PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

龙源期刊网

PLC在数控机床控制系统中的应用分析

作者：郑书波 崔健

来源：《科技探索》2014年第01期

中图分类号：TP 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2014）01-0218-01

摘要：本文简述了数控机床和数控系统的构成，分析了可编程序控制器（PLC）在数控机床中的应用、特点、作用及与各种装置的连接方法。研究分析得出了采用 PLC 设计的数控系统，能有效提高数控机床的快速性、准确性与合理性，进而提高数控机床的生产效率。

关键词：PLC 数控机床 控制系统 应用

随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。数控机床逐步发展并成为机床市场的主流产品。可编程控制器 PLC 是随着工业生产的进步而产生的先进的计算机控制系统，已被广泛应用于制造型企业数控机床加工生产过程中。可编程控制器 PLC 控制性能可靠性高、适用性强以及在组机周期和硬件成本等诸多方面均比其它控制产品有独特的优势。

1 数控机床与PLC的概述

1.1 数控机床的组成

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其它符号指令规定的程序，并将其译码，用计算机数字代码表示，最终经由信息载体输入相应的数控设备。数控机床由输入输出设备、CNC 单元、伺服单元、 驱动装置、可编程控制器 PLC 及电

气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。

1.2 PLC的技术特点

PLC是可编程控制器的简称，它是一种可编程的存储器，常用于内部程序的存储，执行各种逻辑运算、顺序控制、计数、定时、算术操作等面向用户的指令，通过数字或模拟式的输入/输出控制各类生产过程。与传统的控制方法相比，有独特的优点：

（1）系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造；

龙源期刊网

浅谈PLC在数控机床控制系统中的应用

作者：毛丹洪

来源：《科技资讯》2016年第14期

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2016.14.048

摘 要：数控机床控制系统是机械加工制造行业发展的保障，建立数控机床控制系统可以控制机床实现多轴联动加工，满足机械加工生产的需要，提高加工效率。而数控机床控制系统性能的优劣决定了数控机床加工效率、形成精度和运行的稳定性。而PLC作为一种可编程的器件，PLC的出现有效地提高数控机床控制系统的操作技术水准，同时提高了数控机床的可靠性和灵活性。该文就PLC在数控机床控制系统中的应用进行了相关分析。

关键词：PLC 数控机床控制系统 应用

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（b）-0048-02

在科技时代里，很显然，那种传统的人工劳动力已经难以满足社会发展的需要，而机械设备也逐渐取代了人力劳动，促进经济效益的增长。数控机床作为一种装有程序控制系统的自动化机床，数控机床的出现为机械制造行业的发展带来了动力。作为一种机械设备，不可避免的问题就是性能问题，在数控机床运行过程中，一旦机床出现故障，就会影响到整个系统的运作，给加工企业带来损失。伴随着机械加工行业的发展，对数控机床性能要求也越来越高，为了满足机械制造加工发展的需求，就必须保证数控机床装置的可靠性、稳定性。PLC作为一项热门技术，在相关配置和技术含量上都达到了较高的标准，可以对机械电气控制装置实现实时保护，有利于企业生产和加工的有序进行，这对整个机械电气控制行业的发展起到了一定的促进作用。

1 PLC的介绍

PLC（可编程控制器件），它采用了一类可编程的存储器，通过存储器来执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算与算术操作等面向用户的指令，并通过数字来实现各类机械的自动化控制。PLC实质上是一种专用于工业控制的计算机，与微型计算机有着一样的机构，由电源、CPU、存储器、输入输出、功能模块组成。PLC的变成语言简明，无需计算机知识，使用起来方便，编程也简单。再者PLC硬件配套齐全，适应性全，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。另外，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下输入和输出有关的少量硬件元件，可靠性高。同时，PLC利用了大量的集成电路技术，以微处理器为核心，抵抗各种干扰，抗干扰能力强[1-2]。

PLC技术在电气控制系统中的应用

PLC技术以计算机作为支撑，经过不断的实践，其体现出极强的可靠性以及稳定性。因此，本文首先会对PLC技术进行系统的阐述，并重点讲述PLC技术的特点，并分析其于电气控制系统中的应用。PLC技术在电气控制系统中的应用主要为其于顺序控制、闭环控制、运控控制、开关控制以及数控系统中的应用。

标签：PLC技术;电气控制系统;计算机

引言：科技的不断进步为PLC技术的发展创造了条件，并使其逐渐于工业的各个领域当中。随着范围的不断扩大，PLC技术需要技术创新，提升自身的科技水平，以应付不断出现的各种疑难问题，可以在工业中发挥出更好的效用。本文立足于PLC技术的应用特点，研究其于电气系统中的应用，最终提升其工作质量。

一、PLC系统概述

PLC系统在电气控制系统中的应用具有一定的独立性，其会建立一个独立的存储结构于计算机网络当中，因存储结构的不同其具备的功能也不同。独立的存储方式加大了PLC系统的实际应用性。CPU作为PLC系统的核心，可以对PLC在运行过程中的各种数据信息进行整理、判断，根据数据完成相应的工作。

二、PLC技术在电气系统中应用的特点

（一）实用价值较高

在电气控制系统中，PLC技術所采用的控制器包含大量的编程原件，在实际应用中，其可以满足电气系统的大部分需求，从而提升电气系统的整体运行水平。与其它内型的控制器相比，PLC的控制器具备较强的控制性能，在实际应用过程当中，会体现出较强的工作性能。

（二）具备一定的可靠性

PLC技术在电气控制系统中具有一定的可靠性。传统的电气控制系统常常会出现继电器不良的现象，但是应用PLC技术便会大大降低出现这种问题的可能性，降低电气系统运行中出现故障的可能性。PLC技术在实际的应用过程中，运行质量取决于抗干扰能力以及本身的可靠性。应用PLC技术时，只需输入特殊的指令信息，便可以实现数据输出，运行整个PLC系统，从而提升PLC系统运行的稳定性。并且，为了提升PLC系统整体运行的稳定性，会为其制定特定的软件或者硬件，通过其发挥特定的性能，提升其安全性。

龙源期刊网

数控机床电气控制系统中的电气隔离技术

作者：沈春波

来源：《科技创新与应用》2013年第01期

摘 要：在抗干扰技术中应用效果较好的就是电气隔离技术，在电路中电气隔离技术可以很好的分离干扰与被干扰信号，最终获得隔离现场的目的，本文主要分析了数控机床电气控制系统概述，数控机床电气控制系统中存在的干扰因素，数控机床电气控制系统中的电气隔离技术。

关键词：数控机床；电气控制；隔离技术

1 数控机床电气控制系统概述

1.1 数据输入装置是将信息指令和各类应用数据输入数控系统的重要装置。它可以是穿孔带阅读机、软盘驱动器、键盘、存储卡和计算机等。

1.2 数控系统是数控机床的中枢体系，它将收到的数控指令程序实行译码、处理刀补、预处理速度、处理插补与位控，随后有顺序的发出沿着各个坐标轴运动的指令，直到结束程序。

1.3 可编程逻辑控制器，假如将数控系统作为人的大脑，PLC就是人的小脑，它将会帮助大脑完成一些控制机床的操作，例如旋转的刀库、打开与关闭切削液、夹紧与放松的卡盘。数控系统与PLC包含了两种关系，一是将PLC作为组成数控系统的一部分，这种形式就是内装形式的PLC；另一种关系就是将PLC独立控制在数控系统以外，也称之为外装形式的PLC。

1.4 主轴驱动系统主要接受驱动指令，经过调节速度和转矩能够及时输出驱动信号对主电动机实行驱动转动，同时进行及时反馈并且有效控制电气闭环速度。利用PLC将轴具表现的各种工作状况通告给CNC以便能够对各项主轴功能实行控制。主轴具有两种驱动形式分别是主轴驱动系统与主轴串行驱动系统，主轴驱动系统的模拟一般应用变频器。

1.5 电器硬件电路伴随着PLC的功能而逐渐强大，电器硬件电路的首要任务就是控制电路生成的电源、隔离部分继电器以及执行各种类型的电气装置，很好会出现继电器具有的逻辑电路。可是外国进口的一些机床柜还会使用含有一定逻辑的专门组合型的继电器。