摘要：可編程邏輯控制器，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。文章發(fā)表在《計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件》上，是電子工程師論文發(fā)表期刊，供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：PLC,機(jī)床電氣調(diào)控,電氣調(diào)控改造

　　可編程邏輯控制器的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此，可編程邏輯控制器的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。

　　PLC具有比其他控制系統(tǒng)更多的優(yōu)點(diǎn),例如:穩(wěn)定的性能、較強(qiáng)的抗干擾能力;較強(qiáng)的通用適應(yīng)性;硬件齊全、編程簡(jiǎn)單、易于操作;功能完善、控制靈活;體積小重量輕、便于攜帶、能耗低、運(yùn)行快、易維修等,這些優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致了PLC在機(jī)床電氣控制中的運(yùn)用越來越安全穩(wěn)定。

　　而我國(guó)目前采用繼電器控制系統(tǒng)的普通機(jī)床仍然廣泛運(yùn)用在企業(yè)中,尤其在一些工業(yè)較落后的地區(qū)。由于這些設(shè)備在多年使用后易發(fā)生故障、可靠性較差、維修困難;其準(zhǔn)確度、工作效率、自動(dòng)化程度已滿足不了當(dāng)前的生產(chǎn)需要,給正常的工業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。所以用PLC對(duì)這類普通機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行改造是非常必要的。

　　1PLC與其他控制系統(tǒng)的比較

　　1.1PLC與繼電器控制系統(tǒng)相比較。a.組成器件不同;b.控制方式不同;c.工作方式不同;d.經(jīng)濟(jì)上有差異。

　　1.2PLC與微機(jī)控制系統(tǒng)相比較。a.PLC專門為惡劣的施工環(huán)境所設(shè)計(jì),有體積小、方便攜帶、耐磨損等優(yōu)點(diǎn),更適用于施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境;而且PLC性能穩(wěn)定,在抗干擾能力方面比微機(jī)高。b.PLC的邏輯語(yǔ)言針對(duì)整個(gè)控制過程,繼電器的邏輯梯形圖為它的主要表達(dá)方式,圖表直觀方便、編程操作簡(jiǎn)單易懂,能讓工作人員迅速掌握。

　　1.3PLC與單片機(jī)控制系統(tǒng)相比較。a.單片機(jī)對(duì)設(shè)計(jì)人員有一定的技術(shù)要求,要具備一些計(jì)算機(jī)硬件和相關(guān)軟件知識(shí)。PLC只需操作人員熟悉相關(guān)指令和操作方法,就可以直接應(yīng)用。b.單片機(jī)用來做自動(dòng)控制時(shí),需要在輸入和輸出口做大量的工作;而PLC有設(shè)計(jì)好的I/O端口,可以直接與信號(hào)相連接,簡(jiǎn)單方便。c.單片機(jī)在抗干擾措施上遠(yuǎn)沒有PLC的可靠性高,PLC在硬件和軟件上同時(shí)采用了控制抗干擾措施,安全穩(wěn)定。

　　2PLC改造原理

　　普通機(jī)床主要有兩種運(yùn)動(dòng)方式:一種是安裝在床身主軸箱內(nèi)的主軸轉(zhuǎn)動(dòng);另一種是安裝在刀架上的刀具與滑板一起沿主軸軸線方向進(jìn)給移動(dòng)。若加工的工件較大時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也相應(yīng)比較大,停車時(shí)必須有停車制動(dòng)功能,多采用電氣制動(dòng)。加工的過程中,為減小工人勞動(dòng)強(qiáng)度和節(jié)省工作時(shí)間,在提供切削液的前提下要求溜板箱(帶動(dòng)刀架移動(dòng))能夠高速的移動(dòng)。

　　3PLC改造方法及過程

　　3.1確定控制對(duì)象,首先要明確控制任務(wù)和相關(guān)設(shè)計(jì)要求,對(duì)改造工程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)中各執(zhí)行元件之間的關(guān)系及電控系統(tǒng)的相關(guān)要求要做到心中有數(shù),擬定系統(tǒng)設(shè)計(jì)的條件。要對(duì)改造機(jī)床的工作流程做深入全面的了解,分析其控制的幾種基本方式以及完成動(dòng)作的前提關(guān)系,了解現(xiàn)有機(jī)床的操作控制系統(tǒng)是否需要加以改進(jìn),若有需要,在后續(xù)設(shè)計(jì)中應(yīng)予以特別實(shí)現(xiàn)。

　　3.2制定控制方案和PLC選型。在生產(chǎn)工藝及機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制要求前提下,預(yù)設(shè)出電控系統(tǒng)的工作方式。由工藝過程和機(jī)械運(yùn)動(dòng)的步驟和狀態(tài),確立信號(hào)的輸入和輸出;由PLC驅(qū)動(dòng)哪些負(fù)載,統(tǒng)計(jì)出各輸入、輸出點(diǎn)。PLC硬件設(shè)計(jì)的重要部分是機(jī)型的選擇和I/O配置;以滿足控制系統(tǒng)的功能需要為選型原則,統(tǒng)計(jì)出被控設(shè)備的輸入輸出點(diǎn)數(shù)總需要量。PLC的輸入和輸出要有合理的地址編號(hào),能方便PLC系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)整以及硬件、軟件的設(shè)計(jì)。

　　4PLC改造過程中須注意的問題

　　4.1首先應(yīng)詳細(xì)了解原始資料,明確機(jī)床的整個(gè)控制過程后再設(shè)計(jì)改造方案。了解電力控制的要求與特點(diǎn),詳細(xì)分析控制電力線路的原理圖,確認(rèn)各種控制信號(hào)含義及其間的相互關(guān)系,確定信號(hào)是否需要輸入PLC或由PLC輸出,以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為準(zhǔn)則選擇PLC主機(jī)。選擇過程中要留有余量,以方便日后的系統(tǒng)修改及變更。

　　4.2在改造中要保證外圍設(shè)備與選用的PLC輸出類型相配套。

　　4.3為達(dá)到更有效、更穩(wěn)妥的保護(hù)措施。梯形圖程序要與接觸器、繼電器的觸點(diǎn)進(jìn)行連鎖結(jié)合、互鎖保護(hù)。比如在PLC程序中,雖然電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制已經(jīng)進(jìn)行了互鎖保護(hù),但在實(shí)際交流中接觸器觸點(diǎn)會(huì)發(fā)生熔焊,不能斷開,電動(dòng)機(jī)就會(huì)造成電源短路。所以增加正、反轉(zhuǎn)接觸器的互鎖是避免電源短路的重要方法。

　　4.4在重要的安全保護(hù)部分直接作硬件處理。例如,設(shè)置急停按鈕和緊急限位開關(guān)等,忽略PLC輸入端,采用直接由PLC的輸出端接入來保護(hù)負(fù)載電路。

　　4.5最大限度的保證控制系統(tǒng)在工作時(shí)能安全穩(wěn)定的進(jìn)行。

　　用PLC對(duì)一些舊式機(jī)床設(shè)備進(jìn)行改造是非常有必要的,從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)來講也是可行的,改造傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)可以充分發(fā)揮PLC可靠性高、抗干擾性強(qiáng)、節(jié)能壽命長(zhǎng)、維修量少的優(yōu)點(diǎn),提高了工作效率,為企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益,是一種行之有效的方法。

　　發(fā)表電子論文的權(quán)威期刊：《計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件》創(chuàng)刊于1984年，由上海市計(jì)算技術(shù)研究所和上海計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)開發(fā)中心共同主辦，注重刊登反映計(jì)算機(jī)應(yīng)用和軟件技術(shù)開發(fā)應(yīng)用方面的新理論、新方法、新技術(shù)以及創(chuàng)新應(yīng)用的文章，致力于創(chuàng)辦以創(chuàng)新、準(zhǔn)確、實(shí)用為特色，突出綜述性、科學(xué)性、實(shí)用性，及時(shí)報(bào)道國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)技術(shù)在科研、教學(xué)、應(yīng)用方面的研究成果和發(fā)展動(dòng)態(tài)的綜合性技術(shù)期刊，為國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)同行提供學(xué)術(shù)交流的平臺(tái)。