注册资产评估师考试《机电设备评估基础》预习：可编程序控制器

第五章 数控机床及工业机器人

　　知识点十、可编程序控制器

　　（一）PLC概述（熟悉）

　　1.组成：

　　PLC实质上是一种工业控制计算机，它包括硬件和软件两部分。

　　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。

　　基本组成部分是构成PLC的最小系统，包括CPU及存储器、输入接口、输出接口、电源等。

　　

　　

　　【提示】PLC 插上装有用户程序的 EPROM 模块时，PLC优先执行 EPROM模块中的程序；而 PLC 机不插上装有用户程序的 EPROM 模块时，PLC 执行 RAM 区的用户程序。

　　2.PLC的基本技术指标

　　3.PLC的特点。PLC作为一种新型的工业控制器具有以下特点：

　　（1）控制程序可变，具有良好的柔性。当生产工艺改变或生产设备更新时，无须改变硬件而只要改变相应的程序即可。

　　（2）采用面向过程的语言，编程方便。目前大多数PLC都使用清晰直观的梯形图指令RLL语言或图形化编程语言SFC.

　　（3）功能完善。

　　（4）扩充方便，配置灵活。

　　（5）系统构成简单，安装调试方便。

　　（6）可靠性高。可编程控制器使用大规模集成电路，和具有很多触点的继电器系统比较，可靠性要高得多。而且在PLC的设计中采用了容错技术。平均无故障时间（MTBF）超过20000小时，平均修复时间（MTTR）则小于10分钟。另外，在PLC的输出输入中采用屏蔽、滤波、隔离、电源高速等措施，大大提高了抗工业环境干扰的能力。

　　（二）PLC在数控机床中的应用（掌握）

　　在中、高档数控机床中，PLC是CNC装置的重要组成部分。

　　作用：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）以及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。

　　【注意】PLC不处理高速轨迹信息。

　　数控机床使用的PLC有内装型和独立型。

 

　　1.内装型PLC的特点是：

　　（1）其性能指标由所属CNC装置的性能规格确定。它的硬件和软件被作为CNC装置的基本功能统一设计，具有结构紧凑、适配性强等优点。

　　（2）它有与CNC共用微处理器和具有专用微处理器两种类型。前者利用CNC微处理器的余力来发挥PLC的功能，I/O点数较少；后者由于有独立的微处理器，多用于顺序程序复杂动作速度要求快的场合。

　　（3）它与CNC其它电路同装在一个机箱内，共用一个电源和地线。

　　（4）内装型PLC的硬件电路可与CNC其他电路制作在同一块印刷电路板上，也可以单独制成一块附加印刷电路板，供用户选择。

　　（5）内装型PLC使用CNC装置本身的I/O接口电路。

　　（6）采用内装型PLC造价低，具有较高的性能、价格比。

　　2.独立型PLC的特点是：

　　（1）可根据数控机床对控制功能的要求灵活选购或自行开发。

　　（2）有自己的I/O接口电路，PLC本身采取模块化结构。

　　（3）可以扩大CNC的控制功能，可以形成两个以上的附加轴控制。

　　（4）在性价比不如内装型PLC.

　　总的来看，单微处理器的CNC装置采用内装型PLC为多，而独立型PLC主要用在多微处理器CNC装置，FMC或FMS、FA、CIMS中，具有较强的数据处理、通信和诊断功能，成为CNC与上级计算机联网的重要设备。

　　单机CNC系统中的内装型和独立型PLC的作用是一样的，主要是协助CNC装置实现低速辅助信息的控制。

　　（三）PLC在工业控制中应用简述（了解）

　　PLC除了在CNC中使用外，还广泛用于冶金、机械、石油化工、能源交通乃至娱乐等各行业。

　　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。

　　（3）组合数字控制类型。

　　（4）组成多级控制系统类型。

　　（5）控制机器人类型。

　　2.PLC在位置控制中的应用

　　PLC制造厂商提供的单轴或多轴位置控制模块。位置控制模块即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。