屬于CNC裝置，PLC與NC之間的信號傳送在CNC裝置內(nèi)部就可完成，而PLC與機(jī)床側(cè)的信息傳送則要通過輸入/輸出接口來完成。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.2數(shù)控機(jī)床用PLC的形式

內(nèi)裝型PLC具有以下特點(diǎn)：

（1）內(nèi)裝型PLC實(shí)際上是作為CNC裝置帶有的PLC功能，一般是作為一種基本功能提供給用戶。

（2）內(nèi)裝型PLC的性能指標(biāo)是根據(jù)所從屬的CNC系統(tǒng)的規(guī)格、性能、適用機(jī)床的類型等確定的，其硬件和軟件部分是被作為CNC系統(tǒng)的基本功能或附加功能與CNC系統(tǒng)一起統(tǒng)一設(shè)計(jì)制造的。

（3）在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，內(nèi)裝型PLC既可以與CNC裝置共用一個CPU，也可以單獨(dú)使用一個CPU，此時(shí)的PLC對外有單獨(dú)配置的輸入/輸出電路，而不使用CNC裝置的輸入.輸出電路。

（4）采用內(nèi)裝型PLC，擴(kuò)大了CNC裝置內(nèi)部直接處理的通信窗口功能，可以使用梯形圖的編輯和傳送等高級控制功能，且造價(jià)便宜，提高了CNC裝置的性能價(jià)格比。6.2數(shù)控機(jī)床用PLC6.2.2數(shù)控機(jī)床用PLC的形式2.獨(dú)立型PLC

獨(dú)立型PLC又稱為通用型PLC。獨(dú)立型PLC獨(dú)立于CNC裝置，具有完備的硬件和軟件，能獨(dú)立完成規(guī)定控制任務(wù)的裝置。數(shù)控機(jī)床用獨(dú)立型PLC，一般采用模塊化結(jié)構(gòu)，裝在插板式籠箱內(nèi)，其CPU系統(tǒng)程序、用戶程序、輸入/輸出電路，通信等均設(shè)計(jì)成獨(dú)立的模塊。獨(dú)立型PLC主要用于FMS、CIMS形式中的CNC機(jī)床，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、通信和診斷功能，成為CNC裝置與上級計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的重要設(shè)備。6.3FANUCPLC的指令

數(shù)控機(jī)床用FANUCPLC有PMC-A、PMC-B、PMC-C、PMC-D、PMC-G和PMC-L等多種型號。PLC有兩種指令：基本指令和功能指令。在設(shè)計(jì)順序程序時(shí)，一般使用基本指令。若數(shù)控機(jī)床執(zhí)行的順序邏輯比較復(fù)雜，僅用基本指令編程會很困難，或規(guī)模較大，這時(shí)就應(yīng)借助于功能指令以簡化程序。

在指令的執(zhí)行過程中，邏輯操作的中間結(jié)果暫存于“堆?！奔拇嫫髦?，該寄存器由9位組成，按先進(jìn)后出，后進(jìn)先出的堆棧原理工作。ST0位存放正在執(zhí)行的操作結(jié)果，其他8位（ST1～ST8）寄存邏輯操作的中間狀態(tài)。當(dāng)“寫”操作結(jié)果壓入時(shí)，堆棧各原狀態(tài)全部左移一位；當(dāng)“取”操作結(jié)果時(shí)，堆棧全部右移一位，最后壓入的信號首先恢復(fù)讀出。6.3FANUCPLC的指令6.3.1基本指令6.3FANUCPLC的指令6.3.1基本指令

基本指令格式如下：

××

0000.0指令操作碼地址號位數(shù)操作數(shù)如RD100.6，其中，RD為操作指令碼，100.6為操作數(shù)據(jù)，即指令操作對象。它實(shí)際上是PLC內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器某一個單元中的一位。100.6表示第100號存儲單元中的第6位。RD100.6執(zhí)行的結(jié)果，就是把100.6這一位的數(shù)據(jù)狀態(tài)“1”或“0”讀出并寫入結(jié)果寄存器ST0中。6.3FANUCPLC的指令6.3.1基本指令本例中一部分是“塊”操作形式。信號1.0、1.1是一組，1.4、1.5是一組，每一組中的兩個信號是“與”操作，兩組間又是“或”操作，組成一個大塊，信號1.2、1.3、1.6、1.7組成另一大塊，兩大塊之間再進(jìn)行“與”操作。6.3FANUCPLC的指令6.3.2功能指令

在編制PLC控制程序時(shí)，許多控制功能很難用基本功能指令完成（如雙向就近找刀控制功能等），因此，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)的PLC提供了功能指令和處理內(nèi)容。1.功能指令的概念

功能指令不能完全用繼電器符號來表示，通常由控制條件、指令名稱、參數(shù)和輸出組成。2.功能指令的格式6.3FANUCPLC的指令6.3.2功能指令6.3FANUCPLC的指令6.3.2功能指令6.3FANUCPLC的指令6.3.2功能指令6.3FANUCPLC的指令6.3.2功能指令6.3FANUCPLC的指令6.3.2功能指令（1）控制條件?？刂茥l件的數(shù)量和意義隨功能指令的不同而變化?？刂茥l件存入堆棧寄存器中，其順序是固定不變的。（2）指令。功能指令有三種格式，格式1用于梯形圖；格式2用于紙帶穿孔和程序顯示；格式3是用編程器輸入程序時(shí)的簡化指令。對于TMR和DEC指令在編程器上有其專用指令鍵，其他功能指令則用SUB鍵和其后的數(shù)字鍵輸入。（3）參數(shù)。功能指令不同于基本指令，可以處理各種數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)本身或存有數(shù)據(jù)的地址可作為功能指令的參數(shù)，參數(shù)的數(shù)量和含義隨指令的不同而不同。（4）輸出。功能指令的執(zhí)行情況可用一位“1”和“0”表示，把它輸出到R1軟繼電器，R1軟繼電器的地址可隨意確定，但有些功能指令不用R1，如MOVE、COM、JMP等。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

END1：高級順序程序結(jié)束指令。END2：低級順序程序結(jié)束指令。

指令格式：

其中，i=1或2，分別表示高級和低級順序程序結(jié)束指令。1.順序程序結(jié)束指令（END1、END2）ENDi6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明一般數(shù)控機(jī)床的PLC程序處理時(shí)間為幾十毫秒至上百毫秒，對數(shù)控機(jī)床的絕大多數(shù)信息，這個處理速度已足夠了。但對某些要求快速響應(yīng)的信號，尤其是脈沖信號，這個處理速度就不夠了。為適應(yīng)對不同控制信號的不同響應(yīng)速度的要求，PLC程序常分為高級程序和低級程序。PLC處理高級程序和低級程序是按“時(shí)間分割周期”分段進(jìn)行的。在每個定時(shí)分割周期，高級程序都被執(zhí)行一次，定時(shí)分割周期的剩余時(shí)間執(zhí)行低級程序，故每個定時(shí)分割周期只執(zhí)行低級程序的一部分。也就是說低級程序被分割成幾等分，低級程序執(zhí)行一次的時(shí)間是幾倍的定時(shí)周期。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明由上述可知，高級程序越長，每個定時(shí)周期能處理的低級程序量就越少，這就增加了低級程序的分割數(shù)，PLC處理程序的時(shí)間就拖得越長。因此，應(yīng)盡量壓縮高級程序的長度。通常只把窄脈沖信號以及必須傳輸?shù)綌?shù)控裝置要求快速處理的信號編入高級程序，如緊急停止信號、外部減速信號、進(jìn)給保持信號、倍率信號、刪除信號等。END1在順序程序中必須指定一次，其位置在高級順序的末尾；當(dāng)無高級順序程序時(shí)，則在低級順序程序的開頭指定。END2在低級順序程序末尾指定。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明在數(shù)控機(jī)床梯形圖編制中，定時(shí)器是不可缺少的指令，用于順序程序中需要與時(shí)間建立邏輯關(guān)系的場合。功能相當(dāng)于一種通常的定時(shí)繼電器。

1）TMR定時(shí)器指令。TMR指令為設(shè)定時(shí)間可更改的定時(shí)器

指令格式：

2.定時(shí)器指令（TMR、TMRB）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明定時(shí)器的工作原理是：當(dāng)控制條件ACT=0時(shí)，定時(shí)繼電器TM斷開；當(dāng)ACT=1，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，到達(dá)預(yù)定的時(shí)間后，定時(shí)繼電器TM接通。定時(shí)器設(shè)定時(shí)間的更改可通過數(shù)控系統(tǒng)CRT/MDI在定時(shí)器數(shù)據(jù)地址中來設(shè)定，設(shè)定值用二進(jìn)制數(shù)表示。例如有：表明4.5s的延時(shí)數(shù)據(jù)通過手動數(shù)據(jù)輸入面板(MDI)在CRT上預(yù)先設(shè)定，由系統(tǒng)存入第203號數(shù)據(jù)存儲單元。TM01即1號定時(shí)繼電器，數(shù)據(jù)位為206.6。

TMR2034.5sTM01206.66.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明定時(shí)器數(shù)據(jù)的設(shè)定以50ms為單位。將定時(shí)時(shí)間化為ms數(shù)再除以50，然后以二進(jìn)制數(shù)寫入選定的儲存單元。本例定時(shí)4.5s，即用4500ms除以50得90，將90以二進(jìn)制數(shù)表示為01011010，存入203號數(shù)據(jù)存儲單元，該二進(jìn)制數(shù)只占用16位的203號數(shù)據(jù)存儲單元中的低8位。

2）TMRB定時(shí)器。TMRB為設(shè)定時(shí)間固定的定時(shí)器。TMRB與TMR的區(qū)別在于，TMRB的設(shè)定時(shí)間編在梯形圖中，在指令和定時(shí)器號的后面加上一項(xiàng)參數(shù)預(yù)設(shè)定時(shí)間，與順序程序一起被寫入EPROM，所設(shè)定的時(shí)間不能用CRT/MDI改寫。

該指令規(guī)定預(yù)設(shè)定時(shí)間以十進(jìn)制表示，每50ms為一檔，設(shè)定范圍：0.05~1638.35s。每個TMRB在“內(nèi)部繼電器存儲區(qū)域”中需要3個字符存儲區(qū)，該指令的控制數(shù)據(jù)地址要用其中的起始地址號。

6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明1）功能：在BCD碼信號等于一個指定數(shù)時(shí)，該指令的輸出為1，常用于數(shù)控機(jī)床中M、S、T功能的譯碼。

當(dāng)加工程序中編有M、S、T功能，數(shù)控機(jī)床在執(zhí)行這類加工程序時(shí)，CNC裝置以BCD代碼形式輸出M、S、T代碼信號。這些信號需要經(jīng)過譯碼才能從BCD碼狀態(tài)轉(zhuǎn)換成具有特定功能含義的一位邏輯狀態(tài)。2）格式：3）DEC工作原理：當(dāng)控制條件ACT=0時(shí)，不譯碼，譯碼結(jié)果繼電器R1斷開；當(dāng)控制條件ACT=1時(shí)執(zhí)行譯碼，當(dāng)指定譯碼信號地址中的代碼與譯碼規(guī)格數(shù)據(jù)相同時(shí)輸出R1=1，否則輸出R1=0.譯碼輸出R1的地址由設(shè)計(jì)人員確定。4）譯碼信號地址：包含2位BCD碼的代碼信號地址，如對M功能譯碼時(shí)，地址為F151。

3.譯碼指令（DEC）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明5）譯碼規(guī)定數(shù)據(jù)：

其中01：將被譯碼的2位BCD碼的高位置0，僅對低位譯碼；10：將被譯碼的2位BCD碼的低位置0，僅對高位譯碼；11：對被譯碼的2位BCD碼譯碼。6）結(jié)果輸出R1：在指定地址中的被譯碼代碼信號等于一個指定的值時(shí)R1為1，反之為0.R1的地址由設(shè)計(jì)人員指定。

例：M30的譯碼梯形圖及語句表0067為譯碼信號地址，3011表示對譯碼地址0067中的2位BCD碼的高低位均譯碼，并判斷該地址中的數(shù)據(jù)是否是30，譯碼后的結(jié)果存入228.1地址中。

6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（1）功能：用于數(shù)控機(jī)床的各種不同目的，其中的預(yù)置和計(jì)數(shù)值均為BCD碼。具體功能如下：1）預(yù)置計(jì)數(shù)器：在計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)置值時(shí)計(jì)數(shù)器輸出一個信號，預(yù)置數(shù)可以通過CRT/MDI面板或PMC控制程序輸入。2）環(huán)形計(jì)數(shù)器：當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)預(yù)置值時(shí)，下一個計(jì)數(shù)信號使它回到初始值。3）加/減計(jì)數(shù)器：計(jì)數(shù)器可以作加法，也可以作減法。4）初始值的選擇：初始值可以選0，也可以選1。

4.計(jì)數(shù)器指令（CTR）13245678預(yù)置值：8初始值：16.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（2）計(jì)數(shù)指令格式：

6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（3）控制條件：1）指定初始值。CNO=0：計(jì)數(shù)從0開始。CNO=1：計(jì)數(shù)從1開始（0不使用）。2）指定加或減計(jì)數(shù)器。UPDOWN=0：加法計(jì)數(shù)器（從0或1開始）。UPDOWN=1：減法計(jì)數(shù)器（從預(yù)置值開始）。3）計(jì)數(shù)器復(fù)位。RST=0：復(fù)位釋放。RST=1：復(fù)位使能。

復(fù)位時(shí)計(jì)數(shù)器的輸出R1變?yōu)?，現(xiàn)行計(jì)數(shù)值恢復(fù)到初始值。4）計(jì)數(shù)信號（ACT）。

注意：僅在復(fù)位請求時(shí)才將RST置1，否則失電保持存儲器可能失效。

6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（4）計(jì)數(shù)編號

從1開始制定計(jì)數(shù)器號，主要是為了便于編程，在運(yùn)行中不起作用，但不能省略。

（5）計(jì)數(shù)器控制數(shù)據(jù)地址

指定計(jì)數(shù)器控制數(shù)據(jù)地址區(qū)的首地址，一個計(jì)數(shù)器要求失電保持存儲器中5個連續(xù)的字節(jié)，計(jì)數(shù)器的預(yù)置值可通過CRT/MDI面板輸入，預(yù)置值的設(shè)定范圍為0~9999。

（6）計(jì)數(shù)器輸出R1

計(jì)數(shù)到達(dá)預(yù)置值時(shí)R1置1，R1的地址可以任意選定。

6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（1）功能

用于控制數(shù)控機(jī)床中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。例如可以對刀庫、回轉(zhuǎn)工作臺等實(shí)現(xiàn)選擇最短途徑的旋轉(zhuǎn)方向；計(jì)算現(xiàn)在位置和目標(biāo)位置之間的步數(shù)；計(jì)算目標(biāo)前一個位置的位置數(shù)或達(dá)到目標(biāo)前一個位置的步距數(shù)。

（2）格式

5.選擇控制指令（ROT）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（3）控制條件1）指定旋轉(zhuǎn)器分度位置的起始號。RNO=0：起始號為0。RNO=1：起始號為1。2）指定處理數(shù)據(jù)的位數(shù)。BYT=0：2位BCD碼。BYT=1：4位BCD碼。3）指定是否需要按最短路徑選擇旋轉(zhuǎn)方向。DIR=0：沒有方向選擇（僅有向前方向）。DIR=1：按最短路徑選擇旋轉(zhuǎn)方向。4）指定運(yùn)動條件。POS=0：計(jì)算目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。POS=1：計(jì)算目標(biāo)位置前面一個位置的數(shù)據(jù)。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明5）指定計(jì)算位置或計(jì)算步數(shù)。INC=0：計(jì)算位置號，如果計(jì)算目標(biāo)位置前面一個位置的位置號，指定INC=0，POS=1。INC=1：計(jì)算步數(shù)，如果現(xiàn)行位置與目標(biāo)位置之間的步數(shù)，指定INC=1，POS=0。6）執(zhí)行命令。ACT=0：不執(zhí)行ROT指令，R1不變化。ACT=1：執(zhí)行ROT指令，通常情況ACT=0；要求計(jì)算結(jié)果時(shí)，ACT=1。

（4）旋轉(zhuǎn)器的分度數(shù)

指定旋轉(zhuǎn)器的分度數(shù)。

（5）現(xiàn)行位置地址

指定存放現(xiàn)行位置的地址。

6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（6）目標(biāo)位置地址

指定存放目標(biāo)位置的地址（或命令值），例如存放CNC裝置輸出的T代碼的地址。

（7）計(jì)算結(jié)果存放地址

存放計(jì)算得到的到達(dá)目標(biāo)位置、目標(biāo)位置前一位置的步數(shù)或目標(biāo)位置前一位置分度號。

（8）旋轉(zhuǎn)方向輸出R1

通過最短路徑計(jì)算后得到的旋轉(zhuǎn)方向由R1輸出。R1=0時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橄蚯埃‵DR）；R1=1時(shí)，旋轉(zhuǎn)方向?yàn)橄蚝螅≧EV）。R1的地址由設(shè)計(jì)人員指定。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（1）功能

將一個指定地址中的數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)的一部分送到另一個指定的地址中。即將梯形圖中寫入的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)地址中存放的數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯“與”運(yùn)算，并將結(jié)果傳送到指定地址。也可用于將指定地址里的位信號不需要的位消除掉。

（2）格式

6.邏輯乘積傳送指令（MOVE）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（3）控制條件ACT=0：不執(zhí)行傳送指令。ACT=1：執(zhí)行傳送指令。

例：利用MOVE指令從處理器中的數(shù)據(jù)地址X2中取出低5位代碼信號，再傳送到地址R780中的處理過程。代碼信號地址R780代碼信號地址X2其他信號7654321000011111低4位選取數(shù)據(jù)位選取地址高四位選取數(shù)據(jù)765432106.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（1）功能

將基準(zhǔn)值和比較值進(jìn)行比較。

（2）格式

（3）控制條件1）指定數(shù)據(jù)尺寸。BYT=0：比較的數(shù)據(jù)為2位BCD碼。BYT=1：比較的數(shù)據(jù)為4位BCD碼。

7.比較指令（COMP）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明2）執(zhí)行命令。ACT=0：不執(zhí)行COMP指令，R1的狀態(tài)不變。ACT=1：執(zhí)行COMP指令，并將結(jié)果輸出至R1。

（4）基準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。0：指定居住呢?cái)?shù)據(jù)為一個常數(shù)。1：指定基準(zhǔn)數(shù)據(jù)為一個數(shù)據(jù)的地址。

（5）基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

可以是一個常數(shù)或一個數(shù)據(jù)的地址，它由參數(shù)來設(shè)定。

（6）比較值地址。

指定存放比較值的地址。

（7）比較結(jié)果輸出。R1=0：基準(zhǔn)值＞比較值。R1=0：基準(zhǔn)值＜比較值。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（1）功能

檢查基準(zhǔn)值和比較等旋轉(zhuǎn)體是否達(dá)到目標(biāo)位置。

（2）格式

（3）控制條件1）指定數(shù)據(jù)格式。BYT=0：檢查的數(shù)據(jù)為2位BCD碼。BYT=1：檢查的數(shù)據(jù)為4位BCD碼。

8.符合指令（COIN）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明2）執(zhí)行命令。ACT=0：不執(zhí)行COIN指令，R1的狀態(tài)不變。ACT=1：執(zhí)行COIN指令，并將結(jié)果輸出至R1。

（4）基準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。0：指定居住呢?cái)?shù)據(jù)為一個常數(shù)。1：指定基準(zhǔn)數(shù)據(jù)為一個數(shù)據(jù)的地址。

（5）基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

可以是一個常數(shù)或一個數(shù)據(jù)的地址，它由參數(shù)來設(shè)定。

（6）比較值地址。

指定存放比較值的地址。

（7）比較結(jié)果輸出。R1=0：基準(zhǔn)數(shù)據(jù)≠比較數(shù)據(jù)。R1=0：基準(zhǔn)數(shù)據(jù)=比較數(shù)據(jù)。6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明

（1）功能

用來檢索數(shù)據(jù)表中的一個指定數(shù)據(jù)，并支出該數(shù)據(jù)的內(nèi)部地址，常用于刀具T代碼的檢索。

（2）格式

9.數(shù)據(jù)檢索指令（DSCH）6.3FANUCPLC的指令6.3.3常用功能指令的說明（3）控制條件1）指定處理數(shù)據(jù)的位數(shù)。BYT=0：數(shù)據(jù)表的