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        摘 要：PLC在數(shù)控車床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，直接影響著數(shù)控車床的工作效率、加工精度和智能化水平。本文針對S7-200PLC設(shè)備在數(shù)控車床控制系統(tǒng)中的運(yùn)用進(jìn)行分析，為數(shù)控車床控制系統(tǒng)中S7-200PLC的應(yīng)用提供資料參考。
 
       關(guān)鍵詞：S7-200PLC；數(shù)控車床；控制系統(tǒng)；運(yùn)用
 

       信息時代的來臨，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了極大的變革。數(shù)控車床作為設(shè)備生產(chǎn)制造領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用，更是極大的促進(jìn)了設(shè)備制造業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。數(shù)控車床是一種高精度、高效率的自動化車床，具有廣泛的加工工藝性能和應(yīng)用價(jià)值，隨著設(shè)備制造業(yè)對零件制造精度的要求逐漸提高，數(shù)控車床已經(jīng)成為設(shè)備制造領(lǐng)域的必備設(shè)備，在復(fù)雜零件的批量生產(chǎn)中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)效果。PLC是數(shù)控車床實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的重要設(shè)備，S7-200PLC作為PLC大家族中的優(yōu)秀產(chǎn)品，其在數(shù)控車床中有比較廣泛的應(yīng)用，并推動了數(shù)控車床的智能化發(fā)展。
 
       一、S7-200PLC概述
   
       S7-200PLC是一種具有通訊功能和較高生產(chǎn)能力的可編程控制器，該控制器特別緊湊，但卻具有較快的運(yùn)行速度，硬件和軟件操作簡單，能夠?yàn)樽詣踊O(shè)備提供有效和經(jīng)濟(jì)的解決方案。S7-200PLC被廣泛應(yīng)用于單機(jī)、網(wǎng)絡(luò)以及分布配置中更復(fù)雜的自動化任務(wù)，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。S7-200PLC可編程控制器由CPU、擴(kuò)展單元、編程器、程序存儲卡、寫入器、文本顯示器構(gòu)成。在S7-200PLC的文本顯示器不僅可以用于顯示設(shè)備運(yùn)行信息，還能夠作為控制單元對某個量的數(shù)值進(jìn)行修改，或直接設(shè)置輸入和輸出量。
 
      該可編程控制器作為PLC中杰出的作品，其強(qiáng)大的性能能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化的最優(yōu)化和開放式通訊，由于S7-200PLC結(jié)構(gòu)緊湊小橋，因此能夠安裝應(yīng)用于很多狹小的空間中。S7-200PLC功能強(qiáng)大，不僅具有可編程控制器的基本功能，還具有很多有應(yīng)用價(jià)值的高級拓展功能。另外，S7-200PLC可編程控制器的程序和數(shù)據(jù)存儲器容量較大，這也為S7-200PLC較快的程序響應(yīng)速度打下了基礎(chǔ)。S7-200PLC在數(shù)控車床中的應(yīng)用，能夠極大的提升控制質(zhì)量、效率和安全性。S7-200PLC最突出的特點(diǎn)就是具有即時響應(yīng)性能，該可編程控制器集合了R-S 485接口，并作為系統(tǒng)總線使用，其極為快速和精確的操作順序和過程控制，更是提升了其應(yīng)用價(jià)值。這種可編程控制器還能夠通過時間中斷完整控制對時間要求嚴(yán)格的流程，這一功能使其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值倍增。
   
      二、數(shù)控車床的發(fā)展方向
   
      設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，是現(xiàn)代社會發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)控車床作為現(xiàn)代制造業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要設(shè)備，對其發(fā)展方向進(jìn)行探索，對我們更好的應(yīng)用S7-200 PLC具有重要意義。筆者針對數(shù)控車床的發(fā)展進(jìn)行分析，現(xiàn)代數(shù)控車床的發(fā)展有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)。
 
      1 、高速度、高精度。速度和精度一直是數(shù)控車床的兩大重要指標(biāo)，關(guān)系著數(shù)控車床的商品生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。隨著現(xiàn)代設(shè)備制造業(yè)對零部件質(zhì)量和精度要求的不斷提高，數(shù)控車床的加工精度一直是其發(fā)展的重要方向。數(shù)控車床的加工效率是提升數(shù)控車床使用經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要因素，因此數(shù)控車床在發(fā)展中對運(yùn)轉(zhuǎn)速度也一直在提升和進(jìn)步。
 
      2 、多功能化。多功能化是數(shù)控車床發(fā)展的另外一大方向，多功能化的數(shù)控車床能夠在同一臺車床上完成諸如銑、鏜、鉆、削等多種功能，為了以有限的體積實(shí)現(xiàn)數(shù)控車床的多功能，就要求數(shù)控車床中每個部件的單體體積都較小。S7-200PLC體積小的優(yōu)勢正迎合了數(shù)控車床發(fā)展的這一要求，因此在數(shù)控車床中具有極高的應(yīng)用潛力。
 
      3 、智能化。智能化生產(chǎn)是設(shè)備制造領(lǐng)域追求的終極目標(biāo)，PLC設(shè)備在數(shù)控車床中的應(yīng)用，極大的提升了數(shù)控車床的智能化水平。現(xiàn)代的數(shù)控車床，普遍帶有自診斷、自修復(fù)功能，在整個工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時對CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。
   
      三、S7-200PLC在數(shù)控車床控制系統(tǒng)中的運(yùn)用
   
     1 、基本系統(tǒng)。S7-200PLC在數(shù)控車床中是作為上位機(jī)裝置應(yīng)用的，并通過高速脈沖輸出PRO或EM253模塊進(jìn)行控制。在數(shù)控車床的伺服系統(tǒng)中，上位機(jī)裝置是控制伺服系統(tǒng)和電動機(jī)運(yùn)動的重要機(jī)構(gòu)。S7-200PLC在數(shù)控車床控制系統(tǒng)應(yīng)用時，首先由S7-200PLC控制伺服驅(qū)動裝置，伺服驅(qū)動裝置受可編程控制器的控制發(fā)出指令，引導(dǎo)伺服電機(jī)運(yùn)動并由編碼設(shè)備運(yùn)算伺服電動機(jī)的目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)對伺服電動機(jī)的有效控制，最終實(shí)現(xiàn)利用S7-200PLC實(shí)現(xiàn)對伺服系統(tǒng)自動控制的目的。
   
     2 、高速脈沖輸出。高速脈沖輸出是可編程控制器發(fā)展的一大方向，可編程控制器在應(yīng)用中，每個高速脈沖發(fā)生器都對應(yīng)一定數(shù)量的標(biāo)志寄存器。在數(shù)控車床的控制系統(tǒng)中，一般會有兩組內(nèi)置脈沖發(fā)生裝置供用戶選擇，系統(tǒng)運(yùn)行時會脈沖正方向模式驅(qū)動莊子工作運(yùn)行。另外一種PTO輸出模式可以利用軟件編程實(shí)現(xiàn)控制過程，并且不需要設(shè)計(jì)位置控制指令。
 
     3 、EM253位置控制模塊。EM253位置控制模塊是S7-200系統(tǒng)中具有特殊功能的位置控制模塊，該模塊能夠以開環(huán)控制的方式實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)和伺服電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和位置調(diào)整，并以脈沖正方向模式激發(fā)伺服驅(qū)動裝置。該模塊利用Step7-Micro/WIN進(jìn)行相應(yīng)的向?qū)гO(shè)置，完成向?qū)гO(shè)置該系統(tǒng)將自行生產(chǎn)對應(yīng)的子系統(tǒng)。EM253模塊屬于開環(huán)控制，由伺服驅(qū)動裝置自身的差分輸出指令，由伺服驅(qū)動裝置進(jìn)行軟件設(shè)置，然后反饋至PLC，從而實(shí)現(xiàn)整個閉環(huán)位置的運(yùn)動控制。
 
     4 、對比分析。S7-200PLC運(yùn)用于數(shù)控車床控制系統(tǒng)中，采用EM253模塊，能夠有效的提升可編程控制器的脈沖輸出頻次，提升自動車床的工作效率，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控車床的高速運(yùn)動或高精度的伺服驅(qū)動。而利用PTO輸出模式，則無法根據(jù)實(shí)況改變伺服電機(jī)的運(yùn)動狀況，具有一定的應(yīng)用限制，因S7-200PLC在數(shù)控車床控制系統(tǒng)中一般應(yīng)用EM253模塊進(jìn)行輸出控制，這種控制方式滿足現(xiàn)代自動車床對零件加工精度和速度的要求。
 
    結(jié)語
   
    綜上所述，S7-200PLC在數(shù)控車床中的應(yīng)用，符合數(shù)控車床的發(fā)展趨勢。該可編程控制器在數(shù)控車床控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，極大的提升了數(shù)控車床的工作效率、功能多樣性和智能化，因此，S7-200PLC在數(shù)控車床控制系統(tǒng)中具有極高的應(yīng)用價(jià)值的應(yīng)用潛能。