淺析S7—200PLC在數控車床控制系統中的運用

劉微　于佩鑫

摘 要：PLC在數控車床控制系統中的應用，直接影響著數控車床的工作效率、加工精度和智能化水平。本文針對S7-200PLC設備在數控車床控制系統中的運用進行分析，為數控車床控制系統中S7-200PLC的應用提供資料參考。

關鍵詞：S7-200PLC；數控車床；控制系統；運用

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

信息時代的來臨，給人們的生產和生活帶來了極大的變革。數控車床作為設備生產制造領域的信息技術應用，更是極大的促進了設備制造業的現代化發展。數控車床是一種高精度、高效率的自動化車床，具有廣泛的加工工藝性能和應用價值，隨著設備制造業對零件制造精度的要求逐漸提高，數控車床已經成為設備制造領域的必備設備，在復雜零件的批量生產中發揮了良好的經濟效果。PLC是數控車床實現數字控制的重要設備，S7-200PLC作為PLC大家族中的優秀產品，其在數控車床中有比較廣泛的應用，并推動了數控車床的智能化發展。

一、S7-200PLC概述

S7-200PLC是一種具有通訊功能和較高生產能力的可編程控制器，該控制器特別緊湊，但卻具有較快的運行速度，硬件和軟件操作簡單，能夠為自動化設備提供有效和經濟的解決方案。S7-200PLC被廣泛應用于單機、網絡以及分布配置中更復雜的自動化任務，具有較高的應用價值。S7-200PLC可編程控制器由CPU、擴展單元、編程器、程序存儲卡、寫入器、文本顯示器構成。在S7-200PLC的文本顯示器不僅可以用于顯示設備運行信息，還能夠作為控制單元對某個量的數值進行修改，或直接設置輸入和輸出量。

該可編程控制器作為PLC中杰出的作品，其強大的性能能夠實現模塊化的最優化和開放式通訊，由于S7-200PLC結構緊湊小橋，因此能夠安裝應用于很多狹小的空間中。S7-200PLC功能強大，不僅具有可編程控制器的基本功能，還具有很多有應用價值的高級拓展功能。另外，S7-200PLC可編程控制器的程序和數據存儲器容量較大，這也為S7-200PLC較快的程序響應速度打下了基礎。S7-200PLC在數控車床中的應用，能夠極大的提升控制質量、效率和安全性。S7-200PLC最突出的特點就是具有即時響應性能，該可編程控制器集合了R-S 485接口，并作為系統總線使用，其極為快速和精確的操作順序和過程控制，更是提升了其應用價值。這種可編程控制器還能夠通過時間中斷完整控制對時間要求嚴格的流程，這一功能使其在某些領域的應用價值倍增。

二、數控車床的發展方向

設備制造業的發展和進步，是現代社會發展的基礎。數控車床作為現代制造業現代化發展的重要設備，對其發展方向進行探索，對我們更好的應用S7-200 PLC具有重要意義。筆者針對數控車床的發展進行分析，現代數控車床的發展有以下幾點特點。

1 高速度、高精度。速度和精度一直是數控車床的兩大重要指標，關系著數控車床的商品生產質量和生產效率。隨著現代設備制造業對零部件質量和精度要求的不斷提高，數控車床的加工精度一直是其發展的重要方向。數控車床的加工效率是提升數控車床使用經濟價值的重要因素，因此數控車床在發展中對運轉速度也一直在提升和進步。

2 多功能化。多功能化是數控車床發展的另外一大方向，多功能化的數控車床能夠在同一臺車床上完成諸如銑、鏜、鉆、削等多種功能，為了以有限的體積實現數控車床的多功能，就要求數控車床中每個部件的單體體積都較小。S7-200PLC體積小的優勢正迎合了數控車床發展的這一要求，因此在數控車床中具有極高的應用潛力。

3 智能化。智能化生產是設備制造領域追求的終極目標，PLC設備在數控車床中的應用，極大的提升了數控車床的智能化水平。現代的數控車床，普遍帶有自診斷、自修復功能，在整個工作狀態中，系統隨時對CNC系統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。

三、S7-200PLC在數控車床控制系統中的運用

1 基本系統。S7-200PLC在數控車床中是作為上位機裝置應用的，并通過高速脈沖輸出PRO或EM253模塊進行控制。在數控車床的伺服系統中，上位機裝置是控制伺服系統和電動機運動的重要機構。S7-200PLC在數控車床控制系統應用時，首先由S7-200PLC控制伺服驅動裝置，伺服驅動裝置受可編程控制器的控制發出指令，引導伺服電機運動并由編碼設備運算伺服電動機的目標位置，實現對伺服電動機的有效控制，最終實現利用S7-200PLC實現對伺服系統自動控制的目的。

2 高速脈沖輸出。高速脈沖輸出是可編程控制器發展的一大方向，可編程控制器在應用中，每個高速脈沖發生器都對應一定數量的標志寄存器。在數控車床的控制系統中，一般會有兩組內置脈沖發生裝置供用戶選擇，系統運行時會脈沖正方向模式驅動莊子工作運行。另外一種PTO輸出模式可以利用軟件編程實現控制過程，并且不需要設計位置控制指令。

3 EM253位置控制模塊。EM253位置控制模塊是S7-200系統中具有特殊功能的位置控制模塊，該模塊能夠以開環控制的方式實現對步進電機和伺服電機的運轉速度和位置調整，并以脈沖正方向模式激發伺服驅動裝置。該模塊利用Step7-Micro/WIN進行相應的向導設置，完成向導設置該系統將自行生產對應的子系統。EM253模塊屬于開環控制，由伺服驅動裝置自身的差分輸出指令，由伺服驅動裝置進行軟件設置，然后反饋至PLC，從而實現整個閉環位置的運動控制。

4 對比分析。S7-200PLC運用于數控車床控制系統中，采用EM253模塊，能夠有效的提升可編程控制器的脈沖輸出頻次，提升自動車床的工作效率，能夠實現對數控車床的高速運動或高精度的伺服驅動。而利用PTO輸出模式，則無法根據實況改變伺服電機的運動狀況，具有一定的應用限制，因S7-200PLC在數控車床控制系統中一般應用EM253模塊進行輸出控制，這種控制方式滿足現代自動車床對零件加工精度和速度的要求。

結語

綜上所述，S7-200PLC在數控車床中的應用，符合數控車床的發展趨勢。該可編程控制器在數控車床控制系統中的應用，極大的提升了數控車床的工作效率、功能多樣性和智能化，因此，S7-200PLC在數控車床控制系統中具有極高的應用價值的應用潛能。

參考文獻

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