图6－20为I/O单元示意图。输入/输出信号经I/O单元进行PLC控制，在MELDAS50中，PLC的指令有：基本指令、功能指令和专用指令。其中功能指令包括：比较指令、算术运算指令、BCD码和BIN码转换指令、数据传送指令、程序分支指令、逻辑运算指令、循环指令和数据处理指令；专用指令主要用于刀具控制，如选刀、寿命管理等。
图6－20 I/O单元
1.机床操作面板信号输入
图6－21为机床操作面板示意图，图6－22为面板上开关至I/O单元DI－L口的输入信号。
模式选择（又称工作方式选择）开关在机床操作中有很重要的作用。
（1）TYPE方式。通过光电阅读机，运行穿孔纸带上的程序。
（2）MEM方式。自动运行存储器中的程序。在调用到存储器中所需的加工程序后，按循环启动键（CYCLE START），程序执行，在执行过程中，若按循环停止键（CYCLE STOP），程序停止，再按循环启动键，程序继续执行。
（3）MDI方式。在缓冲寄存器输入一个程序段或一个程序，运行后自行消除。
（4）JOG方式。手动连续运动。选择JOG方式后，再进行坐标轴选择（AXIS SELECT），按JOG＋键或JOG－键，则轴正向或负向移动，释放JOG＋或JOG－，则轴停止，移动的速度可通过进给倍率开关（FEED RATE OVERRIDE）来调整。
（5）HANDLE方式。选择HANDLE方式后，再进行坐标轴选择和手动倍率（HANDLE MUL TIPLER）调整，顺时针或逆时针转动手摇脉冲发生器（MANUAL PULSE GENERATCR，俗称电子手轮或手脉），则轴正向或负向移动，手轮上每格所表示的进给量由手动倍率来决定，1、10、100和1 000分别代表1 μm、10 μm、100 μm、1 000 μm。
（6）RAPID方式。快速移动。当选择RAPID方式后，选择坐标轴，按JOG＋或JOG－，则轴以G00的速度正向或负向移动，移动的速度由进给倍率开关来调整。
图6－21 机床操作面板
（a）面板布置；（b）模式选择开关
（7）ZRN方式。回参考点方式。当选择ZRN方式后，选择坐标轴，并按JOG－键，则轴快速向参考点方向运动，当碰到参考点减速开关后，轴减速至参考点。同时，面板上的X、Y、Z的HOME指示灯点亮，CRT上显示参考点坐标值。回参考点结束后，按JOG＋键，使轴脱离参考点。机床断电重新启动后，必须先进行回参考点操作，以建立机床坐标系，方能进行其他方面的操作。
2.换刀控制
换刀控制是数控机床PLC控制中较复杂的一个内容，涉及刀库的选刀及机械手的换刀控制。本机床采用主轴箱上下运动的自卸式换刀方式。图6－23所示为有关换刀控制的输入/输出信号，图6－24所示为换刀控制的直流、交流控制回路。
（1）主轴箱在Z向运动至换刀点（SQ10），主轴定向。
（2）低速力矩电动机通过槽轮机构以实现刀盘的分度，将刀盘上接受现主轴中刀具的空刀座转到换刀所需的预定位置。(www.xing528.com)
（3）刀库气缸活塞推出，将刀具上的空刀座送至主轴正下方（SQ7）并卡住刀柄定位槽。
图6－22 面板开关输入信号
图6－23 换刀控制的输入/输出信号
（a）输入信号；（b）输出信号
参见图6－24，换刀过程如下：
图6－24 换刀控制的直流、交流控制回路
（a）直流控制；（b）交流控制
（4）主轴拉杆上移（SQ9）主轴松刀，主轴箱上移，原主轴中刀具卸留在空刀座内。
（5）刀盘再次分度，将刀盘上被选定的下一 把刀具转到主轴正下方。
（6）主轴箱下移（SQ10），主轴拉杆下移（SQ8），主轴夹刀。
（7）刀库气缸后塞缩回（SQ6），刀盘复位。
过程中的（2）和（5）步应用了PLC特殊指令中的ATC和ROT指令，其中ATC功能，见表6－6。
表6－6 ATC功能表
ROT指令是根据刀号搜索处理得到的结果来决定刀库的旋转方向及旋转步数。
本机床采用刀具随机换刀的方式，刀盘旋转时，通过刀盘上的行程开关（SQ5）对刀盘进行计数。
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