《提升数控机床PLC的可靠性探讨-数控机床可靠性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《提升数控机床PLC的可靠性探讨-数控机床可靠性（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、提升数控机床PLC的可靠性探讨:数控机床可靠性 摘 要可编程序控制器因为其高可靠性和应用的简便性，在我国外数控机床中快速普及和应用。复杂设备的电气控制正在被可编程控制器所占领，PLC从替换继电器的局部范围进入到过程控制、位置控制、通信网络等领域。本文着重探讨了在数控机床的应用中怎样提升PLC的工作可靠性问题。关键词可编程序控制器；可靠性；数控机床引言可编程序控制器是在20世纪70年代以来，在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一个新型工业自动控制设备。它以微处理器为关键，集自动化技术、计算机技术、通信技术为一体，现在被广泛应用于自动化控制的各个领域中。较高级次的PLC含有位置控制模
2、块，尤其适合用于数控机床。PLC是数控机床电气控制系统中的关键部分，假如环境过于恶劣，硬件、软件的设计不合理，就不能确保PLC正常、安全可靠地运行。所以，怎样提升PLC控制系统可靠性是急待处理的课题。PLC是一个工业控制用的专用计算机，它的实际组成和通常微型计算机系统基础相同，也由硬件系统和软件系统两大部分组成。整个PLC控制系统的可靠性，关键取决于PLC的硬件、软件、接地和工作环境等。下面对在数控机床的应用中怎样提升PLC的工作可靠性问题进行探讨。1 对于PLC一些输入信号的处理1 PLC输入信号抖动的消除在实际应用中，有些开关输入信号在接经过程中，因为外界干扰会出现时通时断的“抖动”现象。
3、这种现象在断电器系统中因为继电器的电磁惯性通常不会造成误动作，没什么影响。但在PLC应用系统中，PLC是不停高速扫描工作，扫描周期通常比继电器动作时间短得多，抖动信号很可能被PLC检测到，造成错误的结果。因此，必需对一些“抖动”进行处理，经确保系统正常工作。消除这种干扰的方法之一是采取计数器或定时器，经过合适编程来实现。2 两线式传感器输入的处理假如PLC输入设备采取两线式传感器时，它们的漏电电流较大，可能会出现错误的输入信号，为了避免这种现象，可在输入端并联旁路电阻R。3 由晶体管提供输入信号的处理假如PLC输入信号由晶体管提供，则要求晶体管的截止电阻应大于10k，导通电阻应小于800。2
4、PLC安全保护1 短路保护当PLC输出控制的负载短路时，为了避免PLC内部的输出元件损坏，应该在PLC输出的负载回路中加装熔断器，进行短路保护。2 感性输入/输出的处理PLC的输入端或输出端经常接有感性元件。假如是直流感性元件，应在其两端并联续流二极管；假如是交流元件，就在其两端并联阻容电路。从而抑制电路断开时产生的电弧对PLC内部输入、输出元件的影响。3 冗余设计和降级操作设计冗余设计可采取热后备或冷后备方法。热后备方法操作时，冗余的后备系统也同时运行，二者输出的结果一致时，表示系统是正常运行的；一旦结果不致，则发出警报信号，同时，依据自诊疗的结果，切换到正常的系统去。冷后备方法操作时，冷后
5、备系统不运行，它在自诊疗检测出运行系统故障后才切入后备系统。对PLC来说，冗余系统的范围关键是CPU、存放单元、电源系统和通信系统，只有在可靠性要求很高时，才会包含榆入输出单元的冗余等。降级操作是指在设计时，将手动操作包含在内的设计，即对部分或全部设备进行手动的开停操作，以避免设备的损坏或对人员的伤害。另外，在设计中也应考虑从全自动到半自动、直至手动的操作等。4 PLC的软件程序要求为了提升PLC控制系统工作的可靠性，能够专门设置一个定时器，作为监控程序部分，对系统的运行状态进行检测。若程序运行能正常结束，则该定时器就立刻被清零；若程序运行发生故障，如出现死循环等，该定时器在设定的时间到就无法
6、清零，此时PLC发出报警信号。在设计应用程序时，使用这种方法来实现对系统各部分运行状态的监控。假如用PLC来控制某一对象时，编制程序时可定义一个定时器来对这一对象的运行状态进行监视该定时器的设定时间即为这一对象工作所需的最大时间：当开启该对象运行时，同时也开启该定时器若该对象的运行程席在要求的时间结束工作，发出一个工作完成信号，使该定时器清零，说明这对象的运行程序正常；不然，属运行不正常，发出报警信号或停机信号。5 数控机床PLC接地要求良好的接地是PLC安全可靠运行的主要条件。PLC通常最好单独接地，和其它设备分别使用各自的接地装置。也可采取公共接地。但严禁使用串联接地方法，因为这种接地方法
7、会产生PLC和设备之间的电位差。另外，PLC的接地线应尽可能短，使接地点尽可能靠近PLC。同时，接地线的截面应大于2mm2。6 工作环境的要求通常PLC工作的环境温度应在055的范围，并要避免太阳光直接照射：安装时要远离大的热源，确保足够大的散热空间和通风条件：空气的相对湿度应小于85%，不结露，以确保PLC的绝缘良好。PLC应避免安装在有振动的场所：对振动源许可的条件则应根据产品说明书的要求，安装减振橡胶垫或采取其它防振方法空气中有粉尘和有害气体时，应将PLC封闭安装。7 数控机床PLC布线处理I/O线和动力线及其控制线应分开走线，并保持一定距离，尽可能不要在同一线槽中布线。交流线和直流线、输入线也输出线最好也分开走线。开关量和模拟量的I/O线最好分开走线，对于传送模拟量信号的I/O最好用屏蔽线，且屏蔽线的屏蔽层应一端接地。PLC的基础单元和扩展单元之间电缆传送的信号小、频率高，很轻易受干扰。不能和其它的连线敷埋在同一线槽内。8 结束语总而言之，PLC应用于数控机床过程中，对于多种不利数控机床稳定性的原因，应在硬件、软件的设计中采取适当的防范方法，从而达成使控制系统安全可靠地运行。伴随应用领域日益扩大，PLC技术及其产品仍在继续发展。主在朝着高速化、大容量化、智能化、网络化、标准化、系列化、小型化、廉价化方向发展，使PLC的功效更强，可靠性更高，使用更方便，适用面更广。
