PLC在數控機床控制系統中的應用論述

鄧偉昭

摘 要：隨著科技的發展，PLC的應用得到了巨大的發展。在工業行業中運用科學技術手段是有利于工業的發展的。數控技術是工業行業中尤為重要的，PLC在數控機床控制系統中占有很高的地位，本篇文章就PLC在數控機床控制系統中的應用進行簡單的介紹。

關鍵詞：PLC；數控機床；控制系統；應用

工業的發展能夠帶動國家的經濟建設。我國一直將工業機械行業作為發展的主要行業，科學技術的不斷提高，為機械行業帶來了更加好的發展前景。數控機床是數字控制機床的簡稱，其在機械制造工業中占有很大的比重。而數控機床的大腦就是控制系統，數控系統不僅是數控機床性能與可靠的重要因素，同時也是數控機床中最重要最核心的部分。近些年，隨著計算機的不斷應用，PLC成為了數控機床控制系統中的主要應用。PLC被廣泛應用在機械制造行業當中，本篇文章就將其應用進行簡單的介紹。

1 數控機床與PLC簡介

首先來對數控機床做一個簡單的介紹。數控加床是數字控制機床的簡稱，這種機床主要是一種自動化的機床，其中帶有程序控制系統。機床內部的控制系統能夠將具有控制編碼和由其他符號控制的指令程序進行邏輯地處理，并能夠對其進行譯碼，轉為計算機的數字代碼，最后再由信息的載體將信息輸入到數控設備當中。數控機床在機械行業有廣泛的應用，可以說是機械行業所離不開的。數控機床由許多的部分組成，這些組成成分相互配合，繼而進行工作。這些組成的部分主要是輸入輸出設備、CNC單元、驅動裝置、可編程控制器PLC、電氣控制裝置、機床本體、測量裝置、輔助裝置所組成。本篇文章重點介紹的是可編程控制器PLC在數控機床中的應用。

PLC是一種可編程的控制器，全稱為可編程邏輯控制器，具有編程的能力，經常會被使用在內部程序的存儲當中，可以執行定時，計數，邏輯運算等面向客戶的指令。PLC通過數字的輸入與輸出控制生產的全過程，之所以將PLC應用在數控機床的控制系統中，是因為PLC具備以往控制方法所不具備特點。

體積小，重量輕。PLC具有很小的體積，所以很容易將其放置在機床當中，而且其功耗也很小，只為數瓦。

具有普遍實用性。PLC適用很多的電氣控制場合，并且具有數據的運算能力，這是以前的控制手法所不具備的。PLC還可以用在數字控制的領域當中，具有很強的實用性。近些年來，PLC的應用越來越廣泛，也將其功能進行了更好的完善，使其能夠更好的應用在機械制造的行業當中。

具有很強的抗干擾能力。這種特點是PLC最重要的一個特點，PLC是現代化的產物，對于內部電路的干擾，PLC能夠很好采用其抗干擾的能力，并且具有很可靠的性能，一旦發現問題，就會利用自身的檢測功能進行檢查，并發出警報。在數控機床的控制系統中，抗干擾能力是必不可少的一項基本的能力。

2 PLC的工作原理

PLC是數控機床控制系統的中樞系統。其在數控機床中的工作分為三個階段。三個階段統稱為一個掃描周期。主要是輸入采樣階段，用戶程序執行階段和輸出刷新階段。

1.輸入采樣階段

輸入采樣階段是PLC工作歷程中的第一個階段，主要是對所有的輸入端子進行掃描，并且將端子的輸入狀態存放在內存中相互對應的寄存器當中。這個時候，將輸入映像的寄存器進行刷新。完成這一工作之后就會進入到程序的執行階段，在進行程序執行階段的時候，輸入的映像寄存器將會對外界進行隔離，不管輸入的信號是什么，都不會對內容有所影響，一直到下一個掃描周期的輸入采樣階段才會進行重新的信號內容輸入。

2.程序執行階段

程序執行階段是有掃描的原則的，遵從“先左后右，先上后下”的原則進行掃描，一旦出現程序的跳轉指令，先要根據條件判斷是否滿足跳轉，如果滿足條件就繼續決定將要跳轉的地址。

3.輸出刷新階段

輸出刷新階段是在所有的指令都已執行完畢后進行的，在輸出刷新階段主要的工作是將映像寄存器中全部的繼電器狀態進行轉存，轉到輸出的鎖存器當中，并且會通過一定的方式進行輸出工作，，將輸出刷新階段完成后就完成了整個的掃面周期，然后在進行新的掃描周期的工作，周而復始，往復循環。

3 PLC的信息交換和控制功能

PLC會對數據進行傳輸，通過PLC，CNC，MT三個部分相互配合進行數據傳輸的工作。從機床到PLC。機床的一些信號經I/O端子板輸入到PLC，這段程序是根據設計者自行進行定義與使用的，但并不是所有的程序都是由設計者來進行決定控制的，還有一小部分是通過生產者也就是廠家定義的，對于廠家定義的程序是不得做任何更改的。PLC到機床。對于這一過程，PLC進行控制機床的主要信號是由PLC的輸出口進行傳輸的，將信號傳輸到機床。在此期間，程序的設計者和控制機床的使用者是可以根據自身的需要將信號的含義進行定義的，為此來進行對開關量輸出信號的控制。CNC到PLC。將信息通過CNC進行傳送，直接傳送到PLC的寄存器當中，但是不可對信號進行修改，因為信號和地址都是被生產方確定好的。PLC到CNC。PLC的內部設有信號的寄存器，寄存器的主要工作是將開關量信號輸出指令經過寄存器的接收在經過PLC傳遞到CNC中。這部分的信號與CNC到PLC一樣，都不可以將信息進行更改。

PLC在數控機床中的控制功能主要是對操作面板的控制。而操作面板分為兩個部分，一個是系統操作面板，另一個是機床操作面板。兩個操作面板對信號的控制有所不同，機床的操作控制面板是直接通過PLC進行機床運行的控制的，而系統操作面板的控制信號則是先通過NC，在通過PLC進行機床運行的控制。機床側的開關信號是會傳送到PLC的，然后在PLC中進行邏輯的運算，開關信號包含了許多的檢測元件信號輸出信號的控制，主要有模式選擇開關，行程開關等。PLC對控制的實現是通過將輸出的信號由外圍的控制電路進行控制，通過繼電器，接觸器和電磁閥將信號輸出給控制的對象。系統將T指令送到PLC中，進行譯碼的工作，在數據表中進行檢查，將T代碼的指定刀號找出，然后在與主軸的刀號進行比較，一經發現不符合規格的，就要發出換刀的指令，最后將任務實現。對于M功能的實現，也是通過PLC進行譯碼，將M指令完成后，由系統發出完成的信號。

4 總結

數控機床是機械制造業的重要組成部分，而PLC的不斷發展能夠幫助數控機床得到更好的發展，將PLC廣泛應用到數控機床的控制系統當中會加快加工的速度，加強加工的精度，將我國的數控機床行業發展的更好。

參考文獻

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