隨著社會的不斷發(fā)展和進(jìn)步，社會對產(chǎn)品的精密度越來越高，從而對制造設(shè)備提出了更高的要求。為滿足市場的需要，要求制造設(shè)備具有高質(zhì)量、高效益和高精度生產(chǎn)方式的要求，數(shù)控機床設(shè)備的出現(xiàn)有效的解決了加工的問題，適應(yīng)各種機械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要。于是數(shù)控機床設(shè)備作為一種自動化的加工設(shè)備而被廣泛采用。數(shù)控機床設(shè)備的核心是控制系統(tǒng)，而計算機數(shù)控系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，己成為當(dāng)今制造業(yè)的一個不可缺少的組成部分。

1 數(shù)控系統(tǒng)的組成 

　　數(shù)控系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)二部分組成。控制系統(tǒng)按加工工藝要求進(jìn)行運算，是數(shù)控機床的核心，它發(fā)出控制指令到伺服控制系統(tǒng)。伺服控制系統(tǒng)將控制指令信號放大由伺服電機完成其運動要求；伺服電機中的編碼器將伺服電機運動位置和速度反饋到控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)來進(jìn)行解碼、運算完成—個閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　控制系統(tǒng)主要由總線、電源、控制界面、可編程序控制器(PLC)以口等組成。其中PLC是控制系統(tǒng)的核心。

2 數(shù)控系統(tǒng)中的PLC

　　由于可編程控制器(PLC)是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種工業(yè)控制計算機，具有抗干擾能力強、可靠性極高、體積小、是實現(xiàn)機電一體化的理想控制裝置等顯著優(yōu)點。

數(shù)控中PLC

3 PLC的構(gòu)成

　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和模塊式。PLC包括CPU板、I／O接口，顯示面板、內(nèi)存板，電源燈。其中CPU是OLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，主要由運算器、控制器、存儲器及其總線構(gòu)成。

4 PLC的工作原理

　　可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡稱PLC)，一種具有微處理機的數(shù)位電子設(shè)備，用于自動化控制的數(shù)位邏輯控制器，可以將控制指令隨時加載內(nèi)存內(nèi)儲存與執(zhí)行�？删幊炭刂破饔蓛�(nèi)部CPU，指令及資料內(nèi)存、輸入輸出單元、電源模組、數(shù)位類比等單元所模組化組合成。

　　PLC在運行時，CPU根據(jù)用戶要求編好后并存于用戶存儲器中，按照指令步序號做周期性的循環(huán)掃描，如果沒有跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始按順序執(zhí)行用戶程序，直至程序掃描結(jié)束，但是遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件來進(jìn)行程序的跳轉(zhuǎn)。在PLC一個循環(huán)周期內(nèi)信號是不變的，然后重新返回第一條指令，開始新一輪的掃描。PLC循環(huán)執(zhí)行用戶程序時，PLC總是按相同的指令執(zhí)行。PLC從第一步運算開始到最后一步運算結(jié)束循環(huán)執(zhí)行用戶程序。用戶程序所處理的內(nèi)容不是直接從硬件的輸入或輸出獲得而是經(jīng)過處理映像區(qū)。

　　PLC的—個掃描周期有三個階段分為：輸人采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。

　　PLC在輸人采樣階段：PLC按順序掃描的，先將所有存在鎖存器中的輸人端子的通斷狀態(tài)存人內(nèi)存中的輸入映像寄存器中。此時映像寄存器被刷新。

　　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后，其結(jié)果在寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。PLC的程序執(zhí)行階段：按照用戶程序存放的順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運算和處理后，其結(jié)果在寫人輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。

　　PLC的輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器中的輸出繼電器的狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式輸出驅(qū)動相應(yīng)的外部負(fù)載設(shè)備。

5 數(shù)控系統(tǒng)中PLC的基本特點

　　數(shù)控系統(tǒng)是以空間坐標(biāo)系的相對位置為基礎(chǔ)建立起來的。在數(shù)控系統(tǒng)中主要是由CNC和PLC協(xié)調(diào)配合共同完成數(shù)控機床的控制。PLC主要是機床各項功能的邏輯控制中心，如刀具的更換、工件的夾緊等都由PLC完成的，而在運動上沒有具體的要求，它將來自CNC的各種運動功能指令進(jìn)行邏輯排序，使他們能夠準(zhǔn)確的、協(xié)調(diào)有序的安全運行；同時將來自機床的各種信息及工作狀態(tài)傳給CNC，使CNC能及時準(zhǔn)確的發(fā)出進(jìn)一步的控制指令，實現(xiàn)對整個機床的控制。CNC主要是對軌跡的控制，CNC將動作信息傳給PLC，由PLC進(jìn)行編譯解碼，轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的控制信號控制輔助裝置完成機床相應(yīng)的控制信號控制輔助裝置完成機床相應(yīng)的動作，它還接受操作面板直接控制機床的指令，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過程的控制。

6 結(jié)束語

　　數(shù)控機床代表當(dāng)今機械加工技術(shù)的趨勢與潮流，也是現(xiàn)代機械制造企業(yè)在市場競爭激烈的條件下生存與發(fā)展的必然要。 

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本文標(biāo)題：PLC在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

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