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摘 要：目前，可编程序控制器（PLC）广泛应用于数控机床等工业控制中。可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统，它采用一种可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式、模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备和生产过程。组合机床是针对特定工件，进行特定加工而设计的一种高效率自动化专用加工设备，这类设备大多能多刀同时工作，并且具有自动循环的功能。组合机床通常由标准通用部件和加工专用部件组合构成，动力部件采用电动机驱动或采用液压系统驱动，由电气系统进行工作自动循环的控制，是典型的机电或机电液一体化的自动加工设备。
关键词：可编程序控制器;数字控制;顺序控制;操作指令;组合机床;自动循环
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
1 PLC和NC的关系
PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。因此，在很多数控系统中将其称之为PMC（programmable machine tool controller）。数控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。
2 PLC在数控机床中的应用形式
通常有两种形式：一种称为内装式;一种称为独立式。
內装式PLC也称集成式PLC，采用这种方式的数控系统，在设计之初就将NC和PLC结合起来考虑，NC和PLC之间的信号传递是在内部总线的基础上进行的，因而有较高的较高交换速度和较宽的信息通道。它们可以共用一个CPU也可以是单独的CPU这种结构从软硬件整体上考虑， PLC 和NC 之间没有多余的导线连接， 增加了系统的可靠性， 而且NC 和PLC 之间易实现许多高级功能。PLC 中的信息也能通过CNC 的显示器显示， 这种方式对于系统的使用具有较大的优势。高档次的数控系统一般都采用这种形式的PLC。独立式PLC也称外装式PLC，它独立于NC装置，具有独立完成控制功能的PLC。在采用这种应用方式式，可根据用户自己的的特点，选用不同专业PLC厂商的产品，并且可以更为方便的对控制规模进行调整
3 PLC的特点
PLC是应社会生产而产生的，从一开始发展到现在一直是向可靠性高，抗干扰能力强、配套齐全，功能完善，适用性强易学易用，深受工程技术人员欢迎、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造、体积小，重量轻，能耗低、对环境条件无要求、价格低廉等社会生产方面的要求发展。
工业生产对控制设备的可靠性要求：平均故障间隔时间长;故障修复时间（平均修复时间）短任何电子设备产生的故障，通常为两种：一、偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。二、永久性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。
4 PLC与数控系统及数控机床间的信息交换
相对于PLC，机床和NC就是外部。PLC与机床以及NC之间的信息交换，对于PLC的功能发挥，是非常重要的。PLC与外部的信息交换，通常有几个部分;机床侧至PLC：机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中，除极少数信号外，绝大多数信号的含义及所配置的输入地址，均可由PLC程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进行修改;PLC至机床：PLC的控制信号通过PLC的输出接口送到机床侧，所有输出信号的含义和输出地址也是由PLC程序编制者或者是使用者自行定义;CNC至PLC：CNC送至PLC的信息可由CNC 直接送入PLC的寄存 器中，所有CNC送至PLC的信号含义和地址（开关量地址或寄存器地址） 均由CNC 厂家确定，PLC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T 等功能，通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中; PLC至CNC：PLC 送至CNC 的信息也由开关量信号或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC 厂家确定，PLC 编程者只可使用，不可改变和增删。
5 PLC在数控机床中的工作流程
PLC在数控机床中的工作流程，通常的PLC工作流程基本上是一致的，分为以下几个步骤：输入采样：输入采样，就是PLC以顺序扫描的方式读入所有输入端口的信号状态，并将此状态，读出输入到映象寄存器中。当然，在程序运行周期中这些信号状态是不会变化的，除非一个新的扫描周期的到来，并且原来端口信号状态已经改变，输入到映象寄存器的信号状态才会发生变化;程序执行：程序执行阶段系统会对程序进行特定顺序的扫描，并且同时读出输入映像寄存区、输出映像寄存区的读取相关数据，在进行相关运算后，将运算结果存入输出映像寄存区供输出和下次运行使用;出刷新阶段：在所指令执行完成后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部负载。
6 PCL的应用现状
PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。随着PLC技术的发展，它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性能价格比等显著优点，其软硬件的设计思路可供矿企业的相关数控 床设计改造借鉴。
我国是一个机床生产和应用大国，但数控技术的应用水平还不高，严重制约着我国制造业水平的提高。国际上的相关开发计划对我国的数控技术的发展提出了严峻的挑战，同时也带来了机遇。采用了PLC控制，使电气部分的抗干扰能力增加，提高了机床的运行可靠性，因而增加了设备的柔性，提高了设备的使用效率。
PLC的发展空间非常大。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程序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，可编程序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序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序控制器的应用。伴随着计算机网络的发展，可编程序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，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]郁汉琪、郭健 可编程控制器原理及应用.北京：中国电力出版社 2015
[2]段苏振 提高PLC控制系统可靠性的设计因素 电气传动 2018
[3]张筱琪 机电设备控制基础 北京：中国人大出版社 2016
关键词：可编程序控制器;数字控制;顺序控制;操作指令;组合机床;自动循环
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC在我国将有更广阔的应用天地。
1 PLC和NC的关系
PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。因此，在很多数控系统中将其称之为PMC（programmable machine tool controller）。数控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。
2 PLC在数控机床中的应用形式
通常有两种形式：一种称为内装式;一种称为独立式。
內装式PLC也称集成式PLC，采用这种方式的数控系统，在设计之初就将NC和PLC结合起来考虑，NC和PLC之间的信号传递是在内部总线的基础上进行的，因而有较高的较高交换速度和较宽的信息通道。它们可以共用一个CPU也可以是单独的CPU这种结构从软硬件整体上考虑， PLC 和NC 之间没有多余的导线连接， 增加了系统的可靠性， 而且NC 和PLC 之间易实现许多高级功能。PLC 中的信息也能通过CNC 的显示器显示， 这种方式对于系统的使用具有较大的优势。高档次的数控系统一般都采用这种形式的PLC。独立式PLC也称外装式PLC，它独立于NC装置，具有独立完成控制功能的PLC。在采用这种应用方式式，可根据用户自己的的特点，选用不同专业PLC厂商的产品，并且可以更为方便的对控制规模进行调整
3 PLC的特点
PLC是应社会生产而产生的，从一开始发展到现在一直是向可靠性高，抗干扰能力强、配套齐全，功能完善，适用性强易学易用，深受工程技术人员欢迎、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造、体积小，重量轻，能耗低、对环境条件无要求、价格低廉等社会生产方面的要求发展。
工业生产对控制设备的可靠性要求：平均故障间隔时间长;故障修复时间（平均修复时间）短任何电子设备产生的故障，通常为两种：一、偶发性故障。由于外界恶劣环境如电磁干扰、超高温、超低温、过电压、欠电压、振动等引起的故障。这类故障，只要不引起系统部件的损坏，一旦环境条件恢复正常，系统也随之恢复正常。但对PLC而言，受外界影响后，内部存储的信息可能被破坏。二、永久性故障。由于元器件不可恢复的破坏而引起的故障。
4 PLC与数控系统及数控机床间的信息交换
相对于PLC，机床和NC就是外部。PLC与机床以及NC之间的信息交换，对于PLC的功能发挥，是非常重要的。PLC与外部的信息交换，通常有几个部分;机床侧至PLC：机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中，除极少数信号外，绝大多数信号的含义及所配置的输入地址，均可由PLC程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进行修改;PLC至机床：PLC的控制信号通过PLC的输出接口送到机床侧，所有输出信号的含义和输出地址也是由PLC程序编制者或者是使用者自行定义;CNC至PLC：CNC送至PLC的信息可由CNC 直接送入PLC的寄存 器中，所有CNC送至PLC的信号含义和地址（开关量地址或寄存器地址） 均由CNC 厂家确定，PLC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T 等功能，通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中; PLC至CNC：PLC 送至CNC 的信息也由开关量信号或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC 厂家确定，PLC 编程者只可使用，不可改变和增删。
5 PLC在数控机床中的工作流程
PLC在数控机床中的工作流程，通常的PLC工作流程基本上是一致的，分为以下几个步骤：输入采样：输入采样，就是PLC以顺序扫描的方式读入所有输入端口的信号状态，并将此状态，读出输入到映象寄存器中。当然，在程序运行周期中这些信号状态是不会变化的，除非一个新的扫描周期的到来，并且原来端口信号状态已经改变，输入到映象寄存器的信号状态才会发生变化;程序执行：程序执行阶段系统会对程序进行特定顺序的扫描，并且同时读出输入映像寄存区、输出映像寄存区的读取相关数据，在进行相关运算后，将运算结果存入输出映像寄存区供输出和下次运行使用;出刷新阶段：在所指令执行完成后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部负载。
6 PCL的应用现状
PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。随着PLC技术的发展，它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性能价格比等显著优点，其软硬件的设计思路可供矿企业的相关数控 床设计改造借鉴。
我国是一个机床生产和应用大国，但数控技术的应用水平还不高，严重制约着我国制造业水平的提高。国际上的相关开发计划对我国的数控技术的发展提出了严峻的挑战，同时也带来了机遇。采用了PLC控制，使电气部分的抗干扰能力增加，提高了机床的运行可靠性，因而增加了设备的柔性，提高了设备的使用效率。
PLC的发展空间非常大。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程序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，可编程序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序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序控制器的应用。伴随着计算机网络的发展，可编程序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，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]郁汉琪、郭健 可编程控制器原理及应用.北京：中国电力出版社 2015
[2]段苏振 提高PLC控制系统可靠性的设计因素 电气传动 2018
[3]张筱琪 机电设备控制基础 北京：中国人大出版社 2016