隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的精密度越來(lái)越高，從而對(duì)制造設(shè)備提出了更高的要求。為滿足市場(chǎng)的需要，要求制造設(shè)備具有高質(zhì)量、高效益和高精度生產(chǎn)方式的要求，數(shù)控機(jī)床設(shè)備的出現(xiàn)有效的解決了加工的問(wèn)題，適應(yīng)各種機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要。于是數(shù)控機(jī)床設(shè)備作為一種自動(dòng)化的加工設(shè)備而被廣泛采用。數(shù)控機(jī)床設(shè)備的核心是控制系統(tǒng)，而計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)作為控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，己成為當(dāng)今制造業(yè)的一個(gè)不可缺少的組成部分。

1 數(shù)控系統(tǒng)的組成

　　數(shù)控系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)二部分組成。控制系統(tǒng)按加工工藝要求進(jìn)行運(yùn)算，是數(shù)控機(jī)床的核心，它發(fā)出控制指令到伺服控制系統(tǒng)。伺服控制系統(tǒng)將控制指令信號(hào)放大由伺服電機(jī)完成其運(yùn)動(dòng)要求；伺服電機(jī)中的編碼器將伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)位置和速度反饋到控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行解碼、運(yùn)算完成—個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　控制系統(tǒng)主要由總線、電源、控制界面、可編程序控制器(PLC)以口等組成。其中PLC是控制系統(tǒng)的核心。

2 數(shù)控系統(tǒng)中的PLC

　　由于可編程控制器(PLC)是專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性極高、體積小、是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制裝置等顯著優(yōu)點(diǎn)。

數(shù)控中PLC

3 PLC的構(gòu)成

　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和模塊式。PLC包括CPU板、I／O接口，顯示面板、內(nèi)存板，電源燈。其中CPU是OLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，主要由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器及其總線構(gòu)成。

4 PLC的工作原理

　　可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC)，一種具有微處理機(jī)的數(shù)位電子設(shè)備，用于自動(dòng)化控制的數(shù)位邏輯控制器，可以將控制指令隨時(shí)加載內(nèi)存內(nèi)儲(chǔ)存與執(zhí)行。可編程控制器由內(nèi)部CPU，指令及資料內(nèi)存、輸入輸出單元、電源模組、數(shù)位類(lèi)比等單元所模組化組合成。

　　PLC在運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶要求編好后并存于用戶存儲(chǔ)器中，按照指令步序號(hào)做周期性的循環(huán)掃描，如果沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始按順序執(zhí)行用戶程序，直至程序掃描結(jié)束，但是遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件來(lái)進(jìn)行程序的跳轉(zhuǎn)。在PLC一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)信號(hào)是不變的，然后重新返回第一條指令，開(kāi)始新一輪的掃描。PLC循環(huán)執(zhí)行用戶程序時(shí)，PLC總是按相同的指令執(zhí)行。PLC從第一步運(yùn)算開(kāi)始到最后一步運(yùn)算結(jié)束循環(huán)執(zhí)行用戶程序。用戶程序所處理的內(nèi)容不是直接從硬件的輸入或輸出獲得而是經(jīng)過(guò)處理映像區(qū)。

　　PLC的—個(gè)掃描周期有三個(gè)階段分為：輸人采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新。

　　PLC在輸人采樣階段：PLC按順序掃描的，先將所有存在鎖存器中的輸人端子的通斷狀態(tài)存人內(nèi)存中的輸入映像寄存器中。此時(shí)映像寄存器被刷新。

　　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果在寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。PLC的程序執(zhí)行階段：按照用戶程序存放的順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果在寫(xiě)人輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。

　　PLC的輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器中的輸出繼電器的狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式輸出驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外部負(fù)載設(shè)備。

5 數(shù)控系統(tǒng)中PLC的基本特點(diǎn)

　　數(shù)控系統(tǒng)是以空間坐標(biāo)系的相對(duì)位置為基礎(chǔ)建立起來(lái)的。在數(shù)控系統(tǒng)中主要是由CNC和PLC協(xié)調(diào)配合共同完成數(shù)控機(jī)床的控制。PLC主要是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心，如刀具的更換、工件的夾緊等都由PLC完成的，而在運(yùn)動(dòng)上沒(méi)有具體的要求，它將來(lái)自CNC的各種運(yùn)動(dòng)功能指令進(jìn)行邏輯排序，使他們能夠準(zhǔn)確的、協(xié)調(diào)有序的安全運(yùn)行；同時(shí)將來(lái)自機(jī)床的各種信息及工作狀態(tài)傳給CNC，使CNC能及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)出進(jìn)一步的控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床的控制。CNC主要是對(duì)軌跡的控制，CNC將動(dòng)作信息傳給PLC，由PLC進(jìn)行編譯解碼，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的控制信號(hào)控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的控制信號(hào)控制輔助裝置完成機(jī)床相應(yīng)的動(dòng)作，它還接受操作面板直接控制機(jī)床的指令，另一方面將一部分指令送往CNC用于加工過(guò)程的控制。

6 結(jié)束語(yǔ)

　　數(shù)控機(jī)床代表當(dāng)今機(jī)械加工技術(shù)的趨勢(shì)與潮流，也是現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的條件下生存與發(fā)展的必然要。