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电铸机床中的PLC控制技术

时间：2023-04-24 07:43:45 其他范文收藏本文下载本文

电铸机床中的PLC控制技术（共9篇）由网友“菲迷”投稿提供，下面就是小编给大家带来的电铸机床中的PLC控制技术，希望大家喜欢，可以帮助到有需要的朋友!

电铸机床中的PLC控制技术

篇1：电铸机床中的PLC控制技术

电铸机床中的PLC控制技术

摘要：本文介绍了基于PLC控制的电铸机床控制系统的设计。主要介绍采用可编程序控制器和触摸屏技术的数控电解加工机床的结构特点、控制系统的软、硬件结构及其关键技术，和机床的主要先进功能。电铸就是利用金属离子阴极电沉积原理，在导电原模上沉积金属、合金或复合材料，并将其与原模分离以制取制品的原理，它是电镀的特殊应用。该系统利用触摸屏作为显示和外部控制终端，采用EB8000界面编辑软件，设计良好的人机交互界面。使用三菱FX系列PLC作为核心控制器，步进电机是通过FX2N-1PG脉冲输出模块改变脉冲频率以及方向信号来实现调速、正反转控制及位置控制。触摸屏作为人机接口,可以实现对运动和加工参数的修改、控制加工流程的执行、显示运动参数的变化,使系统控制界面友好,简单直观,便于操作。大大提高了电铸机床自动化程度，使电铸加工更加高效、快捷。

关键词：电铸机床;可编程控制器;触摸屏;脉冲输出模块;步进电机

1.电铸加工原理及控制系统方案设计

1.1 电铸加工的基本原理

电铸是用金属电沉积的方法制备产品的一种特种加工工艺，主要用于某些特种产品的成型。用导电的原模作阴极，用于电铸的金属作阳极，电铸溶液是含有阳极金属离子的金属盐溶液，在电源的作用下，电铸溶液中的金属离子在阴极导电原模(芯模)上还原成金属[1]，沉积于导电原模表面，同时阳极金属源源不断地变成离子溶解到电铸液中进行补充，市电铸液中金属离子的浓度保持不变[2]。其原理如图1所示。

电铸成形是利用电化学过程中的阴极沉积现象来进行成形加工的。当阴极导电原模上的电铸层逐渐增加，达到要求厚度时，停止电铸，将铸件与原模分离，获得与原模型面相反的电铸件，这种电铸件的形状和表面粗糙度与原模相似。

电铸所用的设备及电铸溶液与一般电镀中所使用的基本相同，但是在制品的要求上电铸与电镀有两个主要不同点：第一，一般电镀层要求与基体金属牢固结合，而电铸层与原模并不要求牢固结合，有时反而要求点铸件能很容易地从原模上分离下来;第二，电铸层的厚度要求比一般电镀层厚得多，约十倍甚至数十倍[3]。

与其他方法相比，电铸加工有自己独特的优点[4]：

1)电铸品的机械性质容易调整，例如硬度、抗拉强度等等。

2)可减小与母模之误差，加工精度高，公差可达±2.5μm。

3)能将传统加工方式难于加工的零件内表面转化为原模外表面，可通过制造易成型的原模材料而获得难成型的金属材料，尤其是制作薄壁金属零件。

4)可以制成多层结构件，将多种金属、非金属拼铸成一个整体。

5)适合制作一个或量产，而且电铸层的厚度范围宽。

电铸加工缺点：

1)电铸速度慢，生产时间比其它方法长，塑料成形用模具的电铸有时需2-3周。

2)电铸制品的尖角或凹槽部位的电铸层厚度不均匀，制品存在一定的内应力。原模的划痕、斑点等会复制到制品表面。

3)制造原模需要用精密机械加工设备和照相制版等技术，成本较高。

4)可真实复制外形或模样，所以母模上的小伤痕也会再生，这是优点也是缺点。

1.2 电铸工艺的特点

1)表面细微特征的复制能力特别强。由电铸工艺过程可知，电铸层紧贴在芯模表面以原子直径的尺寸(亚纳米级)逐渐堆积、向外生长，故它能准确复制出芯模表面精度达到纳米级的细微特征，因此，当将电铸层与芯模分离后，即可得到粗糙度与芯模相当、纹理相反的镜像表面，这就是电铸技术最基本的、也是最典型的工艺特点。这一特性已被广泛用于印刷制版、光盘模具及光学部件的加工中。光盘表面用于记录信息的沟槽，其宽度为0.4μm，深度为0.12μm[5]。

除对表面粗糙度要求极高的光学部件外，这一特有的复制能力还被应用于部分采用传统技术无法加工的零件制备上。如波导管、文氏管等对内表面的尺寸及精度要求较高、同时内表面直径小的零件，采用传统加工技术无法加工，无法使内表面尺寸及精度达到要求。如果采用电铸技术，可使难以实施的内型面加工转变为容易实施的外型面加工。其加工过程如下：先加工一个外表面的形状、尺寸及精度与波导管、文氏管内表面完全一致的芯模，再利用电铸技术在芯模的外表面上制备厚度超过图纸要求的电铸层，也就得到了内表面的形状、尺寸及精度与芯模外表面完全一致的电铸层，然后按照图纸要求对电铸层外表面进行机加工，最后将芯模退除，即获得内表面尺寸及精度均符合要求的高品质的产品。

2)生产周期及成本电铸层是金属原子一层层逐渐堆积而成的，其生长速度与所使用的电铸工艺参数(如溶液温度及pH值、阴极电流密度等)有关。适当提高阴极电流密度可以提高电铸层的生长速度，但阴极电流密度的提高受电沉积过程三个因素的限制：金属离子从溶液本体向阴极表面迁移的速度、金属离子在阴极表面的还原反应速度、离子还原后在阴极表面的迁移和晶粒成核及晶粒长大的速度[6]。

篇2：应用PLC控制组合机床动力实验台论文

应用PLC控制组合机床动力实验台论文

可编程控制器（PLC）是在传统的顺序控制器基础上引入微电子技术和计算机技术而产生的，用来取代传统的继电器控制系统，执行逻辑控制、计数、计时、数据处理及联网与通信等功能。大量采用传统继电控制系统的设备通过改造或更新，成了PLC控制的自动化系统。同时，又因为PLC改造成本低、简单易用等，使其在教学实验及老企业设备改造上使用越来越普及。本文介绍在设计制作组合机床动力实验台的控制系统中PLC的应用。

1实验台及控制要求

组合机床是由通用部件和部分专用部件所组成的高效率机床。而实验台是组合机床一种重要的'通用部件，可以根据不同工件的加工要求，通过电气控制系统的配合实现动力头各种动作循环。传统实验台采用继电器控制系统，一旦控制系统接线完成，则控制功能即固定，如要改变控制系统控制功能，必须对继电器控制系统的硬件电路重新设计、安装和接线，费时费力又复杂。采用PLC控制后，只要通过可编程控制器改变相应的控制程序，而不需对外部电路接线进行改动，即可适应不同的控制要求，方便、高效又可靠。

实验台液压系统的工作原理图如图1所示。实验台可以通过改变电气控制功能，满足动力头以下多种动作循环要求：

①动力头快进→一工进→二工进→停留→快退→原位停止；

②动力头快进→工进→快进→工进→停留→快退→原位停止；

③动力头快进→工进→停留→快退→原位停止；

④动力头快进→停留→快退→原位停止；

本文以第一种动作循环要求为例，说明PLC控制系统的设计过程。

设计的PLC控制系统的控制功能要求如下：

①能满足动力头上述第一种动作循环要求；

②快进、一工进、二工进、延时停留等各阶段都有相应的工作指示灯；

③终点停留方式可选（有压力继电器检压退回或时间继电器延时退回两种）；

④为确保安全，液泵电机有过载保护，动力头在任何中间位置都可通过手动按钮快速退到原位；

2硬件系统设计

采用SE-11R-EX型整体式小型PLC。该型号PLC采用AC110/220V或DC24V电源供电，有自带24V直流电源的15点输入接口及9点继电器输出接口。输出接口可直接控制负载220V的小功率交流电磁铁工作。

由液压原理图可知，一工进、二工进是通过电磁铁3YA、4YA切断该液压分路来实现的。液压泵启动时3YA、4YA即处于通电工作状态。

3软件设计

根据实验台液压系统的控制要求，程序按照如下动作顺序设计：

①用按钮SB4选择终点停留方式（按下SB4，采用定时器延时后退回；否则采用压力继电器检压退回，此时，终点行程开关ST3不起作用）。

②按下按钮SB2时液压泵启动，为动力头前进提供压力油。

③按下按钮SB3，动力头快进。

④压下行程开关ST1，动力头转为一工进。

⑤压下行程开关ST2，动力头转为二工进。

⑥到终点压下行程ST3后动力头停止，延时计时开始。

⑦延时结束动力头快速回退，到原位时压下行程开关ST4，动力头停止。

程序采用PLC梯形图编写。该型号PLC输入继电器用I来表示，输出继电器用O来表示，中间继电器用S来表示。为使整个程序结构统一，方便阅读理解，该程序中所有自锁环节都通过中间继电器实现。

为了精简程序，提高编程效率，本程序采用了主控指令MCS和MCR，同时也起到了联锁控制的作用（即在液压泵没有启动时，后面的快进按钮SB3和快退按钮SB5不起作用）。程序中还用了很多中间继电器作为中间状态的记忆或过渡。

控制系统的梯形图程序如图3所示。本程序通过实际调试，使用效果良好。实验台在使用过程中如有不同的控制要求，可在不改动接线或改动很少的情况下，通过程序的改变来满足不同的控制要求，大大节省了安装调试时间，提高了效率。

4结论

应用PLC实现电气控制，可以充分发挥PLC可靠性高、接线简单、易学、使用灵活等优点，所以，PLC在设备改造、研制中可以发挥越来越大的作用。

篇3：PLC控制技术优秀教学课件

PLC控制技术优秀教学课件

一、PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同．

a. 中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从

编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

b、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。

存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

C、电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。

二、PLC的工作原理

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

(一) 输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

(二) 用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的'由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

(三) 输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。

三、PLC的应用领域

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。

开关量的逻辑控制

这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。

运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。

过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。

数据处理

现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、

查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。

通信及联网

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

PLC未来展望

21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS（Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。

篇4：PLC技术在自动化控制的运用

PLC概述

可编程逻辑控制器简称“PLC”，它属于一种区别于计算机控制，由微电子技术、继电器控制技术和计算机及通讯技术学科相结合的一种具有专用运算处理芯片，处理速度快、集成度高的通用控制组件。以PLC控制器为核心的自动化控制系统，通过独有编程语言实现传统意义上的数据计算、逻辑控制及编程功能，通过控制器的I/O单元、物理总线及外围物理设备采集转换成PLC控制器中的运算处理单元识别的处理的信号，并且能够按照逻辑程序完成驱动执行部件，完成处理快速的逻辑顺序控制、复杂的过运算控制、比例积分微分控制及运动控制。将PLC技术与自动化技术相互结合，能够有效提升电气自动化设备的运行效率，同时还能够促进电气设备自动化的发展。PLC国产化器件在军工航天、医疗制药、印刷包装、自动生产线及过程控制等领域的广泛应用，势必提升整个电气自动行业的发展。国产PLC技术应用于电气自动化控制中的必要性随着国内微电子技术的发展进步，国产PLC具备以下几方面优势：具有良好的开放性，能够兼容IEC国际标准，支持现场总线标准及各类接口；具有简单操作性，能够通过学习快速掌握使用要领，搭建电气控制系统；具有可靠性，能够在复杂的气象环境、电磁环境下长期稳定工作；具有可维护性，通过建立模块部组件，能够快速解决故障问题；具有分布式组网能力，通过以太网、路由设备可以方便的集成监控、显示及执行一体化控制网络。通过后续国产PLC在各行业领域的应用，能够实现电气工程自动化领域工控成本的降低、控制效率提升及稳定化运行的应用目标。

篇5：PLC技术在自动化控制的运用

1.步进顺序控制在PLC上的应用在大型自动化生产线建设中，自动控制系统主要包括：计算机控制系统、仪表控制系统、运动旋转定位控制系统、气压控制系统及模拟量控制系统等方面。自动化生产线电气自动控制策略会遵循产品的装配工艺流程或加工工艺流程提出控制要求，形成流程控制图表，然后根据流程图表的要求制定相应的控制解决方案。而考虑到自动化生产线运行过程中，在常规情况下控制流程及控制顺序相对固定，以及投入运行费效比的前提条件下，按照流程图表进行步进阶梯设计从而选择PLC技术应用在系统的顺序控制中，能够有效解决这一问题。同时，选择PLC技术在生产线上进行顺序自动控制的优势，在于能够根据生产线的工艺要求不同，随时进行在线工艺更改，使自动化生产线在运行过程中充分发挥设备的'最大性能，同时还能够提升设备运行的灵活性以及控制性，使自动化生产线能够在一个成熟的工艺流程上稳定良好地运行。2.模拟量PID控制在PLC上的应用工业自动化生产过程需要对压力、电流、电压、温度进行控制。国产PLC采取专用模拟量控制单元进行处理，通过隔离I/O端口采集传感数据通过A/D、D/A电路转换单元，形成数字量0～65535、模拟量4～20mA或0～5V。计算数字量与模拟量量程的对应关系设定分辨率，采集的数值与分辨率的乘积作为输入/输出参量赋值后，经过浮点数运算转换为实数存入指定寄存器，作为PLC控制器中的PID指令函数寄存器地址的给定值或反馈值，形成给定偏差后进行PID运算，从而驱动PLC输出端口进行脉冲输出。一般情况下，自动化控制系统既有模拟量又有开关量控制需求时，采用具有模拟量控制单元的PLC会比采用专用PID控制器经济效益要好，同时这种方式的运用可以有效地提高系统的综合资源利用率，并且对于系统的模块化设计也起到了充分的提升。3.PLC技术在运动控制中的应用运动控制系统是以直流伺服电机、永磁交流伺服电机与步进电动机为控制对象，以控制器为核心。在控制理论指导下组成的不同的电气自动控制系统。控制器主要包括：基于计算机标准总线的运动控制器、嵌入式结构的运动控制器、PLC运动控制器。目前PLC运动控制器主要应用于工业自动化领域。PLC运动控制器根据运动控制的参量规划运动模型针对运动模型进行数学解算，计算结果形成PLC控制器内部脉冲程序段，最后脉冲输出形式驱动步进或伺服驱动器使执行机构进行旋转、直线移动等方式，实现单轴运动解决多轴联动的传动控制问题。

PLC技术在目标指向系统中的运用方案

1.国产PLC介绍国产N80系列PLC是基于自动化各行业研制一种小型PLC，单个PLCI/O点数从16~48点，可支持7个扩展模块，通过组网方式可实现总点数超万。全系PLC分为经济型本体模块、标准型本体模块、混合型本体模块、扩展模块。N80系列PLC技术能够对指令进行有效的控制，做好脉冲通道硬件组态有效的输出，实现高速的定位，对系统起到有效的调节控制作用。2.目标指向控制工作原理及组成目标指向系统依托直线轨道式运动机构，提供辐射强度可调节的点源目标，与位标指向分系统及反馈传感系统形成自动化闭环指向控制，确保辐射源目标在行进过程中始终与测试系统对准。目标指向系统主要包括：工控机、PLC控制单元、辐射源温控分系统、光学投射系统、位标指向分系统及直线运动载车组成。系统组成框图如图1所示。3.控制系统设计本系统采用上位机和下位机组合控制方式，上位机采用研华品牌工控机，用于发送载车直线运动运动指令、温度控制指令，并接收下位机反馈的运行状态信息；下位机采用国产矩形公司N80系列PLC，实现控制指令解算并驱动执行机构，进行插补运动，同时反馈状态信息。系统控制原理框图如图2所示。（1）运动单元设计首先要确定目标指向系统与被测试件的位置关系，然后通过组建的控制系统解决测试过程中光学系统光轴与被测工件光轴始终匹配对准问题。目标指向系统与被测试件的位置转角变化示意如图3所示。运动单元主要包含：N80-M48DTPLC控制器、步进驱动器、执行电机、位置传感、距离传感及控制嵌入软件。由图3可以看出，载车直线运动与被测试件之间的空间位置变化，当被测试件与X轴及Y轴距离固定后，当Z轴距离发生变化时，光学系统光轴的方位角和俯仰角均需要调节，因此需要设计补偿机构，使载车直线运动过程中，通过调整位标指向系统的方位角、俯仰角使光学系统的光轴，在行进过程中与被测试件对准。因此本系统设计是通过PLC控制单元针对直线运动、方位角度及俯仰角度的空间运动进行插补数学模型建立从而实现光学系统光轴空间指向功能。经设计，本系统指标主要情况如下：水平转动速度：0.1～12°/s；俯仰转动速度：0.1～8°/s；定位精度：±0.02°；位标跟踪偏差≤0.1°。（2）辐射源温控器设计N80-M48DTPLC具有PID数字调节，内部编程模块、受外界干扰小、控制精度高等特点。能够按照设定的程序输出可变频率脉动的+5v直流电压，控制控制固态继电器（SSR）的使能控制端，按一定的频率导通，这时辐射体开始工作并通过高精度温度传感PT100监控辐射体的温度，同时反馈温度电流信号，与PLC内部温度设定参数进行比较求差，进一步确定控制固态继电器（SSR）输出电压的频率从而形成温度闭环控制。控制原理框图如图4所示。根据控温范围25～500℃要求，采用PLC内核PID自整定控制方式，实现控温度稳定性0.5℃/h的目标。（3）测试软件设计测试软件使用VC++开发工具编写，采用面向对象的模块化程序设计方法，测试软件具有标准Windows风格的可视化操作界面，测试软件主界面主要由4个区域组成，分别是：菜单栏、辐射源控制管理、直线运动控制管理、通信管理及目标位置显示区。其中菜单栏、工具栏及运动控制管理区提供了部分操作命令的快速执行方式；目标捕捉控制区用于测试过程中对位标相机图像的采集及参数设置，运动控制管理区用于向下位机发送控制指令，接收下位机反馈状态。测试软件的界面友好、操作简单，界面如图5所示。

结束语

随着科技的进步，电气控制技术日趋完善，PLC技术操控灵活高效、稳定可靠，模块化组合及分布网络控制的工控特点，获得了工业自动化业界的好评，并且在军工领域及民用智能化家居控制系统中已开始逐步应用。在这场工业智能化的浪潮中，国产PLC技术一定会在电气工程自动化应用方面绽放出绚丽的科技之花。

作者：吴兴广单位：哈尔滨新光光电科技有限公司

篇6：PLC控制技术在船闸电气控制系统中的应用

PLC控制技术在船闸电气控制系统中的应用

介绍了PLC控制技术在江苏省徐州市徐沙河船闸控制系统中的应用,包括PLC控制系统的.构成、配置,控制软件的编制以及故障检测和处理.

作者：张雷作者单位：江苏省徐州市航道管理处,江苏,徐州,221006 刊名：中国水运（下半月）英文刊名：CHINA WATER TRANSPORT 年，卷(期)： 9(5) 分类号：U641.3+35 关键词：PLC 控制船闸应用

篇7：简析数控机床控制技术与机床维修

引言

随着电子行业的日益更新，当今数控理论的调整发展，使得数控技术也在不断地跟着进步，数控系统的结构因此变得更加地复杂，智能化程度也是越来越高，数控技术在生产中的实践运用，维护等技术，也在不断地变化着。因此，对于数控机床的控制和维修，形成一套完整的理论系统体系，是大多数控技术人员的期望。希望借助这个理论体系，让控制和维修人员，能够更加快速地掌握数控的操作和维护技术。

篇8：简析数控机床控制技术与机床维修

1.1 概念

数据机床控制是指通过数控程序，对数控机床下达工作指令，让数控机床按照预定的工作程序，对需要加工的零件进行自动化操作的过程。其操作前，需要先确定零件在机床的安装位置，刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。机器操作的路线，切削规格等参数等。掌握这些参数之后，才由程序员编制加工的数控操作程序单。然后让电脑按照制定的程序，进行规范的操作的一种深加工过程。

1.2 数控机床的电气控制

数控机床的电气控制主要由电流、位置、速度三个控制环利用串联的原理组成的.。

1)电流环的功能是为伺服电机，提供其所需要的转矩电路。通常情况下，其与电动机之间的匹配调节，是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。其反馈信号也在制造时，已经在伺服系统内联接好了。因此不需要事后进行接线与调整;

2)速度环的功能是控制电机的转速，也就是坐标轴在工作时的运行速度的电路。速度调节器其P、I调整值，都是根据骚动坐标轴负载量，或者是机械转动的刚度与间隙等特性来决定的。一旦这些特性发生了变化，就需要对机械的传动系统进行检查和修复，然后再正确调整数控设备速度环的PI调节器;

3)位置环是对各坐标轴按照程序设备的指令进行工作，用于精确定位它位置的控制环节。位置环的正确运行与否，直接影响到坐标轴的工作精度。位置环的工作包括两部分。

其一，位置环是测量元件的精度是否与CNC系统脉冲当量匹配。测量元件每次移动的距离，外部倍频电路是否与系统庙宇的分辨率相符。测量元件与分辨率肪冲比必须达到100倍频方，才算合格。比如，位置测量时，元件脉冲次数10/mm，那么系统的分辨率应为0.001mm才算匹配。

其二，对位置环KV值的设定和调节。KV值一般是被当作机床数据进行设置的，数控系统中，对KV值的数值单位和设置地位都进行指定。速度环在进行最佳化调节后。KV值则是鉴定机床性能好坏，工作精度是否准确的重要因素。KV值体现了机床运动坐标，运动时性能的优势程度。关于KV值的设置，需要参考和符合以下公式：

KV=V/△其中KV即位置环增益系数 V即坐标运行速度，m/min △即跟踪误差，mm 注意不同的单位，数据参数代表的涵义也不一样。

2 数控机床维修方法

2.1 故障检查

首先要对进行进行检查，查找机床究竟问题出在哪里，先可对机器的使用人员进行询问，再进行目测，触摸机器的各个线路是否完好，检查是否短路。再通电进行检测，如果不行，再利用进行检查，对机器的信号与报警装置，接口状态，参数调整等各种方法，直到查出机床的问题为止。故障检查这一步就算结束了。它是机床维修前的基础工作。只有正确地发现其问题，才能有针对性地对其进行修理。

2.2 维修方法

故障排查出来之后，再进行机床的维修，这里给大家介绍几种常见的机床障维修方法。

1)电源：电源是整个机床是否能够顺利工作的能量来源，它的损坏轻则会导致程序数据丢失，产生停机现象。重者可能毁坏整个系统。在我国，由于电力系统不是很充沛，所以经常导致电源的损坏，电源损坏应及时维修。然而做好提前的准备，才是预防电源损坏的根源。因此我们在设计机床的供电系统时，就尽量为它提供单独的配电箱，在电网供电质量不良的地方，三相交流稳压装置，也是必须事先配备的。接入数控机订的电源中线与接地线一定要分开，并且使用三相五线制等;

2)位置环故障：首先，位置环报警可能产生的原因是位置测量回路开路、测量元件已经损坏、接口信号损坏等。其次，坐标轴在脱离指令下运动，可是造成的原因是漂移可能过大;位置环或速度环接成正反馈;元件损坏等;

3)机床坐标查找不到零点。可能造成的原因是零方向与零点远离;编码器损坏光栅零点标、回零差事开关失灵等;

4)机床动态性差：其中原因可能是机械传动系统磨损严重，或者间隙过大造成的。或者是导轨润滑工作做得不充分。对于电气控制系统，造成这样的问题可能原因是速度、位置环和相关参数，已经不处于最佳匹配状态。应在故障排除后，及时进行调整，使得达到最佳效果。

诸如此类等等问题，故障在查出之后，立即根据相关的维修方案进行正确地修理，对各种电路，参数，控制系统，电源等问题，进行仔细确认，然后针对性地调整维护方案，并且把每次维修的记录地都记载下来，以便下一次遇到同样的情况，好迅速地作出处理。

3 结论

根据以上依据，我们可以得知，数控机床的控制与维修技术，在我国虽然还没有形成非常完善的理论体系。但是只要我们仔细地摸索排查，利用自己和别人总结出来的经验，记载下来，对我国未来制定完整的数控机床控制技术和机床维修技术，无疑有着重大的借鉴意义。

参考文献

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[2]潘耀佳.数控机床维修技术浅谈[J].城市建设理论研究.(1).

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篇9：PLC技术基础下的工程机械控制论文

PLC技术基础下的工程机械控制论文

1基于PLC技术的工程机械控制系统功能分析

1.1控制功能概述

以某军用工程机械为例，其主要作用于土方开挖工作当中，工程机械涵盖了十六项控制功能，最为典型的有“挖壕/挖坑选择”、“手动/自动选择”、“翻转架上升及下方控制”以及“浮动控制”等。在PLC技术的融合下，对此工程机械系统提出了更高的要求，即为要求多两个控制回路。

1.2主要涉及的两个控制回路

对于要求多两个控制回路，一个为车上控制回路，另一个为无线遥控回路。这两个控制回路均需要在遥控状态下方可实现。一方面，对于车上控制回路，主要的构件有开关量输入及模拟量输入，主要的控制对象是行使装置与车上工作装置。除此之外，还对工作当中发生的操作失误及异常状况发出警报，从而使出现的故障能够获取第一时间的处理。另一方面，对于无线遥控回路，是同样拥有车上控制系统的功能的，与此同时还具备多项控制功能，比如车辆转向的控制、换挡的控制、油门调节及制动等方面的控制。对于遥控回路来说，是把遥控信号传输至PLC的，进一步让PLC进行系统化的处理。PLC能够把有用的数据，比如档位状态等及时地向遥控器的处理单元反馈，这样操作员便能够对车辆的状态充分掌握。基于无线遥控作业当中，遥控器的处理单元是具有一定的作用的.，比如对于出现的失误操作，便能够通过遥控器的处理单元发出警报。除此之外，如果有紧急状况发生，PLC便能够具体情况具体分析，进一步作出有针对性的处理措施。

2.基于PLC技术的工程机械控制系统的有效实现

结合基于PLC技术的工程机械控制系统。在根据该控制系统中初始化、车上控制及遥控控制三大部分，可知对于以PLC技术为基础的工程机械控制系统的实现，是需要从初始化、车上控制及遥控控制三大方面着手的。基于PLC技术的工程机械控制系统图示

2.1初始化的有效实现

在系统通电后，PLC首先实现的便是初始化。系统的初始化又分为两个部分，一部分为系统的自检，另一部分为基于遥控状态位的初始化。对于系统的自检来说，是在系统自身发生错误，或者系统运行外部条件不充分的情况下，便会通过发出警报，从而使控制系统的运作停止。比如是否具备扩展模块、又比如上电是不是处于正常状态，这类问题均属于系统方面的问题。对于以遥控状态位为基础的初始化来说，是体现在设置及遥控状态位本身。系统所使用的接收遥控指令为“RS485”型号，因此在设置方面便需要充分完善，比如自由端口号的设置、字符数据位的设置以及校验方面的设置等。在完成自行检查之后，控制系统便可以根据车上的状态开关，进一步对控制方式进行判断，主要看其属于车上控制方式，还是属于遥控控制方式。对于不同的控制方式，是有相对性的控制程序的。

2.2车上控制的有效实现

对于车上控制来说，主要是对车上控制面板开关设置的情况进行判断，进一步作出相应的执行操作。若为手动操作，那么每一项操作均需要由工作人员加以控制。若为自动操作，能够便需要对时间、转速以及工作方式等进行预先设置，然后保障自动操作过程的有效性。

2.3遥控控制的有效实现

对于遥控控制来说，其控制信号是通过遥控器发出来的。从可靠性及安全性等方面考虑，遥控控制的设计需要注意多方面的问题。一方面，基于遥控工作的情况下，若在4秒以内不能对遥控器发出的指令进行有效接收，那么控制系统需要停止工作，对于车辆当中的抛土器及档位复位等均需要停止。另一方面，在数据丢失的情况下，遥控是会发生中断的故障的。为了防范这一故障的发生，需采取“一问三答”措施。即为控制系统在每接收以此遥控器发出的指令，进行三次回答。除此之外，需要严格检验在控制程序的基础上由PLC接收的遥控指令，进一步对接收到的遥控指令的有效性进行判断，若为无效，则需进行消除处理。

3.结语

通过本课题的探究，认识到在PLC技术的应用下，工程机械控制系统将能够改善原来人工手动控制的方式，从而实现自动化控制。如此一来，工程机械自身性能将得到有效提升，同时在工作中的工作效率也能够得到相应的提升。鉴于此，可以得出结论：PLC技术应用在工程机械控制系统当中，能够使工程机械的自动化水平得到有效提升，因此值得推广及应用。

★ 模具数控加工技术教案第 18次课-19

★ 模具数控加工技术教案第 21 次课-23次课