数控机床plc的设计与应用

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1、数控机床PLC的设计与应用宋强（宝鼎科技股份有限公司浙江省杭州市311106）摘要：随着信息化产业的高速发展，PLC广泛应用于数控机床中。其在数控机床中的作用分为数字控制和顺序控制两部分，数字控制部分钮括对各染标轴位置的连续控制，要想更好地利用数控机床，就必须对数控机床的结构功能及系统有充分的了解。液压、冷却、润滑系统的运行控制，这一类动作的控制主要是进行开关量信号的顺序控制，一般由PLC来完成。它可以取代传统的低压控制电器从而实现逻辑顺序动作控制、计数和算术运算等各种操作功能。传统的继电器控制系统已经不能满足工业生产的需要，而可编程控制器（PLC）因其具有可靠性高,抗干扰能力强；同时也使数控

2、机床的结构更紧凑，响应速度和可靠性也大大提高。数控机床的功能日趋完善，数控机床取代普通机床己是一种必然的趋势。关键词：数控机床PLC可编程控制器引言：随着数控机床的发展，PLC具有功能强，性能价格比高，硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；编程方法简单易学等显著特点，已成为人们的首要选择。在此背景下，木文提出了数控机床的PLC设计思路。1.PLC的基木组成1.1CPU模块CPU的模块主要由微处理器（CPU芯片）和存储器组成。在PLC控制系统中，CPU模块相当于人的大脑，他不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。1.2I/O模块输入(Input)模块和输出(Ou

3、tput)模块简称I/O模块，他们相当于系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁，模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。I/O模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。1.3编程器编程器是PLC必不可少的重要外部设备。编程器将用户所希望的功能通过编程语言送到PLC的用户程序存储器中。它的体积小，价格便宜，一般用来给小型PLC编程，以及用于现场调试和维护。或者使用计算机装载相应编程软件作为编程器，这种形式可以使不同编程语言的相互转换；程序还可以存盘或打印，通过网络，还可以实现远程编程和传送。1.4电源PLC—般使用220V交流电源或24V直流电源。小型PLC—般都

4、提供24V直流电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。内部的开关电源为各模块提供DC5V,正负12V，24V等直流电源。1.PLC程序在数控机床上的应用PLC是一种可编程控制器。在数控机床上所利用的PLC有吋叫PMCo苏优势有：响应快、运行稳定，抗干扰能力强等特点。一般情况下，数控机床上应用的PLC程序冇系统程序以及用户程序。其中系统程序含冇编译程序及诊断程序、监控程序等，通过PLC生产厂家供给，并固化在EPROM中，用户不可以直接存取，也不需要用户干预。而用户程序是用PLC程序语言编制的砬用程序，用户程序是用户按照现场控制的需要进行编辑的，用来实现各种控制动作。常用的PLC程序设计语言

5、主要包括语句表、梯形图、功能块图等。用户程序可以通过PLC自带的通讯接U用软件进行在线调整也可以通过软件离线编辑，因此维修及设计更加方便快捷。因为pLC具有丰富的控制指令；所以它可以用来完成数控机床很多执行机构的动作，还能够方便的对故障进行快速检测与维修。运用PLC程序对数控机床进行控制，或者为数控机床增加某个可执行动作及功能需要经过修改、编写PLC程序来完成；而且后期还需要大量的实际测试及监控。1.数控机床的安全控制设计在使用数控机床的吋候作者观察到：奋些系统的机床在操作不合理或由于机床自身因素产生故障报警停机以后，应该消除报警并再次返冋HOME点才能重新执行程序，可是有些系统的机床在消除报

6、警后并不需要返冋HOME点就可以直接再次运行程序。某企业有一台数控加工中心就出现过这样的情况：一次执行空运行时，由于不能满足设备加工的工艺要求，产生了机床报警引起停机，操作工解除报警后没有冋HMOE点就再次运行空运转程序，导致主轴和夹具发生碰撞，引起主轴精度及动平衡超差。分析其原因：在机床运行的过程中报警停机以后，机床夹具与主轴的位置状态已经发生了改变，若是消除报警之后马上重新开始进行后续程序，就很容易发生机床主轴误动作引起主轴与夹具或工件发生碰撞。因此在机床控制程序的设计这程中，要充分考虑各类安全因素，增加并完善安全控制部分的程序。2.PLC在立式车床中的应用4.1立式车床概况立式车床是一种

7、自动化程度要求较高的机电设备，一般应用于冶金行业，车制各种大型工件。用PLC对系统进行逻辑控制和变速位置的数据处理，较好地实现了原工艺要求，简化了线路，提高了可靠性和机床的运行率。4.2PLC应用于立式车床的现实意义0前PLC己经广泛应用于所有的工业部门，随着苏性能价格比的不断提高，PLC的应用范围不断扩大，发展也十分迅速，在工业自动控制系统中占有极苏重要的地位。其主要优点：功能完善，配套齐全，适