数控机床上应用PLC一般有两类:一类是内置型PLC。NC 和PLC之间的信息传递是在内部总线的基础上进行，因而有较高的交换速度和较宽的信息通道。一类是外置型PLC。它独立于NC装置，具有独立完成控制功能的PLC，一般采用专业化的PLC厂家的产品，它在输人/输出信号接口技术规范、输人/输出点数、程序存储容量以及运算和控制功能等方面均能满足数控机床的要求。在本数控系统内部的多轴运动控制器提供了内置的PLC，但考虑到它们共用一个CPU，大量的PLC程序运行时占用的伺服循环扫描时间过多，会影响运行过程中的数据运算和位置控制。同时，机床运行过程中如果CPU出现运算忙或意外的机会产生极为严重的后果。所以，在本系统中使用了外置型的PLC。独立的PLC可以方便地实现I/O扩展和同上位机连接；且独立的PLC具有独立的CPU及控制电路、程序存储器、I/O接口、通信接口、电源等设备，能够独立于IPC和多轴运动控制器之外工作，既不占用PC和多轴运动控制器的运行时间及资源，也不受二者运行忙和故障的影响，可以更加安全、可靠地保证机床运行。

　　1 基于主从式数控系统硬件结构
  &nbs

p; 　1.1 数控系统的结构
    　在本数控系统中，作为主机的工控机IPC完成数据的采集、存储、分析处理及显示输出等功能，实现对系统的实时监控，同时完成对现场的实时控制。多轴运动控制器完成电机位置和速度的实时控制、刀具补偿、插补运算、曲线轨迹计算及螺距补偿等工作。下位机的PLC实现机床数据采集、工作状态判断及指令输出控制等功能，完成控制机床加工和监视机床运行状态的任务。PLC是数控系统与外部协调工作的一个重要接口，它通过接收IPC传来的指令或向外传递信息，或由DMP的输人单元接收机床操作指令，监控机床的状态，并根据这些输人信息运行时先编制好的机床工作逻辑程序，将结果通过输出口直接驱动电器控制系统执行相应动作，同时将信息送MMI/CRT进行实时显示。系统结构如图1所示。

 

 
图 1   基于IP C和PMAC的数控系统结构

   　 1.2 PLC与IPC的硬件连接
    　PL C本文选用松下的FP1系列产品的C72和扩展单元E24。采用点对点的通信方式，连接方式如图2所示。PLC与计算机的通信为RS232串行方式，利用PLC和计算机各自的RS232串行通信口控制工程网版权所有，通信线路采用9芯屏蔽电缆。

　　2. PLC与主机的通信
  　  2.1 PLC的串行通信方式设置
    　PLC 的通信端口有一个串行口和一个编程口，编程口也是遵循RS232C协议的串行口。通过串行口实现数据的上传和下载，也用于实现人机界面通信。

图2 RS232电缆连线图

　　IPC与P LC建立通信时，为保证通信正常，通信口必须作初始化处理，即IPC,PLC及人机界面必须采用相同的传输格式和波特率，在PL C上用户不用编写通信程序，但在进行通信之前，必须用编程终端与编程软件对PLC的部分系统寄存器进行初始化设置。系统寄存器412,413,414,417和418用于设置串行通信规格。No.412:选择“computer link”方式；No.413： 选择1个停止位，奇校验，传输位数为8位；No.414:传输速率设为9600bps。选计算机的串行口COM1作为与PLC的通信端口。

    　 2.2 PLC的通信协议
    　当上位计算机或其它带串口设备需要同松下电工FP系列可编程控制器通信时，松下电工提供了一套完整的专用通信协议给用户以便完成通信的工作，此协议称为“MEWTOCOL-COM“。通信开始先由上位计算机发出呼叫控制工程网版权所有，它包括一些特殊标志码CONTROL ENGINEERING China版权所有,PLC站号和呼叫字符等，其格式如下：

  　  1) 发送命令祯格式
   　 由上位机首先发出，它包括起始码“%”、目的站号、特征码“#”、命令码、块校验码“BCC'等组成如下所示：

  　  现读取继电器X0000的状态www.cechina.cn，则其发送预格式为：
  　 “% 0 1 # RCSX00001DCR”RCS为读单个接点，X0000为发送的文本，1D为校验码

   　 2) 响应祯格式
   　 PLC接收到计算机的呼叫后，首先判断是不是一个完整的信息控制工程网版权所有，然后检查呼叫站号是不是自己的站号，若是呼叫自己，