数控车床可编程控制I/O点的研究

张何　庞美严

【摘 要】数控车床中可编程控制是数控车床的核心，梯形图简单易学，但是数据量较大，数据更改不便。而标准PLC配置系统对PLC的操作界面进行了优化，它为数控车床的PLC配置调整与维修提高了工作效率。因此，本文针对武汉华中数控车床标准PLC配置系统进行分析研究，提出了新的规范化的更改模式。

【关键词】PLC；标准配置系统；数控车床；界面

0 引言

在我们日常的数控车床操作中，由于车床的长期使用与不规范操作，数控车床控制面板按键的磨损日益增加，更换控制面板价格高昂，采购与维修更换周期较长，会对与日常生产与教学产生不良后果，而大多数设计数控车床的技术公司都对控制面板上有预留的空白键作为按键磨损的替代品，甚至我们可以用一下并不常用的按键进行代替，维修方法简单便捷，时间短，能够大大的减少等待更换控制面板所耗费的时间造成的损失。下面我们就以华中世纪星HNC-21T型车床数控系统为例，介绍一下数控车床控制面板代替按键的方法。

1 概述

华中世纪星HNC-21T型车床数控装置具有先进的开放式体系结构，采用的是嵌入工业pc机，它的面板为7.7寸显示器和通用工程面板，具有中文操作面板、自动诊断故障与故障报警、图形加工轨迹能够以多种形式进行仿真。此车床数控装置的操作界面简单易懂，容易掌握和使用。它的进给轴、主轴、内嵌式plc等接口集成一体，内部配备PLC标准车床控制程序，并且为客户提供了自由编辑PLC的权限，具有各种常用功能与宏程序功能等。由此可见，它是一种优能的数控车床控制装置。其界面如图1所示：

2 标准PLC配置系统的进入

（1）首先我们进入华中世纪星HNC-21T型车床数控系统，如果要进入系统底层或者plc控制系统要求必须按下急停按钮，当按下急停按钮后可以避免很多问题，甚至有可能关系到设备安全和生命安全，当急停按钮按下后，继电器的24v正向电压为零，其他继电器的控制均不通电，继电器后面连接的线圈即便受的干扰也不会运转，从而保证了设备安全与人身安全。想要进入系统底层或者plc控制界面首先要按控制面板上的F10扩展菜单。

（2）当按下F10扩展菜单按钮后就会看到F1 plc与F3 参数两个按钮，当想进入plc时按下F1 plc按钮，当想进入系统底层时按下F3 参数按钮，这里主要对plc的更改设置进行介绍所以按下F1 plc按钮。然后选择F2 编辑PLC按键，在plc处输入口令hit后系统会询问是否进入plc的编辑模式，选择“是”。

3 标准PLC配置系统的界面操作调整

3.1 PLC内部处理区进行简单调整的界面

接上，然后会进入选择系统，选择车床系统即可进入标准PLC配置系统，进入的第一个界面是PLC内部处理区进行简单调整的界面。

在这里可以为车床提供抱闸、双向选刀、防护门等扩展选项，方便对不同工厂或学校对车床的特殊要求，例如学校对学生的安全要求比较高，而学生安全意识不高就可选择支持防护门选项后，再对防护门添加限位开关与警报便可有效的防止学生在不关闭防护门的情况下开启车床以避免事故的发生，杜绝安全隐患。

3.2 车床主轴调节的界面

下一个界面进入车床主轴调节的界面，这里主要涉及到主轴有多个档位，例如2个档位便在档位最大数中填2，实测转速为3000转，档位1中设定转速下限10上限875，档位2中设定转速下限875上限3000，那么在档位1的传动比就是3000：875简化后应为24：7，后面的输出点、到位信号点为电磁阀自动换挡，比如现在有一个档位换一档输出一个Y0.3去进行换挡信号，到位后发出一个X1.2信号即可实现自动换挡。这在普通车床的自动化改造方面可以得到很便捷的安装与调试。

3.3 刀库界面

接下来进入刀库界面，在这里前面涉及到刀架的正反转信号，在实际操作中，机床找到正反转这两个点比较复杂风险也比较大，那么在这个界面如果出现刀架正反转出错的现象那么就可以直接在刀架正转与刀架反转的组和位的位置将组位上下位置调换即可实现刀架正反转的目的。例如下图中将03、04位置互换。如果刀库中有一个刀座不准备使用可以在刀架到位点进行设置，例如2号刀不准备使用便将2号刀位置的组位删除，但是直接删除会影响到后面的1号刀不能正常运转，所以组位中间不能空位要将1.1前移至1.2的位置才不会受到影响。

3.4 标准PLC输入输出IO点位界面

下翻进入标准PLC输入输出IO点位界面，现在由于很多面板经过长时间多次使用点位容易达到运行次数，点位容易烧毁等频繁发生，如果整个面板更换成本较高，采购面板周期较长耽误生产或教学的正常使用，迫切的需要能够简单快捷替代的方法，那么就可以通过接口点位的更改让面板能够继续的使用，例如数控面板输入的面板有XS10与XS11两个接口，我们使用XS10正常使用，现在XS10接口烧毁，想用XS11接口代替，那么这两个接口每一位对应过去都相差20位，一组为8位占用一个字节，相差为2.4如果想跟换外部运行x2.3就要更改为x4.7。例如开关量输出接口XS20烧毁需要用XS21代替，首先两个接口每一位对应过去都差16，一组为8位占用一个字节，相差为2.0，那么观察图知道两个接口之间不仅存在位差还发现了XS21中3、4、16、17为空，如果想用xs21进行代替的话出了要增加位差外还要增加4根分线进行控制以达到正常运行的目的。ESTOP1对应的是急停按钮，OTBS1，OTBS2对应的是超程解除按钮，如果急停或超程解除按钮损坏可从此处直接分线至其他开关按钮或空开等进行临时使用。

上面我们说了通过分线的方法对数控面板损坏的部分进行维修，那么接下来介绍一种不用分线，通过标准PLC控制系统更改点位的方法对失灵按钮进行替代的方法。

3.5 I/O地址位（隐藏界面）

数控车床控制面板前面板以F1-F10按钮为分界线，如果是F1-F10之上损坏是不可替换的，在其之下的按钮都使可以进行替换的，如果想要更换需要切回第一个界面，按下Alt+K键，进入标准PLC配置系统的隐藏界面，就可以进入操作面板的IO地址位，比如将按钮按坏，如果更换整个的操作通用工程面板那么维修成本过高，采购面板周期较长耽误生产或教学的正常使用，迫切的需要能够简单快捷替代的方法，我们就可以观察一下毁坏的按键附近有哪个按键没有用或者不常用，通过地址的更换就能够达到数控车床正常运行的目的，例如快进按钮损坏就可以通过查询Y向正点动按钮的点位地址进行更换便可以用Y+代替快进按钮，F1-F10下面的按钮控制点位组都是30开始的，从第一排左边开始点位由30.0-30.7、31.0-31.5，第二排为32.0-32.7、33.0-33.5，第三排为34.0-34.7、35.0-35.5，启动、停止按钮分别为31.6、35.6。并不是所有的按钮都使这样的界面，那么还有一种方法，首先我们退出当前界面，在选择PLC时进入输入输出PLC监控PLC的点位就可以查出所需按钮的点位。再通过点位的替换来达到按钮替换的目的，最后再在更换后的按钮上面贴上相应的按钮符号即完成了按钮的替换任务。

4 结论

本文通过对华中标准PLC配置系统的介绍能够看出，可编程控制器由于起步相对较晚，技术方面的发展还不是特别完善，标准PLC配置系统的设置调整十分的人性化，减少了复杂的查线过程，为数控车床的维修提供了快速更改、替换、增减功能等进行了优化，达到了标准化更改的目的，避免了为了修改一个点位而需要查看整个电路图、梯形图甚至需要手动编程，为现代化对快速维修的需求提供了便利条件，更改个别参数便可带动其它参数的优化处理是当今社会的要求，更是目前先进PLC市场的需求的代表产物。

【参考文献】

[1]邬疆.数控车床故障维修实验台的研究[D].重庆大学，2008.

[2]孙海珉.数控车床维修技术研究[J].一重技术，2004（4）.

[3]康兴城.数控车床维修技术的研究[J].科技创新与应用，2012（17）.

[责任编辑：杨玉洁]