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PLC技术及其在数控机床中的应用 　　摘要 PLC在现代数控系统中发挥着重要作用。本文首先简要介绍PLC的技术特点，然后分析数控机床中PLC的功能与软件编程，最后详细探讨PLC在数控机床故障诊断中的应用。 　　关键词 PLC；数控机床；故障诊断 　　中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）77-0133-02 　　数控机床需要对坐标轴运动进行控制，对诸如主轴转动和停止进行控制，对刀具交换，工件的扣紧及松开，切削液的开、关以及润滑系统的运行等进行顺序控制，另外还包括机床报警处理等。在现代数控机床中通常采用可编程控制器来完成这些功能。 　　1 PLC的性能特点 　　PLC是专门为工业控制设计的控制器，实质上是专门服务于工业控制领域的计算机系统，它是一种通用的产品，其内部采用了由大规模集成电路构成的微处理器和存储器等，具有以下特点。 　　1）编程简单。PLC的基本指令有限，梯形图和传统的继电器控制图相似，较容易掌握。可利用PLC的输入/输出接口直接与继电器、接触器、电磁阀等连接，使用简单。编制程序的步骤和方法容易学习，对程序进行增减、修改和运行监视都很方便，编程人员一般具备电工知识以及一定文化水平，短时期内就能学会； 　　2）通用性好。同一台PLC只要改变软件，就可以实现不同的控制要求。同时，PLC已实现产品系列化，可以由各品种组合成不同的控制系统，以满足不同的控制要求； 　　3）功能强，体积小，重量轻，性能价格比高。一台收录机大小的PLC具有相当于三个1.8m高的继电器柜的功能。PLC的结构紧密、坚固、体积小巧，容易装入机械设备内部，因而成为“机电一体化”的较理想的控制设备； 　　4）可靠性高，抗干扰能力强。PLC是专门为工业控制而设计的专用计算机，能在恶劣的环境中可靠地工作，具有很强的抗干扰能力。 　　此外，PLC减少了设计及施工工作量。PLC的工作是在硬件的支持下，执行软件的全过程，PLC的工作过程是周期循环扫描的工作过程。扫描既可按固定顺序进行，也可按用户程序规定的可变顺序进行。 　　2 数控机床中PLC的功能 　　2.1 机床操作面板控制 　　PLC可将操作面板上的信号送入接口信号区，实现对数控系统的运行控制。其中包括M、S、T功能。S功能处理：主轴转速可以用S二位代码或四位代码直接指定。T功能处理：数控机床通过PLC可管理刀库，进行刀具自动交换。M功能是辅助功能。 　　2.2 输入信号控制 　　PLC接到来自机床侧的开关输入信号后，通过逻辑运算，再传递给控制对象，从而实现对各类开关的控制，如温控开关、形成开关、压力开关等。 　　2.3 输出信号控制 　　PLC可将输出的信号经过继电器、接触器，并通过液压或气动电磁阀，对各种操作装置、电动机和电磁制动器等进行控制。 　　2.4 伺服控制 　　PLC可通过驱动装置实现对各类电动机的伺服控制。 　　2.5 报警处理控制 　　当机床运转出现故障时，PLC可及时收集故障信号，数据系统将显示具体的报警信号，以便于故障诊断。 　　3 数控机床中PLC的软件编程 　　PLC的系统软件由厂家编写并固化在ROM中，用来管理协调各部分的工作，循环检测输入口的状态，解算用户应用逻辑程序。应用软件是用户根据系统控制的需要而编写的应用程序，用以实现用户的控制要求。PLC的编程语言通常为梯形图，功能图和布尔逻辑编程。其中梯形图的应用最为广泛，形式上类似于继电器控制电路图，简单、直观、易读、好懂。 　　数控机床中的PLC编程步骤如下：1）确定控制对象 选定PLC的型号及其硬件配置。不同型号的PLC具有不同的硬件组成和性能指标。PLC性能指标主要考虑其基本的I/O点数和存储量；2）制作接口格式并定义输入/输出信号需要设计和编制下列接口技术文件：输入和输出信号电路原理图，地址表，PLC数据表；3）制作梯形图 在分析机床工作原理或动作顺序的基础上，用流程图、时序图等描述信号与机床运动之间的逻辑顺序关系，据此设计制作梯形图；4）顺序的输入、调试及确}人 把梯形图转换成指令表的格式，然后用编程器键盘写入顺序程序。接下来用仿真装置或模拟台进行调试、修改；5）顺序程序固化存储和文件整理 将经过反复调试并确认无误的顺序程序固化到EPROM中，并将程序存人软盘或光盘。同时整理出有关图纸及维修所需资料。 　　4 PLC在数控机床故障诊断中的应用 　　在现在的数控系统中，PLC都具有很完善的自诊断功能，当机床在使用和操作过程中出现故障时，可以在CRT上显示出故障的报警信息，操作和维修人员可以充分的利用这些信息，从而迅速而准确的找到故障的原因并加以排除。数控机床操作过程的每个动作都有明确的顺序，自动交换动作也是按照既定的操作顺序完成。PLC在数控机床故障诊断中的应用就是基于机械装置