基于数控机床的PLC技术的研究

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基于PLC在数控机床中的应用

作者：沈涛 蒋世应 王振华 刘勇 来源：《科技风》2017年第08期

摘 要：如今PLC在工业控制中应用的非常广泛，比如数控机床等。文中介绍了PLC在数控机床中如何应用，PLC与CNC系统及机床间的信息交换、PLC在数控机床中的工作流程、PLC在数控机床中的控制功能。 关键词：PLC；数控机床

PLC可编程逻辑控制器，它是一种数字运算系统，专门为工业生产的应用而设计的。它主要采用可编程序的存储器，进行顺序控制和逻辑运算等用户操作的指令，通过模拟或数字输入、输出以控制各种机械的动作过程或生产的过程。是工业生产中自动控制的核心。 1 PLC在CNC系统中的应用方式

PLC在CNC系统中的应用方式主要有两种：一种是集成式，一种是外装式。集成式的PLC也称为内装式的PLC，集成式的PLC在设计的时候就将PLC于NC系统一起考虑，它们之间通过内部总线来实现信号的传递，因此这种方式的交换速度很高，信息通道也很宽。对于CPU来说，他们可以共用也可以单独使用。它们的结合是从硬件和软件整体上来

一.引言

数控机床的编程,主要是使用单片机编程控制

而PLC功能主要是控制刀库的,原因是一个数控系统出厂后,至于它与什么样的机床来配用都未知来的,完全决定在机床制造商的手上,就正如刀库,大多数机床的刀库都会有一定的差别,如果用单片机程序来控制的,那么就好难去更改了,而且单片机的程序也比较复习,所以系统制造商都会保留着PLC功能作为子程序来控制刀库的.它与单片机程序没太大的关系.

可编程序控制器（英文全称 Programmable Logic Controller）简称 PLC，是现代工业控制的基础部件，是工厂自动化（ FA Factory Automation）的支柱之一。它是自动控制技术与通讯技术三者有机结合的产品，即工业专用计算机。它既有计算机控制系统的可编程特点（控制功能由软件实现），又具有继电器控制系统的优良的抗电噪能力（适应工业控制的各种恶劣的工作环境）。可编程序控制器还具有很强的连网能力和很高的可靠性，不仅可以单机使用，而且可以与计算机结合组成集散式控制系统。

即可编程序控制器聚集了结构简单、编程简单、可靠性高、性能价格比高、抗干扰能力强、通用灵活、体积小等一系列优点，使其在工业生产过程的自动化控制领域得到了越来越广泛的应用。因

一.引言

数控机床的编程,主要是使用单片机编程控制

而PLC功能主要是控制刀库的,原因是一个数控系统出厂后,至于它与什么样的机床来配用都未知来的,完全决定在机床制造商的手上,就正如刀库,大多数机床的刀库都会有一定的差别,如果用单片机程序来控制的,那么就好难去更改了,而且单片机的程序也比较复习,所以系统制造商都会保留着PLC功能作为子程序来控制刀库的.它与单片机程序没太大的关系.

可编程序控制器（英文全称 Programmable Logic Controller）简称 PLC，是现代工业控制的基础部件，是工厂自动化（ FA Factory Automation）的支柱之一。它是自动控制技术与通讯技术三者有机结合的产品，即工业专用计算机。它既有计算机控制系统的可编程特点（控制功能由软件实现），又具有继电器控制系统的优良的抗电噪能力（适应工业控制的各种恶劣的工作环境）。可编程序控制器还具有很强的连网能力和很高的可靠性，不仅可以单机使用，而且可以与计算机结合组成集散式控制系统。

即可编程序控制器聚集了结构简单、编程简单、可靠性高、性能价格比高、抗干扰能力强、通用灵活、体积小等一系列优点，使其在工业生产过程的自动化控制领域得到了越来越广泛的应用。因

江西理工大学13届专科生毕业论文

江 西 理 工 大 学 南 昌 校 区 毕 业 设 计（论文） 题 目：PLC在数控机床中的应用 系 ：机电工程系 专 业：机电一体化 班 级：机电一体化2班 学 生：陈永方 学 号：10312211 指导教师：张乐平 职称：副教授

江西理工大学13届专科生毕业论文

毕 业 论 文 任 务 书

题 目：PLC在数控机床中的应用探讨 原始依据：

可编程控制器(PLC)是近几十年才形成和发展起来的一种新型工业控制装置,因其较高的性价比、强大功能等诸多优点，近些年来在工业自动控制领域应用愈来愈广。

随着数控机床的发展需要，PLC广泛应用于数控机床中。其在数控机床中的作用分为数字控制和顺序控制两部分，数字控制部分包括对各坐标轴位置的连续控制，而顺序控制包括对主轴正/反转和启动/停止、换刀、卡盘夹紧和松开、冷却、尾架、排屑等辅助动作的控制。它可以取代传统的低压控制电器从而实现逻辑顺序动作控制、计数和算术运算等各种操作功能。同时也使数控机床的结构更紧凑，响应速度和可靠性也大大提高！

数控机床中PLC的作用是接受CNC发送的指令

一般数控机床标配有主轴，司服轴，PLC轴也即是辅助轴。而与之相应的控制系统是CNC，PLC，变频器，伺服和电机。所以讲到PLC在数控机床上的应用就不得不联系到CNC，变频器，伺服和电机。他们是一个系统项目，一个有机的整体。

一．随着工业控制的需要及技术的发展传统的PLC(可编程可编程逻辑控制器>正在发生质的变化，有将PLC与CNC合二为一的PAC(programmable automuton cotrollor>的方向发展。使PLC不仅具有逻辑运算，算术运算，定时，计数及顺序控制，还可以提供数据传送，矩阵处理，PID调节、SSAII码操作、远程I/O、运动控制、网络通信等高级功能，还可以使用高级语言(C语言、BASIC语言>编写子程序嵌入PLC程序中运行。实质上是一种专业控制计算机。通过PLC提供的宏参数和CNC系统参数可在PLC和零件加项目序之间传递信息，???以完成某些特定功能。即PLC已经渗透到零件加项目序的编辑中去。

单独的PLC已经可以完成全部的CNC功能，这已经成为现实。但就目前而言，PLC主要还是在数控系统配置机床上时起一个“接口”作用，包括MST功能，诊断功能等，这种功能正在不断扩大。 PLC在数控系统的实现目前也有好几种方

学习情境一 数控机床的认识

学习目标：

完成本学习任务后，你应当能够：

1、 了解数控机床的种类，掌握数控机床的组成及各部件名称； 2、 熟知数控系统各单元器件的名称、功能、接口及选用原则； 3、 能根据电气原理图完成数控系统的基本连接；

一、学习准备

1、把实训车间的所有数控设备进行登记，并进行分类，写出其型号规格及功能特点。 序号 名称 型号规格 功能 设备编号 数量

2、数控车床整机及主要部件结构的认识

认识机床的主要组成部分，熟悉机床的操纵系统，观察机床主要部件结构。（观察CK6132数控车床整机。床身组件、主轴、进给轴、刀架、尾座及防护罩等组成部件。） 1）写出数控车床的主要技术参数

型号 床身上最大回转直径 最大加工长度 拖板上最大回转直径 主轴通孔直径

主轴转速(自动变速) X轴行程 Z轴行程 X轴最大移动速度 Z轴最大移动速度 尾座套筒锥度 电动刀架工位 电动刀架重复定位精度 定位精度（重复定位精度） 最大进给速度 主电动功率 2）

型号 工作台尺寸 工作台最大承重 主

分析了数控机床通讯和管理的现状,介绍了基于校园网的数控机床联网解决方案,主要包括总体架构、接入方式、软硬件模块功能介绍,方案实施后效果良好,具有推广应用价值。

《装备制造技术)0 0 ) 1年第 9 2期

基于校园网的数控机床联网研究与实现侯晓方(陕西国防工业职业技术学院，陕西西安 7 0 0 ) 1 3 0摘要：分析了数控机床通讯和管理的现状，绍了基于校园网的数控机床联网解决方案，介主要包括总体架构、入方式、接软硬件模块

功能介绍。案实施后效果良好，有推广应用价值。方具关键词： DNC;控机床；数网络

中图分类号： P 9 T 33

文献标识码： B

文章编号： 6 2 5 5 2 1 9 0 9 - 3 1 7— 4 X( 0 0J - 1 3 - 0 0

近年来，随着我国制造业的快速发展，造业大量采用数 制

11现场总线模式 .

控机床，社会急需大量熟悉和掌握数控编程与加工技术的专业人才。高等职业教育担负着培养高技能高素质技术工人的重任，为适应社会需求，陕西国防工业职业技术学院先后购进先进的数控车、控铣、工中心、坐标测量机、控线切数加三数割、火花等数控设备 3电 0余台，立数控加工基地，于教学建用

现场总线 ( i dB s是 2 Fe u )

基于意象尺度的数控机床造型风格意象认知研究

基于意象尺度的数控机床造型风格意象认知研究一谭征宇赵江洪孙守迁

基于意象尺度的数控机床造型风格意象认知研究谭征宇赵江洪孙守迁31 1浙江大学，州， 0027 .杭 2湖南大学现代车身技术教育部重实验室，沙， 1 0 2 .点长 4 0 8

摘要：究了数控机床的造型设计，研以提升数控机床的造型品质。将语意差异法及意象尺度图的实验应用于数控机床造型风格意象认知研究，过系歹实验获取了描述数控机床造型通 j的形容词对，建立了数控机床造型风格的意象空间。研究开发了基于网络的计算机辅助 3并 2 .业设计系统，系统规范了数控机床造型风格意象的描述，辅助系统用户进行数控机床造型该并风格意象的认知，而为国内的数控机床生产厂商提供了造型支持，而为数控机床行业提供从进造型辅助。

关键词：控机床；格意象；数风认知；意象尺度图中图分类号： 6 9 TG 5文章编号：O 4 1 2 2 0 ) 5 5 9 O 1O— 3 X( 0 6 O一O 1一 5

Re a c n S yl m a e Co nii n ofNC a hi e To l s d o m a eSc l s r h o t e I g g to

我国数控机床制造水平与国外先进水平相比还有很大差距,主要反映在可靠性差、故障率高上。本文通过对数控机床可靠性的分析,找出其可靠性的薄弱环节,进一步明确了其工作的改进方向。

第l O卷第 5期20 08年 1 0月

辽宁省交通高等专科学校学报J OUR NAL OF L AONI P I NG ROVI AL COL EGE O C0MMUNI n0NS NCI L F CA

Vo _l . l 0 NO 5 0c t.2 O O 8

文章编号：0 8 82 20 )5— 2 0 10—3 1 (0 8 0 0 2— 2

数控机床的可靠性研究何丽辉(辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳 102 ) 12 1

摘

要我国数控机床制造水平与国外先进水平相比还有很大差距，主要反映在可靠性差、故障率高上。本数控机床危害度可靠性文献标识码： A

文通过对数控机床可靠性的分析，出其可靠性的薄弱环节，找进一步明确了其工作的改进方向。关键词中图分类号：G 5 T 69

当今世界，工业发达国家在机床工业方面快速发展机电一体化、高精、高效、自动化先进机床，高以加速工业和国民经济发展。随着微电子、计算机

幅增加， 0 2 7年 1 5 0~月金切机床行业机床产值

我国数控机床制造水平与国外先进水平相比还有很大差距,主要反映在可靠性差、故障率高上。本文通过对数控机床可靠性的分析,找出其可靠性的薄弱环节,进一步明确了其工作的改进方向。

第l O卷第 5期20 08年 1 0月

辽宁省交通高等专科学校学报J OUR NAL OF L AONI P I NG ROVI AL COL EGE O C0MMUNI n0NS NCI L F CA

Vo _l . l 0 NO 5 0c t.2 O O 8

文章编号：0 8 82 20 )5— 2 0 10—3 1 (0 8 0 0 2— 2

数控机床的可靠性研究何丽辉(辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳 102 ) 12 1

摘

要我国数控机床制造水平与国外先进水平相比还有很大差距，主要反映在可靠性差、故障率高上。本数控机床危害度可靠性文献标识码： A

文通过对数控机床可靠性的分析，出其可靠性的薄弱环节，找进一步明确了其工作的改进方向。关键词中图分类号：G 5 T 69

当今世界，工业发达国家在机床工业方面快速发展机电一体化、高精、高效、自动化先进机床，高以加速工业和国民经济发展。随着微电子、计算机

幅增加， 0 2 7年 1 5 0~月金切机床行业机床产值