摘要目前,可程式設計序控制器（plc）廣泛應用於數控工具機等工業控制中。數控工具機的控制部分可分為數字控制和順序控制兩部分,數字控制部分包括對各座標軸位置的連續控制,而順序控制包括對主軸正/反轉和啟動/停止、換刀、卡盤夾緊和鬆開、冷卻、尾架、排屑等輔助動作的控制。現代數控工具機採用plc代替繼電器控制來完成邏輯控制,使數控工具機結構更緊湊,功能更豐富,響應速度和可靠性大大提高!
可程式設計序控制器是一種專為在工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子系統，它採用一種可程式設計序的儲存器，在其內部儲存執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，通過數字式、模擬式的輸入輸出來控制各種型別的機械裝置和生產過程。組合工具機是針對特定工件，進行特定加工而設計的一種高效率自動化專用加工裝置，這類裝置大多能多刀同時工作，並且具有自動迴圈的功能。組合工具機通常由標準通用部件和加工專用部件組合構成，動力部件採用電動機驅動或採用液壓系統驅動，由電氣系統進行工作自動迴圈的控制，是典型的機電或機電液一體化的自動加工裝置。
【關鍵詞】：可程式設計序控制器數字控制順序控制操作指令組合工具機自
動迴圈引言
20世紀末期，可程式設計控制器的發展特點是更加適應於現代工業的需要。從控制規模上來說，這個時期發展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用於壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機介面單元、通訊單元，使應用可程式設計控制器的工業控制裝置的配套更加容易。目前，可程式設計控制器在機械製造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長久的發展。
我國可程式設計控制器的引進、應用、研製、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進裝置中大量使用了可程式設計控制器。接下來在各種企業的生產裝置及產品中不斷擴大了plc的應用。
目前，我國自己已可以生產中小型可程式設計控制器。上海東屋電氣****生產的cf系列、杭州工具機電器廠生產的dkk及d系列、大連組合工具機研究所生產的s系列、蘇州電子計算機廠生產的yz系列等多種產品已具備了一定的規模並在工業產品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的plc生產廠家。
可以預期，隨著我國現代化程序的深入，plc在我國將有更廣闊的應用天地。
目錄在數控工具機中的應用 1
1.1plc和nc的關係 1
1.2plc在數控工具機中的應用 1.2.1plc在數控工具機中的應用形式 1
1.2.2plc與數控系統及數控工具機間的資訊交換 2
1.2.3plc在數控工具機中的工作流程2
1.3plc的特點3
1.3.2功能強，適應面廣 3
1.3.3程式設計簡單，容易掌握 3
的應用現狀 5
結論 8
致謝語 9
參考文謝 10
1.1plc和nc的關係
plc用於通用裝置的自動控制，稱為可程式設計控制器。plc用於數控工具機的外圍輔助電氣的控制，稱為可程式設計序工具機控制器。因此，在很多數控系統中將其稱之為pmc（programmablemachinetoolcontroller）。
數控系統有兩大部分，一是nc、二是plc，這兩者在數控工具機所起的作用範圍是不相同的。可以這樣劃分nc和plc的作用範圍：
1、實現刀具相對於工件各座標軸幾何運動規律的數字控制。這個任務是由nc來完成；2、工具機輔助裝置的控制是由plc來完成。它是在數控工具機執行過程中，根據cnc內部標誌以及工具機的各控制開關、檢測元件、執行部件的狀態，按照程式設定的控制邏輯對諸如刀庫運動、換刀機構、冷卻液等的執行進行控制。
在數控工具機中這兩種控制任務，是密不可分的，它們按照上面的原則進行了分工，同時也按照一定的方式進行連線。nc和plc的介面方式一直遵循國際標準「isso4336-1981(e)工具機數字控制－數控裝置和數控工具機電氣裝置之間的介面規範」的規定，介面分為幾種型別：與驅動命令有關的連線電路；數控裝置與測量系統和測量感測器間的連線電路；電源及保護電路；通斷訊號及**訊號連線電路。
從介面分類的標準來看，第一類、第二類連線電路傳送的是數控裝置與伺服單元、伺服電機、位置檢測以及資料檢測裝置之間控制資訊。第三類是由數控工具機強電電路中的電源控制控制電路構成。通常由電源變壓器、控制變壓器、各種斷路器、保護開關、繼電器、接觸器等等構成。
為其他電機、電磁閥、電磁鐵等執行元件供電。這些相對於數控系統來講，屬於強電迴路。這些強電迴路是不能夠和控制系統的弱電迴路，直接相連線的，只能夠通過中間繼電器等電子元器件轉換成直流低壓下工作的開關訊號，才能夠成為plc或繼電器邏輯控制電路的可接受的電訊號。
反之，plc或繼電器邏輯控制來的控制訊號，也必須經過中間繼電器或轉換電路變成能連線到強電路的訊號，再由強電迴路驅動執行元件工作。第四類訊號是數控裝置向外部傳送的輸入輸出控制訊號。
1.2plc在數控工具機中的應用
1.2.1plc在數控工具機中的應用形式plc在數控工具機中應用
通常有兩種形式：一種稱為內裝式；一種稱為獨立式。
內裝式plc也稱整合式plc，採用這種方式的數控系統，在設計之初就將nc和plc結合起來考慮，nc和plc之間的訊號傳遞是在內部匯流排的基礎上進行的，因而有較高的較高交換速度和較寬的資訊通道。它們可以共用乙個cpu也可以是單獨的cpu這種結構從軟硬體整體上考慮,plc和nc之間沒有多餘的導線連線,增加了系統的可靠性,而且nc和plc之間易實現許多高階功能。plc中的資訊也能通過cnc的顯示器顯示,這種方式對於系統的使用具有較大的優勢。
高檔次的數控系統一般都採用這種形式的plc。獨立式plc也稱外裝式plc，它獨立於nc裝置，具有獨立完成控制功能的plc。在採用這種應用方式式，可根據使用者自己的的特點，選用不同專業plc廠商的產品，並且可以更為方便的對控制規模進行調整
1.2.2plc與數控系統及數控工具機間的資訊交換
相對於plc，工具機和nc就是外部。plc與工具機以及nc之間的資訊交換，對於plc的功能發揮，是非常重要的。plc與外部的資訊交換，通常有幾個部分；工具機側至plc：
工具機側的開關量訊號通過i/o單元介面輸入到plc中，除極少數訊號外，絕大多數訊號的含義及所配置的輸入位址，均可由plc程式編制者或者是程式使用者自行定義。數控工具機生產廠家可以方便的根據工具機的功能和配置，對plc程式和位址分配進行修改；plc至工具機：plc的控制訊號通過plc的輸出介面送到工具機側，所有輸出訊號的含義和輸出位址也是由plc程式編制者或者是使用者自行定義；cnc至plc:
cnc送至plc的資訊可由cnc直接送入plc的暫存器中,所有cnc送至plc的訊號含義和位址(開關量位址或暫存器位址)均由cnc廠家確定,plc程式設計者只可使用不可改變和增刪。如數控指令的m、s、t等功能,通過cnc解碼後直接送入plc相應的暫存器中；plc至cnc:plc送至cnc的資訊也由開關量訊號或暫存器完成,所有plc送至cnc的訊號位址與含義由cnc廠家確定,plc程式設計者只可使用,不可改變和增刪。
1.2.3plc在數控工具機中的工作流程
plc在數控工具機中的工作流程，通常的plc工作流程基本上是一致的，分為以下幾個步驟：輸入取樣：輸入取樣，就是plc以順序掃瞄的方式讀入所有輸入埠的訊號狀態，並將此狀態，讀出輸入到映象暫存器中。
當然，在程式執行週期中這些訊號狀態是不會變化的，除非乙個新的掃瞄週期的到來，並且原來埠訊號狀態已經改變，輸入到映象暫存器的訊號狀態才會發生變化；程式執行：程式執行階段系統會對程式進行特定順序的掃瞄，並且同時讀出輸入映像寄存區、輸出映像寄存區的讀取相關資料，在進行相關運算後，將運算結果存入輸出映像寄存區供輸出和下次執行使用；出重新整理階段：在所指令執行完成後，輸出映像寄存區的所有輸出繼電器的狀態（接通/斷開）在輸出重新整理階段轉存到輸出鎖存器中，通過特定方式輸出，驅動外部負載。
1.3plc的特點
plc是應社會生產而產生的，從一開始發展到現在一直是向可靠性高，抗干擾能力強、配套齊全，功能完善，適用性強易學易用，深受工程技術人員歡迎、系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造、體積小，重量輕，能耗低、對環境條件無要求、**低廉等社會生產方面的要求發展。
工業生產對控制裝置的可靠性要求：平均故障間隔時間長；故障修復時間（平均修復時間）短任何電子裝置產生的故障，通常為兩種：一、偶發性故障。
由於外界惡劣環境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，只要不引起系統部件的損壞，一旦環境條件恢復正常，系統也隨之恢復正常。但對plc而言，受外界影響後，內部儲存的資訊可能被破壞。
二、永久性故障。由於元器件不可恢復的破壞而引起的故障。
1.3.1通用性強，控制程式可變，使用方便
plc品種齊全的各種硬體裝置，可以組成能滿足各種要求的控制系統，使用者不必自己再設計和製作硬體裝置。使用者在硬體確定以後，在生產工藝流程改變或生產裝置更新的情況下，不必改變plc的硬裝置，只需改編程式就可以滿足要求。因此，plc除應用於單機控制外，在工廠自動化中也被大量採用。
1.3.2功能強，適應面廣
現代plc不僅有邏輯運算、計時、計數、順序控制等功能，還具有數字和模擬量的輸入輸出、功率驅動、通訊、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一台生產機械、一條生產線，又可控制乙個生產過程。
1.3.3程式設計簡單，容易掌握
目前，大多數plc仍採用繼電控制形式的「梯形圖程式設計方式」。既繼承了傳統控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數工廠企業電氣技術人員的讀圖習慣及程式設計水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的程式設計元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。
通過閱讀plc的使用者手冊或短期培訓，電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編制控制程式。同時還提供了功能圖、語句表等程式語言。
plc在執行梯形圖程式時，用解釋程式將它翻譯成組合語言然後執行（plc內部增加了解釋程式）。與直接執行組合語言編寫的使用者程式相比，執行梯形圖程式的時間要長一些，但對於大多數機電控制裝置來說，是微不足道的，完全可以滿足控制要求。
plc發展到今天，已經形成了大、中、小各種規模的系列化產品。可以用於各種規模的工業控制場合。近年來plc的功能單元大量湧現，使plc滲透到了位置控制、溫度控制、cnc等各種工業控制中。
加上plc通訊能力的增強及人機介面技術的發展，使用plc組成各種控制系統變得非常容易。
的應用現狀
plc在工業自動控制領域應用愈來愈廣，它在控制效能、組機週期和硬體成本等方面所表現出的綜合優勢是其它工控產品難以比擬的。隨著plc技術的發展, 它在位置控制、過程控制、資料處理等方面的應用也越來越多。在工具機的實際設計和生產過程中，為了提高數控工具機加工的精度，對其定位控制裝置的選擇就顯得尤為重要。
數控工具機及應用試題
數控工具機及應用 試題 閉卷考 班級姓名學號 一 填空題 每題2分，總計26分 1.數控工具機一般由程式載體 輸入裝置伺服系統 位置檢測反饋裝置和工具機機械部件組成。2.數控工具機按伺服系統控制方式分為開環控制系統的數控工具機系統的數控工具機系統的數控工具機。3.數控工具機按功能水平分為經濟型數控工...
光柵尺在數控工具機上的作用
光柵尺作為數控工具機直線軸的位置檢測元件，相當於人的 眼睛 就是 監視 該直線軸在執行數控系統的移動指令後，該直線軸是否真正準確地執行到數控系統指令所要求的位置。如果數控工具機沒有安裝光柵尺，當數控系統發出直線軸的移動指令後，直線軸能否到達數控系統要求的位置，完全依靠數控系統除錯的精度和機械傳動精度...
數控工具機程序的編制
第二章數控工具機加工程式的編制 第一節數控程式設計基礎 一 數控程式設計的概念 我們都知道，在普通工具機上加工零件時，一般是由工藝人員按照設計圖樣事先制訂好零件的加工工藝規程。在工藝規程中給出零件的加工路線 切削引數 工具機的規格及刀具 卡具 量具等內容。操作人員按工藝規程的各個步驟手工操作工具機，...