PLC在数控机床控制系统中的应用论述

邓伟昭

摘 要：随着科技的发展，PLC的应用得到了巨大的发展。在工业行业中运用科学技术手段是有利于工业的发展的。数控技术是工业行业中尤为重要的，PLC在数控机床控制系统中占有很高的地位，本篇文章就PLC在数控机床控制系统中的应用进行简单的介绍。

关键词：PLC；数控机床；控制系统；应用

工业的发展能够带动国家的经济建设。我国一直将工业机械行业作为发展的主要行业，科学技术的不断提高，为机械行业带来了更加好的发展前景。数控机床是数字控制机床的简称，其在机械制造工业中占有很大的比重。而数控机床的大脑就是控制系统，数控系统不仅是数控机床性能与可靠的重要因素，同时也是数控机床中最重要最核心的部分。近些年，随着计算机的不断应用，PLC成为了数控机床控制系统中的主要应用。PLC被广泛应用在机械制造行业当中，本篇文章就将其应用进行简单的介绍。

1 数控机床与PLC简介

首先来对数控机床做一个简单的介绍。数控加床是数字控制机床的简称，这种机床主要是一种自动化的机床，其中带有程序控制系统。机床内部的控制系统能够将具有控制编码和由其他符号控制的指令程序进行逻辑地处理，并能够对其进行译码，转为计算机的数字代码，最后再由信息的载体将信息输入到数控设备当中。数控机床在机械行业有广泛的应用，可以说是机械行业所离不开的。数控机床由许多的部分组成，这些组成成分相互配合，继而进行工作。这些组成的部分主要是输入输出设备、CNC单元、驱动装置、可编程控制器PLC、电气控制装置、机床本体、测量装置、辅助装置所组成。本篇文章重点介绍的是可编程控制器PLC在数控机床中的应用。

PLC是一种可编程的控制器，全称为可编程逻辑控制器，具有编程的能力，经常会被使用在内部程序的存储当中，可以执行定时，计数，逻辑运算等面向客户的指令。PLC通过数字的输入与输出控制生产的全过程，之所以将PLC应用在数控机床的控制系统中，是因为PLC具备以往控制方法所不具备特点。

体积小，重量轻。PLC具有很小的体积，所以很容易将其放置在机床当中，而且其功耗也很小，只为数瓦。

具有普遍实用性。PLC适用很多的电气控制场合，并且具有数据的运算能力，这是以前的控制手法所不具备的。PLC还可以用在数字控制的领域当中，具有很强的实用性。近些年来，PLC的应用越来越广泛，也将其功能进行了更好的完善，使其能够更好的应用在机械制造的行业当中。

具有很强的抗干扰能力。这种特点是PLC最重要的一个特点，PLC是现代化的产物，对于内部电路的干扰，PLC能够很好采用其抗干扰的能力，并且具有很可靠的性能，一旦发现问题，就会利用自身的检测功能进行检查，并发出警报。在数控机床的控制系统中，抗干扰能力是必不可少的一项基本的能力。

2 PLC的工作原理

PLC是数控机床控制系统的中枢系统。其在数控机床中的工作分为三个阶段。三个阶段统称为一个扫描周期。主要是输入采样阶段，用户程序执行阶段和输出刷新阶段。

1.输入采样阶段

输入采样阶段是PLC工作历程中的第一个阶段，主要是对所有的输入端子进行扫描，并且将端子的输入状态存放在内存中相互对应的寄存器当中。这个时候，将输入映像的寄存器进行刷新。完成这一工作之后就会进入到程序的执行阶段，在进行程序执行阶段的时候，输入的映像寄存器将会对外界进行隔离，不管输入的信号是什么，都不会对内容有所影响，一直到下一个扫描周期的输入采样阶段才会进行重新的信号内容输入。

2.程序执行阶段

程序执行阶段是有扫描的原则的，遵从“先左后右，先上后下”的原则进行扫描，一旦出现程序的跳转指令，先要根据条件判断是否满足跳转，如果满足条件就继续决定将要跳转的地址。

3.输出刷新阶段

输出刷新阶段是在所有的指令都已执行完毕后进行的，在输出刷新阶段主要的工作是将映像寄存器中全部的继电器状态进行转存，转到输出的锁存器当中，并且会通过一定的方式进行输出工作，，将输出刷新阶段完成后就完成了整个的扫面周期，然后在进行新的扫描周期的工作，周而复始，往复循环。

3 PLC的信息交换和控制功能

PLC会对数据进行传输，通过PLC，CNC，MT三个部分相互配合进行数据传输的工作。从机床到PLC。机床的一些信号经I/O端子板输入到PLC，这段程序是根据设计者自行进行定义与使用的，但并不是所有的程序都是由设计者来进行决定控制的，还有一小部分是通过生产者也就是厂家定义的，对于厂家定义的程序是不得做任何更改的。PLC到机床。对于这一过程，PLC进行控制机床的主要信号是由PLC的输出口进行传输的，将信号传输到机床。在此期间，程序的设计者和控制机床的使用者是可以根据自身的需要将信号的含义进行定义的，为此来进行对开关量输出信号的控制。CNC到PLC。将信息通过CNC进行传送，直接传送到PLC的寄存器当中，但是不可对信号进行修改，因为信号和地址都是被生产方确定好的。PLC到CNC。PLC的内部设有信号的寄存器，寄存器的主要工作是将开关量信号输出指令经过寄存器的接收在经过PLC传递到CNC中。这部分的信号与CNC到PLC一样，都不可以将信息进行更改。

PLC在数控机床中的控制功能主要是对操作面板的控制。而操作面板分为两个部分，一个是系统操作面板，另一个是机床操作面板。两个操作面板对信号的控制有所不同，机床的操作控制面板是直接通过PLC进行机床运行的控制的，而系统操作面板的控制信号则是先通过NC，在通过PLC进行机床运行的控制。机床侧的开关信号是会传送到PLC的，然后在PLC中进行逻辑的运算，开关信号包含了许多的检测元件信号输出信号的控制，主要有模式选择开关，行程开关等。PLC对控制的实现是通过将输出的信号由外围的控制电路进行控制，通过继电器，接触器和电磁阀将信号输出给控制的对象。系统将T指令送到PLC中，进行译码的工作，在数据表中进行检查，将T代码的指定刀号找出，然后在与主轴的刀号进行比较，一经发现不符合规格的，就要发出换刀的指令，最后将任务实现。对于M功能的实现，也是通过PLC进行译码，将M指令完成后，由系统发出完成的信号。

4 总结

数控机床是机械制造业的重要组成部分，而PLC的不断发展能够帮助数控机床得到更好的发展，将PLC广泛应用到数控机床的控制系统当中会加快加工的速度，加强加工的精度，将我国的数控机床行业发展的更好。

参考文献

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