注冊(cè)資產(chǎn)評(píng)估師考試《機(jī)電設(shè)備評(píng)估基礎(chǔ)》預(yù)習(xí)：可編程序控制器

第五章 數(shù)控機(jī)床及工業(yè)機(jī)器人

　　知識(shí)點(diǎn)十、可編程序控制器

　　（一）PLC概述（熟悉）

　　1.組成：

　　PLC實(shí)質(zhì)上是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，它包括硬件和軟件兩部分。

　　PLC硬件包括基本組成部分、I/O擴(kuò)展部分和外部設(shè)備三大部分。

　　基本組成部分是構(gòu)成PLC的最小系統(tǒng)，包括CPU及存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、電源等。

　　

　　

　　【提示】PLC 插上裝有用戶程序的 EPROM 模塊時(shí)，PLC優(yōu)先執(zhí)行 EPROM模塊中的程序；而 PLC 機(jī)不插上裝有用戶程序的 EPROM 模塊時(shí)，PLC 執(zhí)行 RAM 區(qū)的用戶程序。

　　2.PLC的基本技術(shù)指標(biāo)

　　3.PLC的特點(diǎn)。PLC作為一種新型的工業(yè)控制器具有以下特點(diǎn)：

　?。?）控制程序可變，具有良好的柔性。當(dāng)生產(chǎn)工藝改變或生產(chǎn)設(shè)備更新時(shí)，無須改變硬件而只要改變相應(yīng)的程序即可。

　?。?）采用面向過程的語言，編程方便。目前大多數(shù)PLC都使用清晰直觀的梯形圖指令RLL語言或圖形化編程語言SFC.

　?。?）功能完善。

　?。?）擴(kuò)充方便，配置靈活。

　?。?）系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便。

　　（6）可靠性高?？删幊炭刂破魇褂么笠?guī)模集成電路，和具有很多觸點(diǎn)的繼電器系統(tǒng)比較，可靠性要高得多。而且在PLC的設(shè)計(jì)中采用了容錯(cuò)技術(shù)。平均無故障時(shí)間（MTBF）超過20000小時(shí)，平均修復(fù)時(shí)間（MTTR）則小于10分鐘。另外，在PLC的輸出輸入中采用屏蔽、濾波、隔離、電源高速等措施，大大提高了抗工業(yè)環(huán)境干擾的能力。

　?。ǘ㏄LC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用（掌握）

　　在中、高檔數(shù)控機(jī)床中，PLC是CNC裝置的重要組成部分。

　　作用：接受來自零件加工程序的開關(guān)功能信息（M、S、T 即輔助功能、主軸轉(zhuǎn)速功能和刀具功能）以及機(jī)床操作面板上的開關(guān)量信號(hào)，進(jìn)行邏輯處理，完成輸出控制功能，實(shí)現(xiàn)各功能以及操作方式的連鎖。

　　【注意】PLC不處理高速軌跡信息。

　　數(shù)控機(jī)床使用的PLC有內(nèi)裝型和獨(dú)立型。

 

　　1.內(nèi)裝型PLC的特點(diǎn)是：

　?。?）其性能指標(biāo)由所屬CNC裝置的性能規(guī)格確定。它的硬件和軟件被作為CNC裝置的基本功能統(tǒng)一設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、適配性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

　?。?）它有與CNC共用微處理器和具有專用微處理器兩種類型。前者利用CNC微處理器的余力來發(fā)揮PLC的功能，I/O點(diǎn)數(shù)較少；后者由于有獨(dú)立的微處理器，多用于順序程序復(fù)雜動(dòng)作速度要求快的場(chǎng)合。

　?。?）它與CNC其它電路同裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，共用一個(gè)電源和地線。

　?。?）內(nèi)裝型PLC的硬件電路可與CNC其他電路制作在同一塊印刷電路板上，也可以單獨(dú)制成一塊附加印刷電路板，供用戶選擇。

　?。?）內(nèi)裝型PLC使用CNC裝置本身的I/O接口電路。

　?。?）采用內(nèi)裝型PLC造價(jià)低，具有較高的性能、價(jià)格比。

　　2.獨(dú)立型PLC的特點(diǎn)是：

　?。?）可根據(jù)數(shù)控機(jī)床對(duì)控制功能的要求靈活選購或自行開發(fā)。

　?。?）有自己的I/O接口電路，PLC本身采取模塊化結(jié)構(gòu)。

　　（3）可以擴(kuò)大CNC的控制功能，可以形成兩個(gè)以上的附加軸控制。

　?。?）在性價(jià)比不如內(nèi)裝型PLC.

　　總的來看，單微處理器的CNC裝置采用內(nèi)裝型PLC為多，而獨(dú)立型PLC主要用在多微處理器CNC裝置，F(xiàn)MC或FMS、FA、CIMS中，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、通信和診斷功能，成為CNC與上級(jí)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的重要設(shè)備。

　　單機(jī)CNC系統(tǒng)中的內(nèi)裝型和獨(dú)立型PLC的作用是一樣的，主要是協(xié)助CNC裝置實(shí)現(xiàn)低速輔助信息的控制。

　　（三）PLC在工業(yè)控制中應(yīng)用簡(jiǎn)述（了解）

　　PLC除了在CNC中使用外，還廣泛用于冶金、機(jī)械、石油化工、能源交通乃至娛樂等各行業(yè)。

　　1.PLC的應(yīng)用類型

　?。?）順序控制和開關(guān)邏輯控制類型。這是最基本控制方式，已取代了傳統(tǒng)的繼電器。

　?。?）閉環(huán)過程控制類型。

　?。?）組合數(shù)字控制類型。

　?。?）組成多級(jí)控制系統(tǒng)類型。

　?。?）控制機(jī)器人類型。

　　2.PLC在位置控制中的應(yīng)用

　　PLC制造廠商提供的單軸或多軸位置控制模塊。位置控制模塊即可根據(jù)來自現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)測(cè)信號(hào)和PLC的命令來調(diào)整控制輸出，移動(dòng)一軸或數(shù)軸到達(dá)目標(biāo)位置。特別適用于機(jī)床的點(diǎn)位直線伺服控制。