PLC技术在普通机床改造中的应用

　　总体来说，我国机械工业制造与发达国家相比还有很大差距，所以现在机械行业发展的总趋势就是逐步的增加机床的数控化比率。由于各行业要求不同，零件的形状、尺寸、精度要求以及批量相差悬殊，因此要求有高、中、低档不同层次的数控机床，其中购买新数控机床是提高数控化率的主要途径。但是我国现今多数企业财力薄弱，添置数量众多的全新数控机床势必要花费大量的资金，所以把普通机床改造为数控机床就成为一条提高数控化率的有效途径：花费少，改造针对性强，并且可以在原有基础上完善机床，提高生产效率。

　　
1 数控机床的加工特点

　　数控机床是用数字和字符以一定的编码形式，通过数控系统来实现自动加工的一种机床。数控机床在制造业中获得越来越广泛的应用，是因为其具备以下加工特点：

　　(1)具有高柔性数控机床适应不同零件的自动加工，对不同的零件只要改变数控程序即可进行加工，故生产准备周期短，具有高柔性，有利于产品更新换代和品种转换。

　　(2)加工精度高数控机床的运动精度高，并具有精度检测、校正和补偿功能，整个加工过程避免了人工操作的人为干预，故加工零件精度一致性好，质量稳定。

　　(3)生产效率高数控机床实现了功能复合、工序集中，生产效率成倍提高。

　　
2 PLC改造普通机床的步骤

　　传统机床是使用凸轮或者挡块等来实现刚性自动化，这种情况下的成本较高，只有进行批量化生产才能节约成本;而数控化改造后的机床只需要更换一个程序就可以实现，跟传统机床相比效率可提高3-7倍，这样的自动化可以集中多道工序，减少零件在机床间的频繁搬运，从而降低工件的定位误差。在生产实际中对于用PLC改造普通机床，一般从两方面进行考虑。

　　第一，控制逻辑不作变更时，则从分析原继电.接触器控制系统的控制逻辑着手，其步骤如下：

　　(1)写出继电-接触器控制系统的逻辑代数式，并化简。

　　(2)进行I/O分配，编制I/O分配表。选择机型，画出输入/输出端接线图。

　　(3)写出对应的PLC控制逻辑式，并进行适当修改。

　　(4)画出对应的PLC梯形图，进行修改完善。

　　(5)编写指令程序，并进行程序输入和编辑。

　　(6)空载调试和联机调试。

　　(7)经调试正确的程序，用打印机打印出来，作为技术文件存档。

　　第二，控制逻辑要做较大变更时，则可按照生产工艺流程图、PLC控制流程图、PLC梯形图的http://bijie.sdshsk.com/顺序进行改造。在绘制工艺流程图、控制流程图后，要进行I/O分配，编制I/O分配表，汇出输入，输出端接线图。PLC梯形图绘制完毕，则可编写指令程序，从而进行程序的输入、编辑、调试等工作。

3 PLC与触摸屏技术在普通机床改造中的应用技术

　　软件设计就是编写满足生产要求的梯形图或助记符程序，其一般步骤如下：

　　3.1 设计控制系统流程图

　　在明确生产工业要求，分析各输入、输出与各种操作之间的逻辑关系，确定需要检测的量和控制方法的基础上，可根据系统中各设备的操作内容和操作顺序，画出系统控制的流程图，用于清楚地表明动作的顺序和条件。流程图是编程的主要依据，要尽可能地详细。有些系统的应用软件已经单元化了，那就要对相应程序单元进行定义，规定其功能，确定各单元之间的连接关系，然后再对各单元内部进一步细化，画出更详细的流程图。这一步完成之后，对于整个控制系统就有了一个整体概念。当然，对于简单的控制系统，这一步可省略。

　　对于单台或多台PLC控制的复杂系统，如果PLC需要完成多个任务，传统的方法是按照输入、输出点排列，这会给编写程序与调试程序带来不便。对于采用PLC，它具有任务编程功能。利用任务编程，可把相同功能的输入和输出作为一个任务，这样可缩短整个控制程序的设计周期。

　　3.2 编制用户程序

　　编制用户程序就是根据设计的系统流程图逐条地编写控制程序，这是整个软件设计工作的核心部分。梯形图还是目前最普遍使用的编程语言，其编程软件大多可将梯形图和助记符之间相互转换，这对设计者还是很方便的。

　　程序设计的方法很多，目前仍没有标准可循，专业设计人员主要依靠经验进行设计，其要求高，不仅要熟悉PLC编程语言，还要求熟悉工业控制的各种典型环节;对于复杂的控制系统，设计周期相对较长，不容易掌握。现代的PLC已经可以采用流程图(SFC)来编制，这对顺序控制系统的编程就非常方便。但目前并非所有厂家都能提供这类功能软件，而且使用SFC编程也有局限性。其做法是将I/O表中的所有输出线圈全部一次性列在梯形图的右母线上，这样可有效防止双线圈输出的错误。然后，逐一分析各个输出线圈的触发(执行)条件，将触发它的常开或常闭的输入接点连接到左母线与线圈之间。其中，需要具体分析触发的情况，属于多点共同触发作用的，采用串联方式连接各接点;多路信号均能独立触发时，则采用并联方式连接各接点。最后，还要根据输入接点的动作情况，加入“自保持”程序。

　　3.3 程序测试和修改

　　程序测试是整个软件设计工作中一项很重要的内容，它可以初步检查程序的实际效果。程序测试和程序的编制是分不开的，程序的许多功能都是在测试中通过修改而进一步完善。

4 结论

　　经过数控化改造后的普通机床，较大程度的提高了加工效率和自动化、智能化程度。降低了操作者接触危险部位的可能性;操作系统和操作界面越来越符合人机工程学的要求，可有效减少操作者的失误率，减少因失误产生的事故。