PLC 邏輯層用（yòng）於數控機床自動化控製
2016-7-28 來源：齊重（chóng）數控裝備股份有限公司 作者：胡博文（wén）
摘要：數控機床作為（wéi）現代機械加工（gōng）的主要設備，具有加工效率快、加工精（jīng）度高、自動化操作等優點，在大（dà）多數機械加（jiā）工、製造企業都得（dé）到了廣泛的應用。將PLC 作為數控（kòng）機床的控製中心，根（gēn）據數控（kòng）機床的實際工作（zuò）特（tè）點製定與之相對應的操作係統，利用編程語言實現對機床的程序（xù）化（huà）控製，保證了機床加工、製造的精（jīng）確度。文章（zhāng）首先（xiān）介紹（shào）了（le）現階段PLC 應用現狀，隨後敘述了PLC 邏輯層的特點，並對（duì）PLC 技術（shù）在數控機床中的自動機控製進行了分析。
關鍵詞：PLC；邏（luó）輯層；數控機床；自動機控製（zhì）
PLC，即可編程邏（luó）輯控製器，是一（yī）種專（zhuān）用（yòng）於工業控製的編程存儲器，通過人為編寫程序，向操作（zuò）設備發送邏輯運算、定時與計數控製等一係列指令（lìng），從而完成各種機械操作或生產過程。將PLC 與數控機床進行有機（jī）結合，能夠建立起一個全麵的、係統的、立體化的操作平台，使數控機床的加工製造效率得到顯著提升。隨著我國工業生產逐步向自動化、智能化方向發展，PLC 應用於數控機床的自動化控製技術也日（rì）臻成熟。
1、 PLC 的基本組成（chéng）結構
1.1 電源。電源是保證可編（biān）程邏輯控製器各項操作和指令正（zhèng）常進行的（de）關鍵，因此保證PLC 工作過程中（zhōng）電源的穩定、可靠是極其重要的。正是考慮到電源對整個（gè）控製器性能的影響，製造廠商在設計（jì）電源時要嚴格控製交流電壓的波動範圍，通常情況下（xià）要控製在額定電壓+10%左右，在這（zhè）種情況下，可以不采用其他保護措施而直接把PLC 連入交流電網中。
1.2 中央處理單元。中（zhōng）央處理（lǐ）單元（yuán）相（xiàng）當於整個可編程邏輯控製器的“大腦”，它不僅負責對該控製係統中的各個（gè）操作單元進行指令下達和（hé）控製，而且能夠接（jiē）受並儲（chǔ）存用戶編寫的程序。當可編程邏輯控製器工作時，首先以（yǐ）掃描的方（fāng）式，將用戶編寫的各種程（chéng）序（xù）語言錄入到內置存儲器中，然後從存儲器中逐條讀取（qǔ）程序指令，並（bìng）將指令（lìng）與數據庫進行一一比對，最後將配對成功的指令下達到各個操作單元中，完成數據（jù）的輸出。各個基礎操作係統接到中央（yāng）處理單元發出的信號（hào）後，進行相應的動作，直到程序停（tíng）止。
1.3 存儲（chǔ）器。顧名思義，存儲（chǔ）器就是對各種信息、程（chéng）序和指（zhǐ）令進行暫存和保管，當存儲器受到（dào）程序調用指令後，將保存的各種信息（xī）、指令直接傳遞出去。根據存儲內容的不同，可以（yǐ）將PLC 存儲（chǔ）器分為兩大類。一類（lèi）是用於存放係（xì）統本身程序的係統（tǒng）程序存儲器。可編程邏輯控製器（qì）在設計之初，為了完成各種程序動作，需要（yào）事先設置係統控製語言，其目（mù）的是為了保證整（zhěng）個係統中各個協調動作的平穩（wěn）運行。另一類（lèi）是在係統（tǒng）使用過程中，用於存儲戶編寫程序的用戶程序存儲器。
1.4 功能模塊。可編程邏輯控製器要想完成各種操作（zuò），必須依（yī）賴不同的功（gōng）能控（kòng）製模塊。例如當數控機（jī）廠自動加工完成後，需要提醒相關的管理人員將加工完畢的工件取走，此時可以設置（zhì）報警模塊，當檢測到加工程序執行完畢後（hòu），進行（háng）自動報警。除（chú）此之外，常見的功能模塊還（hái）有延時模塊、計數模塊和定（dìng）位模塊等。
2 、PLC 邏（luó）輯層的特點
由於PLC 技術不斷發展，數（shù）控機床改造實現了技術多元化，成為現代機械製造行業的先進術。數控機床控製是CPU 和I/O 設備之間交換（huàn）信息的中轉點，PLC 數控機床控製出現問題則會大大影響數據處理效率。若PLC 服務平台運轉達不到（dào）預定要求，用戶處理（lǐ）數據時必然會出現多種問題，約（yuē）束了數（shù）控機床控製層次的應用型。設定邏輯層（céng）具有多樣式特點（diǎn），可體現出數控機床自動化改造優勢。
2.1 一體性。一體（tǐ）化控製技術適用於PLC 數據調配，這（zhè）類（lèi）技術可根據控製係統運行標準，實時轉變原始數據處理模式。“一體化控製”是對數據的多樣式調整，並非固定為某一種數據形式，而是要（yào）結（jié）合PLC 具體作業狀態擬定的調（diào）控模式。與常規數控機床控製（zhì）模式不同，邏輯層應用具有專項性特點，針對數據庫模（mó）式設定相應的傳輸方案，把原始數（shù）據用於接口控製與篩（shāi）分處理，向用戶給予更加全麵的數據服務。
2.2 轉換性。對於（yú）大容量數據庫而言，利用一體（tǐ）化控製技術更體現（xiàn）出了PLC 運行的專業性水平。數據兼容是轉換的基本前提，隻有在相互融通的（de）數據平（píng）台中，才能實現（xiàn）彼此之間的相（xiàng）互融通，建立符合數據（jù）傳輸要求的控製平（píng）台。PLC 數控機床控製不僅具備基本的控製功能，也能根據不同數據的格式、內容、存量等進行轉換處理，實（shí）現兩種PLC 語言的（de）相互融通，提高了數據一體化控製處理效率。
2.3 安全性。近年來，基於PLC 的數（shù）控機床自動化控製（zhì）在機械加工（gōng）製造應用中體現出來巨大優勢，因（yīn）此使用（yòng）PLC 的用戶數量也呈現出激增現象，為了優化用戶操作體（tǐ）驗，提升PLC 自（zì）動化控製水平，許多企業都采用（yòng）了一體化控製技術。該技術的優點在於改變了傳統的用戶服務機（jī）製，將分散用戶（hù）進行（háng）集中和（hé）統一管理（lǐ），對於（yú）保障係統穩定性（xìng）有積極幫助。除此之外，一體化控製技術還設置了數據備份功能，即便是用戶使用過程中出現文件損壞、丟失等（děng）問（wèn）題，也能夠通（tōng）過查找找回原始數據。
3 、數控機床中PLC 技術應用
3.1 數控端口。當PLC 接口長期處於不匹配狀態下，數（shù）據庫自動收錄信號能力將會減弱，用戶所接受到的數據也會出現誤差。針對PLC 數（shù）控機床控製應用存在的問題，除了（le）改變PLC 軟硬件係統外，還（hái）要通過一體化控製器建立（lì）可靠的轉換平台，對外來數據及（jí）時收錄與處理。基於數控機床控製轉換中遇到的問題，選定一體化（huà）控製技術作為操（cāo）控模式，能從根本上提高接口數據（jù）的智能化（huà）處理（lǐ）水平（píng）。
3.2 數控中心。現代信息科技快速發展促進了端口技術革新，PLC 在傳輸數據過程中也要注重一體化控製利用（yòng），通過對原始數（shù）據優化篩選、智能調（diào）配、一體化控製等處理之後，不（bú）斷提（tí）高了數據資源的有效利用率。數控查詢、中斷處理、智能存儲（chǔ）等是一（yī）體化控製技術不可缺少的（de）應用（yòng）方式，用（yòng）戶要根據數控機床控製組合狀（zhuàng）態執行科學的程序命令，為不同寄存器及控（kòng）製器（qì）提供更加安全的的操控流程，避免人工操作（zuò）失誤造成電路故障或數據（jù）丟失等問題。
3.3 數控傳輸（shū）。由於互聯網（wǎng）走向移動化（huà）方向轉變，傳（chuán）統PLC 也開始轉變為數控（kòng）機床一體化，軟硬件設備同時（shí）升級而創造了更加（jiā）優的工作環境。基於移動網時代背景下，要針對（duì）數控機床一體化擬定（dìng）可行的智能控製方案，進一步優化智能係統的可操作性能，維持（chí）服務器內部數據處（chù）理流程的有（yǒu）序進行（háng）。因（yīn）此，移（yí）動網具有兼容（róng）性（xìng）、廣（guǎng）泛性、功能性等特點，為（wéi）網絡數據傳輸處理（lǐ）提供了（le）虛擬化平台，提高了網（wǎng）絡用戶（hù）的實際操作服務水平。
4、結（jié）束語
PLC 邏輯層從軟件、硬件等（děng）兩方麵對控製係統進行規劃，設計更加先進的數控機床體係。數控機床數字化（huà）操控要設定專業平（píng）台，建立更加完整的數字（zì）調度方案；結合PLC 邏輯層選擇可行的數（shù）字技術（shù）作為支撐點，為數控機床控製提（tí）供智能化方案。
參考文獻
[1]羅華麗，李斌，湯誌（zhì）斌.開放式數控係統中的軟件PLC 技術研究[J].組合機床與自動化加工技術（shù），2013（2）.
[2]張漢兵，葉伯生，楊道善.數控係統中內嵌式PLC 梯形圖編程的（de）軟件實現[J].組合機（jī）床與（yǔ）自動化加工（gōng）技術.
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