PLC 在數控機床中的應用分析與研究

王 瑩

（嘉興隆基樂葉光伏科技有限公司， 浙江 嘉興 314000）

0 引言

PLC 集計算機技術、 自動控制技術和通信技術為一身，廣泛應用于工業計算機控制系統。PLC 控制系統滿足順序控制要求、可節省單片機的數字運算、強化邏輯控制功能，實現了繼電器控制和計算機控制之間的PLC 自動控制， 且在惡劣的工業環境中具有較強的抗干擾能力[1]。PLC 控制中除對輸入/輸出部分采用光電隔離外， 對電源、控制器、儲存器也設置保護和屏蔽[2]。PLC 通過程序實現邏輯控制，使機床結構緊湊、體積小。目前，大多數PLC采用與繼電器控制電路圖相似的梯形圖進行邏輯控制，其工作原理簡單直觀、便于理解。

1 PLC 在數控機床中的應用

PLC 在數控機床中的應用主要包括兩種： 內置式和獨立式[3]。

（1）內置式：內置式PLC 屬于數控機床的一部分，PLC和數控裝置之間通過輸入/輸出接口電路進行信號交換。

（2）獨立式：PLC 獨立于數控機床的數控裝置，其具有獨立的硬件和軟件部分，可獨立完成控制功能[4]。

2 PLC 控制功能的實現

數控機床的PLC 系統設計與數控系統設計密不可分，通常機床的數控系統具有PLC 功能。

（2）PLC 輸出信號通過繼電器、接觸器、液壓或氣動電磁閥對刀庫和工作臺進行控制。

（1）數控機床通過大量控制開關、行程開關、接近開關、壓力開關等開關量控制機床的各種運動，PLC 接收各種開關量信息并進行邏輯運算， 最終輸出控制信號對目標對象進行控制。

一個再好的項目，也需要嚴格的考核機制，沒有后續的考核評價機制，會使項目的后續發展遇到很多問題。通過考核，可以對組織單位選派的人員、授援館的發展以及培養學員的情況有個整體的評估，并對不足作出調整。如果“干好干壞都一樣，干多干少都一樣”，就會影響成員的主動性與積極性，不利于項目整體的實施和發展。目前，河北省圖書館要求到館培訓學員遵守河北省圖書館相應的規章制度和作息時間，學習過程中做好學習筆記，客觀記錄每天的工作內容和工作效果，結業時提交培訓總結和學習記錄，由河北省文化廳人事處與河北省圖書館共同考核，為合格學員頒發培訓結業證書。

判斷我國農業綠色發展是否存在空間自相關性，一般運用Moran’I指數進行檢驗。Moran’I指數的取值范圍為，當Moran’I指數為負數時，表明各區域間存在空間負相關性，此時變量存在空間離散效應，當Moran’I指數為負數時，表明各區域間存在空間正相關性，此時變量存在空間聚集效應，當Moran’I指數為零時，各區域間不存在空間相關性。全局Moran’I的具體計算公式如下：

（4）數控機床的數控部分（CNC）和機床部分（MT）通過PLC 進行信息傳遞， 即數控部分通過PLC 實現對機床部分的開關控制。

（3）PLC 采集各種故障信號并實時發出報警。

3 數控機床的信息交換

（4）PLC→CNC：數控機床PLC 信號主要為M、S、T、F功能響應信號、 主軸運動信號及機床運動部分狀態信息及故障信號。 通過開關量輸入信號實現PLC 到數控機床的信號傳遞，見圖1 中G 信號。

魯迅先生一生寫了33篇小說：《吶喊》14篇，《彷徨》11篇，《故事新編》8篇。本次統計選用的是《吶喊》(含“自序”)與《彷徨》，原因有兩點。一是希望分析用語料的選用與《魯迅小說漢英平行語料庫》[7]內容同步，更重要的是《故事新編》是魯迅先生在不同時期根據遠古神話和歷史傳說寫就，故未包含在本次分析語料之中。在本文，“《魯迅小說》”是指魯迅在《吶喊》和《彷徨》所寫的內容。

（1）MT→PLC： 主要為機床操作面板上各種開關量，包括機床啟/停、工作模式選擇、轉速、主軸正反轉等。 機床部分的開關信號通過PLC 的輸入接口進行讀取， 圖1中的X 信號所示。除少部分信號外，大多數信號與對應的PLC 地址可通過PLC 程序進行定義。

（2）PLC→MT：PLC 通過機械信號對機床的機械執行元件進行控制，如電磁閥、繼電器、接觸器等，并確保機床的所有運動部件信號及故障指示信號正常。 PLC 信號通過PLC 開關輸出接口對機床的機械部分進行控制， 圖1中的Y 信號所示。 所有信號與對應的PLC 地址可通過PLC 程序進行定義。

戴云山隧道位于福建省福州市與三明市交界處，是新建向莆鐵路重點控制性工程之一。隧道燕尾段處于F4斷層影響帶范圍之內，F4斷層產狀165°∠60°，與線路交角約為45°；斷層以密集節帶的形式表現，局部沿節理面產生水平滑移，地表寬度約為3 m，長度為800 m；該斷層為左旋平移斷層，其上盤影響寬度約為20 m，下盤影響寬度約為10 m，在影響范圍之內的巖石節理裂隙相對發育，巖石破碎，地下水為構造裂隙水，較發育，為強富水區。燕尾段圍巖分級如表1所示。

（3）CNC→PLC：主要指函數代碼M、S、T、F 等。S 指令將PLC 中的控制指令轉換為主軸轉速；T 指令通過PLC控制實現自動換刀；M 指令為根據M 控制代碼控制主軸啟/停、正/反轉、切削液的開/關、夾具的夾緊/釋放及其它動作；F 指令為PLC 伺服系統完成對進給速度的控制。通過開/關量輸出信號實現數控機床到PLC 的信號傳遞，圖1 中的F 信號所示。 所有數控機床PLC 信號含義及地址由數控廠商設定，編程人員只能使用，無法修改。

數控機床的信息交換見圖1，其主要包括以下四部分[5]。

不同數控機床數控系統與PLC 之間的信息傳遞方式不同，但其基本功能均為數控機床將M、S、T、F 代碼傳遞與PLC[6]，通過PLC 實現對機床動作進行控制，數控機床PLC 信號流程圖見圖2。

1.2.1 健康教育 對患者的不良行為習慣進行糾正,并為其講述相關的健康知識,讓患者從心底里接受,提高患者的生活質量。同時,對患者家屬進行健康教育也是十分必要的,家屬是患者的主要看護者,讓患者家屬掌握必備的健康知識對患者的盡早康復是十分有利的。

圖2 PLC 信號流程圖

4 設定故障檢測

由于PLC 具有較高的可靠性，因此PLC 控制系統的大部分故障并非來自PLC 本身，而是外部元件故障。一旦系統檢測到元件故障，不僅會發出聲、 光報警，而且可立即顯示故障代碼，使操作者可快速確定故障原因及故障原因。 圖3 為故障檢測梯形圖。

圖3 PLC 初始故障檢測程序

程序由3 個故障檢測段組成， 分別為R500.0，R510.0，R520.0；R500.2，R510.2，R520.2分別為3 個原始故障檢測；F149.1 為系統復位信號。 初始狀態下，無報警，故障檢測為0，復位信號F149.1 為0。

5 結束語

隨著自動化技術的發展，PLC 的結構和性能不斷提高，使用范圍也迅速擴大，由整體結構向小型模塊化結構發展，增加了PLC 組態的靈活性，PLC 運算、數據處理、圖形顯示、網絡通訊等功能迅速增強，PLC 編程及編程工具也不斷趨于規范化，所以PLC 將會更加廣泛的應用于數控技術中，進一步提高數控機床的靈活性與可靠性。