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集成式PLC(也称内置式PLC)一般作为数控系统(CNC)的功能补充，用于实现数控机床或其他数控设备的辅助机能控制，如∶刀具自动交换控制、工作台自动交换控制、冷却的开/关控制、主轴的启动/正反转/停止控制、夹具的自动松/夹、自动上/下料控制等。
集成式PLC是一种将PLC与CNC(数控装置)集成于一体的专用PLC，通常无独立的电源与CPU，一般不可以单独使用。
在大多数数控系统中，PLC与CNC共用同一CPU，如SIEMENS810系列、802系列数控系统(见图1-39)、三菱的E60系列数控系统、FANUCO系列数控系统等。
当PLC与CNC共用CPU时，PLC的输入/输出通常以I/O接口模块的形式安装在数控系统或者机床上，I/O模块与CPU间通过总线连接，如SIEMENS 802C的 DI/O模块、SIEMENS802D的PP72/48模块、三菱的FCU6-HRC341/351模块、FANUC-0iCI/O模块均属于这种情况。
采用集成式结构时，PLC接口模块一般都为用途单一的开关量输入/输出模块(有时有少量的模拟量接口)，单个模块的I/O点数通常都较多，如PP72/48I/O模块为72点输入/48点输出;FCU6-HRC341/351为64点输入/48点输出;0iCI/O模块为96点输入/48点输出等。但接口模块的规格较少，一般只有1～2种，且I/O的点数与输入/输出的要求固定不变。当I/O点数不足时，需要增加I/O模块进行扩展，PLC通常无特殊功能模块可以供选择。
在功能强大的数控系统中，PLC也有使用单独CPU的场合，此类PLC具有独立的电源模块、CPU模块、I/O模块，整体结构与通用型模块式PLC相同，也可以作为独立PLC使用(此类情况不常见);在部分CNC上，也有直接使用通用PLC的情况(如SIEMENS早期的SINUMERIK6、3、8系列CNC，SINUMERIK850、880系列CNC以及当前的SI-NUMERIK810D/840D系列CNC均为直接使用PLC的产品)。
使用单独CPU的集成式PLC，一般通过特殊的接口模块与总线实现CNC与PLC间的数据交换。PLC的其他组成部分均为模块化结构，与通用PLC一样，单个I/O模块的控制点数较少，但可以安装的模块数较多，且输入/输出要求可变，使用较灵活。
集成式PLC的优点是可以随时通过CNC的操作面板进行程序编辑、调试与状态诊断，在部分系统中还可以进行梯形图的动态显示。
集成式PLC的使用方法与通用PLC基本相同，但在I/O信号与标志寄存器(也称内部继电器)方面，具有地址固定的CNC与PLC间的内部传送信号;在指令系统方面，具备部分适合于CNC机床控制的特殊功能指令，如刀具自动交换控制用的回转器计数指令、回转器捷径选择指令、“随机换刀”控制指令等。
由于集成式PLC一般都需要与PLC使用，编程时必须了解系统内部PLC与CNC 之间的信号关系，才能正确使用。
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