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第一章单轴数控运动系统的应用领域及特点

1.1单轴数控运动系统的基本概念

单轴数控运动系统就是在一个时段内只能控制一个轴运动的运动

系统，如点位数控运动系统和直线直线数控运动系统。在点位数控系

统中，数控系统仅控制机床运动部件从一点尊却得移动到另一点，在

移动过程中不进行加工。在直线数控系统中，除了控制运动部件从一

个点到另一点的准确定位外，还要控制两点之间的运动速度和运动轨

迹。在移动过程中，刀具只能以制定的进给速度切屑，且运动轨迹平

行于机床坐标。

1.2单轴数控系统的运用领域

单轴数控的应用范围很广，如钻床、拉床等，其特点是:机床移动

部件能实现由一个位臵到另一个位臵的精确移动,即准确控制移动部

件的终点位臵,在移动过程中刀具不切削工件。实现数控系统点位控

制的方法。最常见的例如钻床类的摇臂钻床，它操作方便灵活、适用

范围广、具有典型性，适用于单件中或批量生产中带有许多孔的大型

零件的孔加工，我国摇臂钻床的电气控制系统普遍采用的是传统的继

电器—接触器控制方式。因其所要控制的电机较多所以电路较复杂，

在日常的生产作业当中，经常发生电气故障，从而影响生产。另外，

一些复杂的控制如;时间、计数控制用继电器—接触器控制方式较难

实现，所以，有必要对传统电气控制系统进行改进设计。PLC电气控

制系统可以有效的弥补上述系统的这一缺陷。

可编程逻辑控制器简称PLC，是从早期的继电器逻辑电气控制系

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统发展而来，它不断吸收微型计算机控制技术，使之功能不断增强，

逐渐适合复杂的电气控制系统，PLC之所以有较强的生命力，在于它

更加适应工业现场和市场要求。可靠性高，抗干扰能力强，编程方便，

价格低，寿命长。与单片机相比，可靠性高、功能比较丰富、能在各

种不同的控制场合使用，它的输入/输出端更接近现场设备，不需添

加太多的中间部件，这样可以大大节省用户的开发时间与生产成本。

现在应用于各种工业控制领域的PLC种类繁多，规模大小和功能强弱

千差万别，但她们具有以下一些共同的特点.

可靠性高。可靠性是用户的首选要求，目前各厂家生产的PLC，

平均无故障时间都大大超过IEC规定的10万小时，例如：西门子、

ABB、松下三菱等微小型PLC，而且都有完善的自诊断功能，判断故

障的迅速。

灵活组态。PLC是系列化产品。通常采用模块化结构来完成不同

的任务组合。输入输出端口选择灵活，有多种机型，组合方便。

功能强大。除基本的逻辑控制、定时、计数、算术运算功能外，

配合特殊功能模块还可实现点位控制、PTO运算、过程运算、数字控

制等功能，为方便工厂管理又可以与上位机通信，通过远程模块可以

控制远程设备。因此PLC几乎是全能的工业控制计算机。编程方便、

易于使用。PLC的编程可采用与继电器极为相似的梯形图语言，直观

易懂，深受现场电气人员的欢迎。近年来又发展了面向对象的顺控制

流程图语言，使编程更加简单方便。

运行速度快。传统的机电接触电气控制系统通过大量触点的机械

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动作进行控制，速度很慢，而且系统愈大速度愈慢。PLC的控制速度

则由PLC与PC机之间的差别越来越小。

同时，PLC还具备了