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PLC在數控係（xì）統（tǒng）中的應（yīng）用研究

2020-4-15 來源：-- 作者：-

1 、PLC簡述

早期的可編程控製器稱作可編程邏輯控製（zhì）器（qì）(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用（yòng）來代替繼電器實現邏輯控製，為了和PC區別，簡稱PLC。PLC實質是一種專用於工業控製的計算（suàn）機，其（qí）硬件結構基本上與微型計算機相同，基本構成為a：電源，b:中央處理器，c:處（chù）理器，d:接口（kǒu）電路，e:功能模塊（kuài）等。

2 、 PLC在數控係統中的應用

2.1 電氣控製（zhì）係統

電氣控製係統（tǒng）是（shì）數控機床硬件控製的核心部分，數控機床的電氣控製係統，主要由數控裝置（CNC）、伺服係（xì）統（包括進給伺服和主軸伺服（fú））、機床強（qiáng）電控製係統（包括可編程控製係統和繼電器接觸器控製係統）等組成。如圖1：

數控裝置是數控機床電氣（qì）控製係統的中樞，它可以自動地（dì）對輸入到（dào）數控機床內部的所有數控加工程序進（jìn）行處理，同時將這些數控加工程序分成（chéng）兩大類的控製量，分別輸出。第一類為連續控製量（liàng），這一類的控製量將被輸送到伺服係統；第二類為離散的開關控製（zhì）量，這一類的控製量（liàng）將被輸（shū）送到數控機床的（de）強電控製係統。

2.2 電控（kòng）方式選擇

如何選用電（diàn）氣控製方式（shì），直接影響數控係統加工的質量和效率，性能優良的機床電氣控製係統可以提高（gāo）加工產品的質量。因此，需（xū）要通過現場（chǎng）的加工要求，選擇性價比高的電氣控製方式。根據加工對象的特點，合理（lǐ）編製編製（zhì）程序，最後通過PLC控製（zhì）係統選（xuǎn）擇合（hé）適（shì）的控製方式。數控機床電氣控製性能最直接的表現就是運動（dòng）控製。性能優良的控製係統能（néng）夠（gòu）讓運動控製發揮更出色（sè）的性能、自主（zhǔ）編輯性能（néng）和以後係統的優化升級。

3、 PLC控製係統常見故障分析

PLC控製係統主要由輸入部分、CPU、采（cǎi）樣部分（fèn）、輸出控製和通訊部分組成（chéng），如圖1所示。輸入部分包括控製麵板和輸入模板；采樣部分包括采樣控（kòng）製模板、AD轉換模板和傳感器；CPU作為（wéi）係統的核心（xīn），完成接收數據，處理數據，輸出控（kòng）製信號；輸出部分有的係統用到DA模（mó）板，將輸出信號轉換為模擬量信號，經過（guò）功放驅動執行器；大多數係統直接（jiē）將輸出信號給輸出模板（bǎn），由輸出模板驅動執行器工作；通訊部分由通訊模板和上位機組成。

因為PLC本身的故（gù）障可能性極小，係統的故障主（zhǔ）要來自外（wài）圍的元部件，所以它的故障可分為如下幾種：

3.1 輸入故障，即操作人員的操作失誤

a 、傳感器故障（zhàng），b、執行器故障，c、PLC軟件故障這些故障，都可（kě）以用（yòng）合適的故障診斷方法進行分析和用軟件（jiàn）進行實時監測，對（duì）故障進行預報和處理。

3.2 PLC控製係統的故（gù）障診斷方法

a、PLC控製係統故障的宏（hóng）觀診斷

故障的宏觀診斷就是根據經驗，參照發（fā）生故障的環境和現象來確定故障的部位和原因。PLC控製係（xì）統的故障宏觀（guān）診斷方法如下：是否為使用不當引起（qǐ）的故（gù）障（zhàng），如屬於這（zhè）類故障，則根據使（shǐ）用情

況可初步判斷出故障類型、發生部位。常見（jiàn）的使用不當包括供電電源故障、端子接線故障、模板安裝（zhuāng）故障、現場操（cāo）作故障等。

如果不（bú）是使用故障，則可能是偶然性故障或係統（tǒng）運行時間較長所引發的故障。對於這類故障可按PLC的（de）故障（zhàng）分布，依次檢查、判斷故障。首先檢查與實際過程相連的傳感（gǎn）器、檢測開關、執行機構

和負載是否有故障：然後檢查PLC的I/O模板是否有故障：最後檢（jiǎn）查PLC的CPU是否有故障。

在檢查PLC本身故障時，可參考PLC的CPU模板（bǎn）和電源（yuán）模板上的指示燈。

3.3 總體診斷

根據總體檢查流程圖找出故障點的大方（fāng）向，逐漸細化，以找出具體故障，如圖（tú）2所示。

4 、結語

隨著科技的不斷發展，PLC控（kòng）製係統在數控機床中的應用會越來越（yuè）完善，程序也會（huì）越來越優化，功能也會更強大，減輕人的勞（láo）動強度，提升加工產品的性能，降（jiàng）低廢品率（lǜ），提（tí）高生產企業的競爭（zhēng）

力，使企業獲得更好的效益。PLC作為當今數控機床中最長用的控（kòng）製係統，在實際的加（jiā）工中發揮了巨大的（de）作用，減輕了勞動強度，增（zēng）加了企（qǐ）業的效益。但是我國的工（gōng）廠在實際的生產過（guò）程中，由於種種原因，自動化的工藝和加工技術水平還較低（dī）。因此，通過提高（gāo）電氣控製的設計方法，提高整個行業（yè）的加工效率，有著重（chóng）要的意義。

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