基于PLC的数控机床控制系统研究

1 可编程控制器与数控机床相关概念

　　1.1 可编程控制器

　　PLC是可编程控制器的简称，它是一种可编程的存储器，常用于内部程序的存储，执行各种逻辑运算、顺序控制、计数、定时、算术操作等面向用户的指令，通过数字或模拟式的输入/输出控制各类生产过程。PLC数控机床是在传统的数控基础上引入PLC技术，另外还融合了计算机技术、自动控制技术、微电子技术和通讯技术，该控制装置不仅满足了数控机床的功能需求，同时也符合新型工业的生产需求。

　　1.2 数控机床

　　数控机床是由机床本体、驱动机床和数控装置三大部分组成，其中驱动机床是伺服系统的执行机构，而数控装置则负责机床的控制，在这三部分中数控装置是整个数控机床的关键部分，而数控机床的内部系统就定义为数控系统，通过数字的输入来控制整个系统，从而通过数控系统实现各种数控机床的应用。

2 数控机床控制系统

　　2.1 数控机床控制系统结构组成

　　数控机床控制系统由五大装置组成：输入/输出装置、数控装置、伺服驱动装置、机床电器逻辑控制装置、位置检测装置，具体连接方式如下所示。如图1所示为数控机床控制系统结构图：

图1 数控机床控制系统结构图

　　2.2 数控装置的组成

　　数控装置功能的实现都是建立在微型计算机的软硬件上，因此数控装置又称为计算机数控装置，简称CNC。计算机数控装置不仅具有一般数控装置的功能模块，还具有微型计算机的结构组成，由此可见数控装置不仅包括输入/输出装置、中央处理单元、还包括存储器和总线等结构；除此之外计算机数控装置还包含了多个接口单元，如PLC接口、手动数据输入接口、纸带阅读接口。尽管计算机数控装置具有完善的硬件基础，但所有命令的执行都需要借助系统的软件和硬件来协调、指挥，因此事先须编写相应的系统程序，计算机数控装置软件由两部分组成，即控制软件和管理软件。