劉鐳斌

（湖南應用技術學院 湖南 常德 415000）

引言

在傳統(tǒng)的繼電器和接觸器控制的基礎上，采用專用存儲介質設計了PLC控制系統(tǒng)。它主要實現(xiàn)了內(nèi)部介質的存儲、操作過程的分析、程序結構的控制以及對各種機械或生產(chǎn)過程和數(shù)控機床的控制。它通常以兩個形式存在，一種是內(nèi)裝式，另一種是獨立式。在機械工業(yè)應用中，能夠在很大程度上節(jié)約人力，繼而提升其工作效率。

1 PLC數(shù)控系統(tǒng)

1.1 PLC硬件配置架構

PLC數(shù)控機床系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)式的測算系統(tǒng)具備對周邊環(huán)境適應能力強、程序語言識別速度更快和系統(tǒng)程序編寫穩(wěn)定性好等特性，另外PLC數(shù)控機床系統(tǒng)在具體的生產(chǎn)過程中對硬件配置插口具備較高的適應能力。因而，針對數(shù)據(jù)信息控制模塊由系統(tǒng)內(nèi)的硬件配置構成和客戶使用環(huán)境搭建，二者互相聯(lián)系，構成了PLC數(shù)控機床系統(tǒng)的基礎模塊構造。

1.2 數(shù)控機床系統(tǒng)組成

數(shù)字控制（Numerical Control）針對以智能化的數(shù)據(jù)信號對機床的運作和應用實現(xiàn)控制其數(shù)控機床的關鍵組成部分由程序介質、數(shù)控機床設備、伺服系統(tǒng)及其數(shù)控機床主體四部分構成。生產(chǎn)加工編號是將零件加工程序流程應用相對的文件格式和編碼儲存在一種程序載體上，同不一樣類型數(shù)控機床進行對比，將這種程序流程信息內(nèi)容輸入到CNC（Computer Numerical Control）模塊數(shù)控系統(tǒng)包含數(shù)控機床設備和伺服系統(tǒng)在其中數(shù)控機床的主要構成部分是主控設備，選用好幾個微處理器的CNC裝置，依據(jù)輸入數(shù)據(jù)信息，對全部需要輸出的零部件選用編號處理；伺服電機系統(tǒng)是PLC系統(tǒng)中處在核心部位，完成數(shù)控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。數(shù)控機床便是為了更好地生產(chǎn)加工零件，是數(shù)控機床的主要部分，包含機體、主軸軸承箱、刀架等機件。其作用是解決各種各樣原料，依照預置的零件構圖法進行生產(chǎn)加工設計[1]。在數(shù)控機床運作過程中，很有可能會產(chǎn)生應急突發(fā)的情況，操作人員的失誤很有可能造成所有生產(chǎn)制造的失誤。在數(shù)控機床的自動控制系統(tǒng)中，為了更好地避免緊急事件會直接書籍的設計構造，例如急停開關和導程等部件。

2 基于 PLC 的嵌入式數(shù)控機床控制系統(tǒng)軟件設計

基于PLC的嵌入式數(shù)控機床控制系統(tǒng)軟件功能設計包括數(shù)控機床控制數(shù)據(jù)通信的接收功能、基于PLC的控制數(shù)據(jù)輸入映射功能、控制狀態(tài)值的邏輯處理功能和控制程序的最終執(zhí)行功能[2]。

根據(jù)系統(tǒng)的基本操作流程，詳細介紹了數(shù)控機床控制數(shù)據(jù)的通信與接收、基于PLC的控制數(shù)據(jù)映射以及數(shù)控機床控制程序的實現(xiàn)。

2.1 數(shù)控機床控制數(shù)據(jù)通信接收

數(shù)控機床控制數(shù)據(jù)通信接收是系統(tǒng)運行的第一階段，通過接口板[4]獲取端口上的控制數(shù)據(jù)信息。因為在系統(tǒng)的實際運行中，控制數(shù)據(jù)信息中往往存在無效數(shù)據(jù)。因此，需要采用PLC掃描的方法，根據(jù)控制序列采集接收到的控制數(shù)據(jù)，并將有效的控制數(shù)據(jù)填入存儲器，然后進入系統(tǒng)處理階段。在程序控制過程中，當輸入的控制數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，內(nèi)存中已有的控制數(shù)據(jù)不會受到影響或改變。控制數(shù)據(jù)的更改只會在下一階段的控制數(shù)據(jù)通信中接收和更改。

2.2 基于 PLC 的控制數(shù)據(jù)映射

接收到數(shù)控機床的控制數(shù)據(jù)通信后，通過系統(tǒng)的計算機接口再次進行控制數(shù)據(jù)通信，得到兩個8位十六進制數(shù)。通過對數(shù)據(jù)映射的研究，最終得到每個控制點的值，并用特定的變量保存每個控制點的值，實現(xiàn)區(qū)域映射。基于PLC的控制數(shù)據(jù)映射是系統(tǒng)中一個非常重要的環(huán)節(jié)[3]。只有通過這個環(huán)節(jié)，用戶輸入的參數(shù)信息才能轉化為具體的功能，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)機床的控制。通過本文的數(shù)據(jù)采集階段，用用戶語言編寫了運行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的程序。計算機接口板實時存儲端口狀態(tài)信息，并將其輸入映射區(qū)。通過映射鏈接，重新分析數(shù)據(jù)中的自然語義和意義，從而做出正確的控制。

2.3 實現(xiàn)數(shù)控機床控制程序執(zhí)行

為了實現(xiàn)數(shù)控機床的控制程序，系統(tǒng)需要根據(jù)用戶的實際輸入信息，在執(zhí)行控制程序后得到預期的結果。在邏輯結構中，根據(jù)設備組件的信息，將輸出控制數(shù)據(jù)的保留變量連接到系統(tǒng)中相應的位置，實現(xiàn)設備組件與系統(tǒng)端口值的實時連接效果。通過編譯過程，將控制程序分成幾個不同的單元，然后分別進行轉換。每個邏輯對應于數(shù)據(jù)機上的一個設備組件，節(jié)點位置表示控制邏輯和邏輯功能的節(jié)點，最后通過映射區(qū)的輸出結果執(zhí)行相應的控制程序，實現(xiàn)對數(shù)控機床的控制。

3 結語

隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，對數(shù)控機床的需求量越來越大。PLC在數(shù)控機床中的應用，不僅大大提高了整個系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，而且有效地實現(xiàn)了數(shù)控機床的自動控制，對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益有很大的好處[4]。結合當今數(shù)控系統(tǒng)的特點，我們應該不斷完善PLC的功能，特別是PC軟件的功能，進一步統(tǒng)一數(shù)控系統(tǒng)的編程語言來解決這些問題，這將大大提高我國數(shù)控系統(tǒng)的性能[5]。