数控技术
数字投本与质用
基于机床电气控制的PLC的自动化系统设计
胡杰
(江苏省通州中等专业学校江苏通州226300)
摘要:伴随着生产白动化水平的不断提高,基于机床电气控制的自动化系统逐渐得到了越来越多的关注和认可,PLC是最具有发展前景的产品。本文主要对PLC控制系统设计的基本原理和步骤,PLC的编程语言和程序设计进行分析。
关键词：机床电器控制PLC自动化系统设计
中图分类号：TP273
1PLC的定义、构成和功能
1.1PLC的定义和构成
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2014)04-0024-01
制比较适用；数据处理速度方面，PLC比较适合用于主要通过工业过程控制，数据处理速度较慢的地方。
可编程控制器又简称PLC，是一种数字运算操作的电子装置，是为工业生产而设计的。一方面它使用了可以编制程序的存储器，用来进行计算，计时、计数等，另一方面，它能通过数字式或模拟式的输入输出，操控每种类型的机器或生产过程
从结构方面来分析，PLC主要分为两种：组合式和固定式，组合式PLC是指由中央处理器(CPU).内存块、L/O模块、电源和机架等部分组合成；固定式PLC是由CPUL/O模块、内存块、电源以及显示面板等部分组成。CPU是可编程逻辑控制器的最重要的部件，它相当于PLC的神经中枢，它主要由运算器，寄存器，控制器等构成，CPU 的主要作用是按照PLC系统程序所给予的功能对使用的用户程序和一些相关的数据进行收集和存储，并且通过扫描的方式对现场输人装置传输来的形式及数据进行收集和保存，所以每套PLC最少必须配置一个CPU，
1.2PLC的功能
(1)可以限时操控，PLC可以提供若干个定时器，并同时对他们进行设定，而且还可以很方便的进行改动和调动
(2)能够条件操控，因为PLC设置了就对与、或以及非等逻辑运算指令，所以可以对继电器的申联、并联和并申联等相关连接进行处置。
(3)步进操控。PLC的不仅操控是在上一工序实现之后进行的，它主要体现在为下一工序的开始，并同时设置了移位寄存器。
(4)通信和联网。目前有相当一部分的PLC具备有通信技术，可以远程I/O控制，也就是说为了方便集中管理和分散控制，PLC构成广一个分布式控制网络。
(5)模数和数模之间功能的转换，这个功能是部分PLC所具备
的，其主要作用是控制和调整模拟量。 2PLC操控系统设计的原则和步
2.1设计原则
被控对象的工艺要求能够得到满足，生产效率能够得到提高，产品的质量能够得到提升，这三点是电器操控系统最主要的目标，所以在PLC控制系统的设计中，需要遵守的原则有：
(1)完整性。确切保证机械设备控制需要和工业生产过程能够得到充分的满足，
(2)经济性。设计出来的系统要简单且实用效果好。
(3)可靠性。设计出来的PLC控制系统在运行时能够稳定可靠。(4)发展性。需要综合考虑生产工艺的一系列综合发展，尤其在
I/O接口和通行性能等方面。
要以PLC控制系统所担当的操控重任为重要依据，去深层次的研究被控对象的生产工艺和特点。PLC控制系统常用于操控规模相对而言比较大，特别是受开关量控制的设备比较多的情况，所以在操控规模方面，要依赖借助系统的I/O设备总数来对控制系统的控制规模进行衡量，工艺方面，PLC表现最突出的时候是在工艺非常复杂的情况下，可靠性方面而言，I/O点数不超过二十的情况下PLC控
2.2设计步骤
PLC控制系统设计主要涉及硬件和软件两个方面，硬件设计主要针对的是PLC的外部设备，而软件方面则是针对PLC的应用程序，因此在进行系统设计时可按以下程序：
(1)对被控对象的认识和了解。在控制系统设计工作之前，必须要对被控系统进行充分的了解，所以设计人员就有必要去现场实地考察，收集相关方面的资料，同时通过与操作人员的沟通去全方位的了解被控对象的功能、电气系统和机及液压等之闻的关系，PLC 相互间联网与否、人机界面和系统工作模式等，并做好记录。
(2)硬件的选择，I/O设备涉及到的输人设备主要有按钮，转换开关，位置开关和相对应的传感器等，涉及到的输出设备主要有继电器，接单器，信号指示灯和其相对应的执行器等，PLC主要包括L/ O模块，可编程逻辑控制器的型号、容量和电源等；分配I/O的时候，需要提供名称，编号，设备代码和功能等相关信息，绘制PLC外围的硬件线路图；分配定时器等内部辅助继电器的地址
(3)应用程序的编写。程序的设计依据为根据操控系统的实质要求，去选择恰当的方法对PLC去进行设计。在程序编写的过程中要充分的满足控制需求，相关的控制功能和任务程序需要一个个的进行编写，系统的特殊功能进行改进和完善。
(4程序的调试。程序的调试主要是包含模拟调试和现场调试，模拟调试主要依据是现场信号的产生方式，可以分为硬件和软件模拟法。
3PLC控制系统软件设计方案建议
PLC系统编程语言的确定主要考意的是编写和调试的方便性，在实际中常用到的PLC编程语言主要有梯形图和指令语句表两种编程语言，而梯形图编程语言也是应用得最普邀的。梯形图的编程格式是由上到下的编写顺序，各行则是由左到右，PLC程序的执行顺序和梯形图编写的顺序是相同的；梯形图的起始母线为左垂直线，终止母线为右垂直线，每个逻辑行必须以母线为起始，以继电器线圈或终止母线为终止，线圈和起始母线间必须有触点，和终止母线之
间不能有单点。 4结语
总体而言，伴随着生产自动化水平的提高，基于机床电气控制的自动化系统，PLC具有安全可靠，简单的程序编写，功能优越等系列优点，在现代化工业自动化控制中的应用也越来越受到重视，
有着很好的发展前录。参考文献
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[2]熊转娜等.PLC在C650卧式车床控制系统中的应用[J].机电工程. 2009.107109.