第4章 数控铣床的PLC程序
4.1 PLC控制器I/O分配表
在上几节中我们分别介绍了什么叫PLC 控制系统，PLC控制系统的工作原理，以及PLC控制系统的特点和意义。现在我们就要用用PLC控制器为数控机床编写梯形图程序，首先我们要知道有多少个输入和输出，这些输入和输出分别又是做什么用的，从而得到一个I/O分配表，再根据I/O分配表以及要实现的功能对应的编出PLC梯形图，根据所编写的梯形图再写出指令表。在这里我们应该注意的是，梯形图并不是真正意义上的程序，它只是为了让普通的电气工程人员都能看懂而容易掌握的的一种图形，它最终还是要转化为指令表，系统内部只识别指令表中的信号！下面我们画出I/O分配表。 表4-1 I/O分配表 输入X 对应接口 输出Y XO X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X轴正转信号 SB1 Y0 X轴反转信号 SB2 Y1 Y轴正转信号 SB3 Y2 Y轴反转信号 SB4 Y3 Z轴正转信号 SB5 Y4 Z轴反转信号 SB6 Y5 主轴正转信号 主轴反转信号 X轴停止信号 Y轴停止信号 Z轴停止信号 主轴停止信号 工作灯信号 X轴正极限信号 Y6 Y7 Y11 Y12 Y13 Y14 Y10 Y16 对应接口 X轴正转 X轴反转 Y轴正转 Y轴反转 Z轴正转 Z轴反转 主轴正转 主轴反转 警示灯红灯 警示灯绿灯 主轴吹气 外部吹气 工作灯 换刀 13
X16 X轴负极限信号 Y17 输出Y Y20 Y21 Y22 Y23 打油 对应接口 切削液马达 冷却机马达 刀盘正转 刀盘反转 刀臂正转 刀臂反转 刀杯上 倒杯下 自动断电开关 输入X 对应接口 X17 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 X30 X31 X32 X33 X34 X35 X36 X37 Y轴正极限信号 Y轴负极限信号 Z轴正极限信号 Z轴负极限信号 X轴转速极限信号 Y24 Y轴转速极限信号 Y25 Z轴转速极限信号 Y26 主轴转速极限信号 Y27 电磁阀信号1 电磁阀信号2 电磁阀信号3 注油传感器 注油外部开关 电磁阀信号4 空气压力传感器 切削液开关 Y30 冷却机压力传感器 SP X40 冷却机液面传感器 SL X41 冷却机温度传感器 ST X42 X43 X44 X45
刀盘正转信号 刀盘反转信号 刀臂正转信号 刀臂反转信号 14
输入X X46 X47 X50 X51 X52 X53 X54 X55 X56 X60 X61 X62 X63 X64 对应接口 倒刀杯信号 上刀杯信号 刀盘记数信号 刀盘定位信号 刀臂位置信号1 刀臂位置信号2 刀臂位置信号3 刀杯位置信号1 刀杯位置信号2 输出Y 对应接口 打油器液面传感器 自动换刀信号 自动断电软信号 自动断电开关 复位键 PLC的输入输出分配表已经制作好了，一共包括52个输入点和25个输出，根据输入输出信号所代表的含义分析出书控机床的工作过程，下面进行介绍！
4.2 数控机床的PLC控制过程
根据I/O口的分配很明了的知道每个接口之间对应的含义，由此可以直观的知道每个开关控制知道PLC的工作过程，X0，X1所接入的开关为X轴电动机的正反转启动按扭，控制Y0、Y1输出。X2，X3为所接入的开关为Y轴马达的正反转启动按扭，控制Y2，Y3输出。后面的各个马达输入接口就不一一介绍了，与上面是一个道理。X10、X11、X12、X14分别为X、Y、Z及主轴电动机的停止按扭，X13是启动工作灯的，X15、X16为X轴电动机的正负硬限位开关，也就是行程开关，当工作台在导轨上运动碰到形成开关时，X轴就停止运动，并出现报警。其余各轴运动的原理和情况跟X轴工作原理一样。机床在一切都正常的情况下警
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示灯亮的是绿灯，只要机床的任何一个部分工作不是在设定的正常值范围内，警示灯将出现报警并将所有的正常运行切断，在报警未消除的情况下，则不允许机床的正常加工工作。X17、X18、X19、X20分别对应为X轴、Y轴、Z轴和主轴的转速极限开关，当输入的转速大于次转速极限的设定值，则转速极限开关（软开关）马上断开，电动机则无法正常启动，此时警示灯报警。按下复位键则可以消除。X27、X30、X31作为电磁阀开关输入点，分别控制主轴吹气Y13、外部吹气Y14以及换刀Y16的输出，由于吹气都是由高压空气完成的，在此时有一个空气压力传感器来给电磁阀信号，来确定空气压力是否满足工业加工的需要！如果空气压力不够，则电磁阀无法正常启动，警示灯也会出现报警，当空气压力传感器检测到压力为正常值时，而且其它的都为正常值时，则可以正常启动机床。X62为注油器液面传感器输入，由它来判断是否可以为导轨正常注油。而X33为手动注油输入，X32为软件注油开关，它们必需在X62得到信号的情况下才可以正常 工作，否则同样会出现报警。X36为加工工件时为工件与刀具切割的地方注射切削液体。其对应的输出为Y20。X37为冷却机的压力传感器，X40为冷却机的液面检测传感器，X41为冷却机的温度传感器，冷却机必须在上面三者同时满足信号时才可以得到输出Y21，否则出现报警。X43、X44为刀盘的正反转控制信号，由它来控制输出Y22和Y23，从而带动刀盘电动机正转和反转。X44、X45为刀臂输入信号，控制Y24和Y25的输出。X46，X47为刀杯电磁阀信号，用它来控制Y26和Y27的输出，从而实现倒刀和回刀。X50为刀杯记数信号，当刀盘转到记数点所对应的刀杯信号上时，此时刀盘停止旋转。
自动换刀的过程，先选择所需的刀号，此时即可执行换刀程序，先是刀盘旋转（X1或X2得信号），计数信号（X50）开始计数，到到达计数信号时，刀盘停止旋转，此时将信号送给刀杯下（X47）的电磁阀，刀杯到达下限位时，启动刀臂正转信号（X44），刀臂开始正转，到达刀臂位置开关1时，刀臂停转，此时松刀电磁阀（X31）得电，铣刀被刀臂夹紧，从新启动刀臂正转，将两把刀位置互换，同时松刀电磁阀失电，从而重新将刀扣上，在扣刀的同时，刀臂继续正转，当碰到位置开关3时停转，则回归到原始来位置，从而完成了一次换刀过程。
4.3 数控铣床PLC控制梯形图
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