蔣秀姣

摘要：隨著信息技術的不斷發(fā)展，PLC技術的廣泛應用，PLC系統(tǒng)具有響應靈敏、控制可靠、抗干擾能力強以及低電源質量要求的優(yōu)點。在組合機床控制系統(tǒng)中采用PLC技術，不僅能夠提高機床的可靠性和適應性，而且對提高機床的生產率，對提高經濟效益、社會效益具有重要作用。下面本研究首先分析了PLC技術的工作原理，然后詳細分析PLC技術在組合機床控制系統(tǒng)中的應用，以供參考。

關鍵詞：組合機床；控制系統(tǒng)；PLC技術；應用

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）12-2864-04

PLC當前工業(yè)加工等工作中使用的一種新型的控制裝置，PLC有控制器、接口、儲存器等設備、軟件組成。PLC可以針對不同邏輯程序進行運算工作，還有非常多的功能，將PLC應用到組合機床中，實現(xiàn)了組合機床的創(chuàng)新和改造，提高了組合機床的性能的提升，在發(fā)揮組合機床原有的各項功能同時，進行技術上的創(chuàng)新。

1 PLC的工作原理

PLC是可編程序控制器的簡稱，是當前機床加工、控制領域使用最廣泛的一種新型自動化裝置。PLC利用自身內部的可編程儲存器，進行各項邏輯運算、控制、定時等指令，并在完成各項指令的過程中，在數(shù)字量等的基礎上進行各項指令的輸入和輸出，設備的生產。

其中PLC的工作過程，可以將其分為三個階段，這三個工作階段也就是采樣、程序執(zhí)行、輸出，完成這三個階段，將其看成是一個工作周期，在PLC運行的過程中，PLC的中央處理器（CPU）將會按照一定的工作程序對PLC的工作周期進行重復執(zhí)行。

第一，采樣。PLC先對所有的輸入端子進行掃滿，將掃描到的各個輸入狀態(tài)，保存到PLC內部相對應的輸入寄存器中，而此時的輸入寄存器將被刷新。然后技進入到PLC的程序執(zhí)行中，在這個過程中，輸入寄存器和外界沒有關系，保證隔離的狀態(tài)，不管外界信號是如何變化的，輸入寄存器的內容都不會受到任何的影響，其內容將保持不變，直到下一個工作周期，進行輸入端子的掃描采集為止，PLC的輸入寄存器內容采用重新被刷新，獲取新的內容。

第二，程序執(zhí)行。根據(jù)PLC的工作掃描原則，進行各個程序的逐句掃描。在PLC程序執(zhí)行階段，遇到跳轉指令時，需要根據(jù)跳轉條件，進行跳轉指令執(zhí)行判斷，這決定著程序的跳轉地址。當程序的挑戰(zhàn)指令中包含有輸入、輸出等狀態(tài)信息時，PLC就會從在上一個工作階段采集的輸入信息，在寄存器中尋找相對用的輸入端子狀態(tài)，找到對應元件當前的工作狀態(tài)。在確定運算程序當前的工作狀態(tài)后，進行對應的邏輯運算，將得出的運算結果再次的儲存到輸入寄存器中。從輸入寄存器的工作狀態(tài)和工作性質進行分析，它的工作狀態(tài)會在程序執(zhí)行階段，隨著程序的執(zhí)行而發(fā)生變化。

第三，輸出。在PLC將所有的程序都完成執(zhí)行任務之后，寄存器中儲存的所有輸入、輸出狀態(tài)，在這個工作階段，會將其中的所有輸出狀態(tài)轉移到輸出鎖存器中，然后在一定的輸出方式下，將這些輸出狀態(tài)輸出，同時對外部負載進行驅動。

以上的三個工作階段就是PLC的工作原理，在這個三個階段的基礎上，完成各項執(zhí)行任務，實現(xiàn)各項計算、控制等功能、指令。

2 PLC技術在組合機床控制系統(tǒng)中的應用

可編程序控制器是當前工業(yè)生產中使用的自動化控制裝置之一，有非常多的使用功能，有非常好的使用前景，可以將傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)或者其他系統(tǒng)代替，實現(xiàn)工業(yè)自動化控制。PLC在組合機床加工中的應用，是根據(jù)組合機床的加工要求，將PLC技術應用在其控制系統(tǒng)中，形成組合機床PLC控制系統(tǒng)軟件，提升組合機床的運行可靠性以及自動化水平。具體的應用如下：

2.1 PLC在組合機床控制系統(tǒng)中應用的設計要求

第一，在組合機床和電源接通之后，啟動液壓油泵，開啟組合機床的工作按鈕，使組合機床處于自動工作的狀態(tài)。

第二，按照工料的加工工藝要求，以及組合機床的加工順序，是組合機床進行自動工作。

第三，組合機床左右滑臺工作循環(huán)程序。

第四，組合機床的主軸從開始工進進行自動旋轉，完成工進之后，在滑臺回到原位行程之后，停止轉動。

第五，在組合機床的主軸箱快進完成時，機床的主軸解除定位，使其在工進剛剛進行時，自動的轉動，完成工進之后停止轉動并進行定位。組合機床主軸定位過程和工作狀態(tài)如下表：

2.2 PLC控制系統(tǒng)軟件設計

PLC對組合機床各個部件的輸入點地址進行采集和分配，在自身的輸入點寄存器中，對這個輸入點的采集進行編號，在程序執(zhí)行中，進行輸出點信息的輸出，進行PLC地址分配。

表2 PLC輸出點的地址分配表

[邏輯變量＼&PLC地址＼&邏輯變量＼&PLC地址＼&1DT＼&Y430＼&右主軸工作電機接觸器YC1＼&Y532＼&2DT＼&Y431＼&3DT＼&Y432＼&左主軸工作電機接觸器YC2＼&Y533＼&4DT＼&Y433＼&5DT＼&Y434＼&左主軸定位電機接觸器YC3＼&Y534＼&6DT＼&Y435＼&7DT＼&Y436＼&油泵電機接觸器YC4＼&Y535＼&8DT＼&Y437＼&11DT＼&Y530＼&左右滑臺原位指示燈＼&Y536＼&12DL＼&Y531＼&]

PLC在組合機床中的應用，我們以柴油機機體鉆銑臥式組合機床為例進行分析，組合機床是由液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成的。其液壓圖如圖2。

該組合機床的自動工作流程為：雙手同時按下“自動開始”按鈕1、2——>上料機構開始工作——>上料機構擺入（Y30， EV1B）—>輸送1電機正轉（Y02，KM3）—>輸送機構至中位后（X74）—>上料機構上升（Y33，EV4B）—>輸送至終點（X76）后輸送電機停止（Y02，KM1）—>上料機構下降（Y32，BEV3）——>夾具機構夾緊機體工件——>輸送1電機反轉（Y03，KM4）——>上料機構返回到原位（X73）—>上料機構擺出（電磁閥EV2B）。endprint

銑頭1（Y5，KM7）、2（Y10，KM9）電機啟動—>滑臺1前進（Y34，EV1C）—>銑頭對機體頂?shù)锥嗣孢M行粗銑—>滑臺1至終點（X61）—>鉆頭電機（Y13，KM12）啟動—>滑臺2（Y36，EV1D）前進—>滑臺2前進至終點（X103）—>完成鉆孔工序—>滑臺2后退（Y37，EV2D）至原位（X102）—>鉆頭電機停止（Y13，KM12）—>夾具夾緊機構松開（Y16，EV3A；Y20， EV5A；Y22，EV7A；Y25，EV9A）。

下料機構開始工作—>下料機構擺入（Y30，EV1B）—>輸送電機2（Y4，KM5）啟動—>下料機構至終點（X103）后—>下料機構上升（Y43，EV4E）—>下料機構返回—>下料機構至中位（X111）—>下料機構下降（Y42，EV3E）—>下料機構至原位（X102）—>下料機構擺出（Y41，EV2E）。

滑臺1返回（Y35，EV2C）至原位（X60）—>主軸1（Y5，KM7）、2（Y10，KM9）電機停止。

根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的工作流程，將PLC系統(tǒng)加入組合技術中，形成PLC電氣系統(tǒng)，在PLC系統(tǒng)的作用下進行機床的自動加工生產。其中電氣加工系統(tǒng)的設計，如圖3，圖4。

在PLC控制下的組合機床操作方式，通過面板上的開關進行相應的工作操作。其中控制面板的設計如圖5。

其中點動操作主要是對機床進行調整，將其開關調整到點動方式，選擇點動的動作：夾/卸，左工進、左快退、右工進、右快退，選擇完點動動作之后，開下開X400按鈕，進行工作，按停X510按鈕，則是將工件松開。

單循環(huán)操作方式主要是進行組合機床工作循環(huán)，將機床控制面板上的開關調節(jié)到單循環(huán)方式，按下開X400按鈕，此時組合機床就會自動的進行一次機床循環(huán)工作。在機床加工過程中，如果遇到特殊情況，按下停X510按鈕，機床將停止工作，如果解除停X510按鈕機床將又會繼續(xù)工作，直到單次循環(huán)工作結束為止。

2.3 PLC技術應用的效果

PLC在組合機床中的應用，不僅可以對組合機床的自動化程序進行編程，還可以對組合機床的故障診斷程序進行編制，通過對組合機床故障診斷程序進行編制，實現(xiàn)了組合機床的故障檢測診斷功能。經過改造后的組合技術電氣線路得到簡化，降低了組合機床故障診斷率，同時也將組合機床的生產效率提升。PLC在組合機床中的改造應用也將組合機床的液壓系統(tǒng)進行完善，提高了組合機床的應用價值。

在組合機床控制系統(tǒng)設計中，使用PLC、計算機等進行分布式控制，不僅可以實現(xiàn)組合機床對各個信號的邏輯控制，還可以實現(xiàn)不同位置機位間的通信，操作簡單、運行的可靠性非常高，通過控制系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)組合機床的自動化提高，滿足當前組合機床加工中對各項技術的要求。將PLC作為核心，使自動控制程序、公共程序、手動程序結合在一起，應用到組合機床中，將組合機床的各個程序進行分開編寫設計，使得組合機床的控制系統(tǒng)結構更加簡單、思路更加清晰，方便操作和修改。

PLC在組合機床控制系統(tǒng)中的應用不僅促進機床生產效率的提升，提高機床運行的可靠性，還具有信號輸出、報警處理、控制轉換等功能。PLC在組合機床中的應用，將機床中的一些不足進行彌補，同時也促進了機床功能的擴展，實現(xiàn)成本低、運行方便、操作簡單，PLC在機床中的應用有非常好的發(fā)展前景。

3 總結

隨著科學技術的進步，在工業(yè)生產中不斷有新的設備、新的生產工藝等進入到實際生產工作中，其中機床加工中加工工藝、加工技術更新?lián)Q代速度非?？?，機床的控制系統(tǒng)性能需要跟上時代的需求，就需要進行轉變。PLC一種高效、可靠的可編程序控制器，是當前加工領域重要的一種裝置，將其應用到組合機床控制系統(tǒng)中，可以有效的提升機床的生產效率，提高機床的運行可靠性，改善機床的性能。將PLC應用在組合機床中，有非常好的發(fā)展前景，可以提高機床加工效率，提高機床的自動化水平，其必將成為工業(yè)生產中控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。

參考文獻：

[1] 李衛(wèi)新，張曉輝.PLC控制系統(tǒng)在多工位組合機床中的應用[J].輕工科技，2012（6）：125-126.

[2] 鄧林興.混合可編程控制PLC技術組合機床控制系統(tǒng)研究[J].制造業(yè)自動化，2012（20）：79-80.

[3] 荀群德，楊超君，王宏睿.基于PLC的六工位組合機床的控制系統(tǒng)設計[J].組合機床與自動化加工技術，2009（7）：107-108.

[4] 曾燕飛，李虎山.基于PLC的三面銑組合機床電氣控制系統(tǒng)設計[J].組合機床與自動化加工技術，2010（1）：46-47.

[5] 張偉中，沈軍達.基于PLC的組合機床控制系統(tǒng)[J].機電一體化，2009（4）：58-59

[6] 趙軻，蔡業(yè)彬，鄧昌奇.基于PLC的鉆孔組合機床控制系統(tǒng)設計[J].機電工程，2013（10）：121-122.endprint

銑頭1（Y5，KM7）、2（Y10，KM9）電機啟動—>滑臺1前進（Y34，EV1C）—>銑頭對機體頂?shù)锥嗣孢M行粗銑—>滑臺1至終點（X61）—>鉆頭電機（Y13，KM12）啟動—>滑臺2（Y36，EV1D）前進—>滑臺2前進至終點（X103）—>完成鉆孔工序—>滑臺2后退（Y37，EV2D）至原位（X102）—>鉆頭電機停止（Y13，KM12）—>夾具夾緊機構松開（Y16，EV3A；Y20， EV5A；Y22，EV7A；Y25，EV9A）。

下料機構開始工作—>下料機構擺入（Y30，EV1B）—>輸送電機2（Y4，KM5）啟動—>下料機構至終點（X103）后—>下料機構上升（Y43，EV4E）—>下料機構返回—>下料機構至中位（X111）—>下料機構下降（Y42，EV3E）—>下料機構至原位（X102）—>下料機構擺出（Y41，EV2E）。

滑臺1返回（Y35，EV2C）至原位（X60）—>主軸1（Y5，KM7）、2（Y10，KM9）電機停止。

根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的工作流程，將PLC系統(tǒng)加入組合技術中，形成PLC電氣系統(tǒng)，在PLC系統(tǒng)的作用下進行機床的自動加工生產。其中電氣加工系統(tǒng)的設計，如圖3，圖4。

在PLC控制下的組合機床操作方式，通過面板上的開關進行相應的工作操作。其中控制面板的設計如圖5。

其中點動操作主要是對機床進行調整，將其開關調整到點動方式，選擇點動的動作：夾/卸，左工進、左快退、右工進、右快退，選擇完點動動作之后，開下開X400按鈕，進行工作，按停X510按鈕，則是將工件松開。

單循環(huán)操作方式主要是進行組合機床工作循環(huán)，將機床控制面板上的開關調節(jié)到單循環(huán)方式，按下開X400按鈕，此時組合機床就會自動的進行一次機床循環(huán)工作。在機床加工過程中，如果遇到特殊情況，按下停X510按鈕，機床將停止工作，如果解除停X510按鈕機床將又會繼續(xù)工作，直到單次循環(huán)工作結束為止。

2.3 PLC技術應用的效果

PLC在組合機床中的應用，不僅可以對組合機床的自動化程序進行編程，還可以對組合機床的故障診斷程序進行編制，通過對組合機床故障診斷程序進行編制，實現(xiàn)了組合機床的故障檢測診斷功能。經過改造后的組合技術電氣線路得到簡化，降低了組合機床故障診斷率，同時也將組合機床的生產效率提升。PLC在組合機床中的改造應用也將組合機床的液壓系統(tǒng)進行完善，提高了組合機床的應用價值。

在組合機床控制系統(tǒng)設計中，使用PLC、計算機等進行分布式控制，不僅可以實現(xiàn)組合機床對各個信號的邏輯控制，還可以實現(xiàn)不同位置機位間的通信，操作簡單、運行的可靠性非常高，通過控制系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)組合機床的自動化提高，滿足當前組合機床加工中對各項技術的要求。將PLC作為核心，使自動控制程序、公共程序、手動程序結合在一起，應用到組合機床中，將組合機床的各個程序進行分開編寫設計，使得組合機床的控制系統(tǒng)結構更加簡單、思路更加清晰，方便操作和修改。

PLC在組合機床控制系統(tǒng)中的應用不僅促進機床生產效率的提升，提高機床運行的可靠性，還具有信號輸出、報警處理、控制轉換等功能。PLC在組合機床中的應用，將機床中的一些不足進行彌補，同時也促進了機床功能的擴展，實現(xiàn)成本低、運行方便、操作簡單，PLC在機床中的應用有非常好的發(fā)展前景。

3 總結

隨著科學技術的進步，在工業(yè)生產中不斷有新的設備、新的生產工藝等進入到實際生產工作中，其中機床加工中加工工藝、加工技術更新?lián)Q代速度非常快，機床的控制系統(tǒng)性能需要跟上時代的需求，就需要進行轉變。PLC一種高效、可靠的可編程序控制器，是當前加工領域重要的一種裝置，將其應用到組合機床控制系統(tǒng)中，可以有效的提升機床的生產效率，提高機床的運行可靠性，改善機床的性能。將PLC應用在組合機床中，有非常好的發(fā)展前景，可以提高機床加工效率，提高機床的自動化水平，其必將成為工業(yè)生產中控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。

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銑頭1（Y5，KM7）、2（Y10，KM9）電機啟動—>滑臺1前進（Y34，EV1C）—>銑頭對機體頂?shù)锥嗣孢M行粗銑—>滑臺1至終點（X61）—>鉆頭電機（Y13，KM12）啟動—>滑臺2（Y36，EV1D）前進—>滑臺2前進至終點（X103）—>完成鉆孔工序—>滑臺2后退（Y37，EV2D）至原位（X102）—>鉆頭電機停止（Y13，KM12）—>夾具夾緊機構松開（Y16，EV3A；Y20， EV5A；Y22，EV7A；Y25，EV9A）。

下料機構開始工作—>下料機構擺入（Y30，EV1B）—>輸送電機2（Y4，KM5）啟動—>下料機構至終點（X103）后—>下料機構上升（Y43，EV4E）—>下料機構返回—>下料機構至中位（X111）—>下料機構下降（Y42，EV3E）—>下料機構至原位（X102）—>下料機構擺出（Y41，EV2E）。

滑臺1返回（Y35，EV2C）至原位（X60）—>主軸1（Y5，KM7）、2（Y10，KM9）電機停止。

根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的工作流程，將PLC系統(tǒng)加入組合技術中，形成PLC電氣系統(tǒng)，在PLC系統(tǒng)的作用下進行機床的自動加工生產。其中電氣加工系統(tǒng)的設計，如圖3，圖4。

在PLC控制下的組合機床操作方式，通過面板上的開關進行相應的工作操作。其中控制面板的設計如圖5。

其中點動操作主要是對機床進行調整，將其開關調整到點動方式，選擇點動的動作：夾/卸，左工進、左快退、右工進、右快退，選擇完點動動作之后，開下開X400按鈕，進行工作，按停X510按鈕，則是將工件松開。

單循環(huán)操作方式主要是進行組合機床工作循環(huán)，將機床控制面板上的開關調節(jié)到單循環(huán)方式，按下開X400按鈕，此時組合機床就會自動的進行一次機床循環(huán)工作。在機床加工過程中，如果遇到特殊情況，按下停X510按鈕，機床將停止工作，如果解除停X510按鈕機床將又會繼續(xù)工作，直到單次循環(huán)工作結束為止。

2.3 PLC技術應用的效果

PLC在組合機床中的應用，不僅可以對組合機床的自動化程序進行編程，還可以對組合機床的故障診斷程序進行編制，通過對組合機床故障診斷程序進行編制，實現(xiàn)了組合機床的故障檢測診斷功能。經過改造后的組合技術電氣線路得到簡化，降低了組合機床故障診斷率，同時也將組合機床的生產效率提升。PLC在組合機床中的改造應用也將組合機床的液壓系統(tǒng)進行完善，提高了組合機床的應用價值。

在組合機床控制系統(tǒng)設計中，使用PLC、計算機等進行分布式控制，不僅可以實現(xiàn)組合機床對各個信號的邏輯控制，還可以實現(xiàn)不同位置機位間的通信，操作簡單、運行的可靠性非常高，通過控制系統(tǒng)的設計，實現(xiàn)組合機床的自動化提高，滿足當前組合機床加工中對各項技術的要求。將PLC作為核心，使自動控制程序、公共程序、手動程序結合在一起，應用到組合機床中，將組合機床的各個程序進行分開編寫設計，使得組合機床的控制系統(tǒng)結構更加簡單、思路更加清晰，方便操作和修改。

PLC在組合機床控制系統(tǒng)中的應用不僅促進機床生產效率的提升，提高機床運行的可靠性，還具有信號輸出、報警處理、控制轉換等功能。PLC在組合機床中的應用，將機床中的一些不足進行彌補，同時也促進了機床功能的擴展，實現(xiàn)成本低、運行方便、操作簡單，PLC在機床中的應用有非常好的發(fā)展前景。

3 總結

隨著科學技術的進步，在工業(yè)生產中不斷有新的設備、新的生產工藝等進入到實際生產工作中，其中機床加工中加工工藝、加工技術更新?lián)Q代速度非?？?，機床的控制系統(tǒng)性能需要跟上時代的需求，就需要進行轉變。PLC一種高效、可靠的可編程序控制器，是當前加工領域重要的一種裝置，將其應用到組合機床控制系統(tǒng)中，可以有效的提升機床的生產效率，提高機床的運行可靠性，改善機床的性能。將PLC應用在組合機床中，有非常好的發(fā)展前景，可以提高機床加工效率，提高機床的自動化水平，其必將成為工業(yè)生產中控制系統(tǒng)的主流發(fā)展方向。

參考文獻：

[1] 李衛(wèi)新，張曉輝.PLC控制系統(tǒng)在多工位組合機床中的應用[J].輕工科技，2012（6）：125-126.

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[4] 曾燕飛，李虎山.基于PLC的三面銑組合機床電氣控制系統(tǒng)設計[J].組合機床與自動化加工技術，2010（1）：46-47.

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[6] 趙軻，蔡業(yè)彬，鄧昌奇.基于PLC的鉆孔組合機床控制系統(tǒng)設計[J].機電工程，2013（10）：121-122.endprint