數（shù）控切割機開放式PLC係（xì）統設計及性（xìng）能表現

    開（kāi）放式結構設計起源於網絡代碼設計，具有（yǒu）較好的交互編譯接口，應用於數控切割機設備開放式控製係統的研發成形（xíng）於90年代末期，開放化（huà）數（shù）控係統的軟件設（shè）計首先需要選擇合適的操作係統和軟件開發工具，其中尤其（qí）以PLC開放式數控切割（gē）機係統為代表（biǎo）。本文由（yóu）武漢嘉倍徳科技技術部編（biān）輯整理，詳（xiáng）細就數控切割機開放式PLC控製係統設計及（jí）性能表現詳細說明。

一（yī）、數控切割機開放式PLC係（xì）統設計原理
    數控切割機開放式（shì）PLC係統按其控製方式劃分有點位控製（zhì）係統、直線控製係統、連續控（kòng）製係統。在（zài）機械加工時，數控係（xì）統的點位控製一般用在孔（kǒng）加工機床上（例如鑽孔、鉸孔、鏜孔的數控機（jī）床），其特點是，機床移動部件能（néng）實現由一（yī）個位（wèi）置到另（lìng）一個位（wèi）置的精確移動（dòng），即準確控製移動部件的終點位置，但並不考慮其運動軌（guǐ）跡，在移動過程中刀具不切削工件。
　　實現數（shù）控係統點位控製（zhì）的通（tōng）常方法可以有兩種：一是采用全功（gōng）能的數控裝置，這種（zhǒng）裝置功能十分完善，但其價格卻很昂貴，而且許多功能對（duì）點位控製來說是（shì）多餘的（de）；二是采用單板機或（huò）單片機（jī）控製，這種方法除了要進行軟件（jiàn）開發外，還要設計硬件電路、接口電（diàn）路、驅動電路，特別是要考慮工（gōng）業現場中的（de）抗幹擾問題。
　　由於可編程控（kòng）製器（PLC）是專為在工業環境下應用而設計的一種工業（yè）控製計算機，具（jù）有抗幹擾能力（lì）強、可靠性極高、體（tǐ）積小、是實（shí）現（xiàn）機電一體（tǐ）化的理想（xiǎng）控製裝置等顯著優點，因此通過實踐與深入研究，本文提出了利用PLC控製步進電機實現數控係統點位控製功能（néng）的有關見解與方法，介紹了控製係統研製中需要認識與解決的（de）若幹問題（tí），給出了控製係統（tǒng）方案及軟硬件結構的設計思路，對於工礦企業實現相關（guān）機床改造具有較高（gāo）的應用與參考價值。

二、數控切（qiē）割機開放式PLC係統設計分類
    目前常用的數控（kòng）切割機開放式（shì）PLC係統如DOS、Windows 3.1、Windows 95、Windows NT等均被應用到數控係統中。DOS本質上是一種單（dān）任務操作係統，在DOS下的多任務隻能通過中斷技術（shù）來實現。數控係統各軟件功能模塊一般不能同時執行，若要同時執行，需自行解決模塊之間的調度問題。但DOS的規模很小，人們對DOS的了解比較多，在DOS上開發應用程度相對容易。Windows 3.1是一種非搶先多任務操作（zuò）係統，可同時完成多個任務。其（qí）缺點在於某個任務，如任務A得到CPU資源時，其它任務是（shì）否能順利執行完成取（qǔ）決於A是否能及（jí）時處理（lǐ）完其本次事件，因此實時性沒有保證。Windows 95和Windows NT都是性能（néng）優異的搶先式（shì）32位多任務操作係統，操作介麵良好（hǎo），就功能而言，適合（hé）數控係統的需要。但在工業場合使用，其穩定性有待證實。
　　軟件設計工作分為三個部分：主機軟件（jiàn）、通訊機軟件和位置控（kòng）製卡軟（ruǎn）件。製訂完善的通訊協議是（shì）其首要（yào）問題。為（wéi）了保證可靠傳輸數（shù）據，通訊機構件采用（yòng）分時處理的方法分別完成與主機及（jí）位控卡的（de）信息傳輸（shū）。其時間上的同（tóng）步關係見圖（tú）3。時間片的劃分及三部分之間（jiān）的同步關係由通訊機進行控製。第一時間片開始時，通訊機向主（zhǔ）機及位控卡發出同步信號（hào），通知主機向雙口RAM中寫入新的數據，同時使位控卡開始位置控製（zhì）運算。第二個時（shí）間片內，通訊機從雙口RAM中取出位置指令（lìng），分發給各個位控卡，同時從各位控卡采（cǎi）集實際（jì）位置數（shù）據，寫入雙口RAM。

三、數控切割機開放式PLC係統性能表現
    不同於手工切割操作，數控切割機開放式（shì）PLC係統由於采用全電腦自動化控製（zhì），對切割軌跡設計需要操作人員使用CAD等相（xiàng）關軟件繪製切割圖形（xíng），而在（zài）將切割軌跡導入數控切（qiē）割機上使用之前，還需要（yào）添加一些相關工藝步驟，以（yǐ）完善（shàn）切割質量，如何設（shè）計切割軌跡利於數控切割機操作？相信這也是很多企業存在疑惑的地方，因此將就引入（rù）線設計問題為您講解相關技巧和注意事項。
    為保證工件質量（liàng），一般不在工作輪廓上直接安排穿透點（即打火點），而是使其離開工件一段距離，經過一段切割（gē）線後再進入工件輪廓，這段線（xiàn）通常稱之為切割引線（xiàn）或引入（rù）線（xiàn）。引入線的長度由材料的厚度和所采用的切割（gē）方法來（lái）確定，一般來講，引（yǐn）線的長度隨厚度增加（jiā）而加長。引入線在不影響穿孔和切割的情況（kuàng）下，應盡可能（néng）的短（duǎn），其引入（rù）方向應與切割機（jī）運行方向盡可能一致。在穿孔（kǒng）時飛濺的（de）熔渣應不飛向切割機，而是向切割機啟動運（yùn）行的反方向飛去。

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