机床电气PLC控制系统设计基础

一个PLC控制系统由信号输入器件（如按钮、限位开关、传感器等）、输出执行器件（如电磁阀、接触器、电铃等）、显示器件和PLC构成。机床PLC控制系统是由PLC与机床输入、输出设备连接而成的。因此，机床PLC控制系统设计的基本内容就包括这些器件的选取和连接等。

1）选取信号输入器件、输出执行器件、显示器件等。一个输入信号，进入PLC后在PLC内部可以多次重复使用，而且还可获得其常开、常闭、延时等各种形式的触点。因此、信号输入器件只要有一个触点即可。输出器件，应尽量选取相同电源电压的器件，并尽可能选取工作电流较小的器件。显示器件应尽量选取LED器件，其寿命较长，而且工作电流较小。对于选择机床输入设备（按钮、操作开关、限位开关、传感器等）、输出设备（继电器、接触器、信号灯等执行元件）以及由输出设备驱动的控制对象（电动机、电磁阀等），由于这些设备属于一般的低压电气元（器）件，其选择的方法已在有关书中作了详细介绍，这里就不再赘述。

2）设计机床PLC控制系统主回路。应根据机床执行机构是否需要正、反向动作，是否需要高低速等要求，设计控制系统的主回路。

3）PLC的选择。PLC是PLC控制系统的核心部件，正确选择PLC对保证整个控制系统的技术、经济指标将起着重要的决定性作用。选择PLC，主要包括机型、容量的选择以及I/O模块、电源模块等的选择，应根据输入、输出信号的数量，输入、输出信号的空间分布情况，程序容量的大致情况，具有的特殊功能等选择PLC。

4）进行I/O分配，绘制PLC的I/O接口实际接线图。(www.xing528.com)

5）控制程序设计，包括控制系统流程图、状态转移图、梯形图、语句表（即指令字程序清单）等设计。控制程序是控制整个机床系统工作的软件，是保证机床系统工作正常、安全、可靠的关键。设计出的PLC控制程序，应利用输入信号开关板进行模拟调试，检查硬件设计是否完整、正确，软件是否能满足工艺要求。因此，设计的机床控制程序必须经过反复调试、修改，直到满足机床生产工艺要求为止。

6）必要时还要设计机床控制台（柜）等。在控制台中，强电和弱电控制信号应尽可能地隔离和屏蔽，防止强电磁干扰影响PLC的正常运行。

7）编制机床PLC控制系统的技术文件，包括设计说明书、电气图及电气元件明细表、软件程序清单等。传统的电气图，一般包括电气原理图、电器布置图及电气安装图。在PLC控制系统中，这一部分图统称为“硬件图”。由于它在传统电气图的基础上增加了PLC部分，因此在电气图中应增加PLC I/O接口的实际接线图。

另外，在机床PLC控制系统的电气图中还应包括控制程序图（梯形图），通常称它为“软件图”。向机床用户提供“软件图”，可便于机床用户在生产发展或工艺改进时修改程序，并有利于机床用户在维护或维修时分析和排除故障。