【正文】 I/O電器接口圖 PLC梯形圖設(shè)計(jì)3, PLC指令編輯圖第四章 PLC單軸數(shù)控的展望及未來發(fā)展方向 PLC單軸數(shù)控的展望目前全球性經(jīng)濟(jì)蕭條的形勢下，中國政府采取了積極的財(cái)政政策和適度寬松的貨幣政策，以擴(kuò)大投資和拉動(dòng)內(nèi)需。在新形勢下，如何捕捉投資與進(jìn)入市場的機(jī)會(huì)，如何在危機(jī)中走得更好、更穩(wěn)？中國數(shù)控單軸產(chǎn)業(yè)投資咨詢報(bào)告密切關(guān)注數(shù)控單軸行業(yè)的企業(yè)、市場、產(chǎn)業(yè)鏈、競爭、政策等全面信息。本報(bào)告詳盡描述了數(shù)控單軸行業(yè)目前的運(yùn)行環(huán)境，重點(diǎn)研究并分析預(yù)測了其市場前景以及供求變化的短期和長期趨勢，針對當(dāng)前行業(yè)發(fā)展面臨的宏觀形勢下的機(jī)遇與威脅，提出了我們對數(shù)控單軸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資及戰(zhàn)略建議。21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國際競爭的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國際市場的局面，會(huì)出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。 PLC單軸數(shù)控的未來發(fā)展方向隨著PLC的發(fā)展，速度，插補(bǔ)算法都進(jìn)步很大，完全可以完成多軸加工，多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)成為當(dāng)今世界數(shù)控機(jī)床發(fā)展的最尖端技術(shù)領(lǐng)域。 “一個(gè)軸，只能加工一道線；兩個(gè)軸，就能加工一個(gè)面；三個(gè)軸，就能加工立體空間部件；四軸以上，功能就更為強(qiáng)大，工作平面都能旋轉(zhuǎn)，加工精度極高?！睌?shù)控專家如此形象解釋。多軸聯(lián)動(dòng)的高性能數(shù)控機(jī)床，能同時(shí)控制四個(gè)以上坐標(biāo)軸的聯(lián)動(dòng)。通常三軸機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)二軸、二軸半、三軸加工；五軸機(jī)床也可以只用到三軸聯(lián)動(dòng)加工，而其他兩軸不聯(lián)動(dòng)。它能將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床等功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將加工面進(jìn)行銑、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸及攻螺紋等多工序加工，能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差，可加工形狀復(fù)雜，精度要求高的零件，如葉輪葉片等。多軸聯(lián)動(dòng)的高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)，對一個(gè)國家裝備工業(yè)的發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。經(jīng)過多年自主研發(fā)，我國目前已經(jīng)成功掌握這一關(guān)鍵技術(shù)，國產(chǎn)五軸聯(lián)動(dòng)高性能數(shù)控機(jī)床已在國內(nèi)投產(chǎn)應(yīng)用。（一）向高速度、大容量方向發(fā)展 為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲(chǔ)容量。目前。PLC掃描速度已成為很重要的一個(gè)性能指標(biāo)。在存儲(chǔ)容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)容量，有的公司已使用了磁泡存儲(chǔ)器或硬盤。（二）向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展 當(dāng)前中小型PLC比較多，為了適應(yīng)市場的多種需要，今后PLC要向多品種方向發(fā)展，特別是向超大型和超小型兩個(gè)方向發(fā)展?，F(xiàn)已有I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲(chǔ)器，功能強(qiáng)。小型PLC由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，使配置更加靈活，為了市場需要已開發(fā)了各種簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型PLC，最小配置的I/O點(diǎn)數(shù)為8～16點(diǎn)，以適應(yīng)單機(jī)及小型自動(dòng)控制的需要，如三菱公司α系列PLC.(三) PLC大力開發(fā)智能模塊，加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力 為滿足各種自動(dòng)化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計(jì)數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、通信和人機(jī)接口模塊等。這些帶CPU和存儲(chǔ)器的智能I/O模塊，既擴(kuò)展PLC功能，又使用靈活方便，擴(kuò)大了PLC應(yīng)用范圍。 。加強(qiáng)PLC聯(lián)網(wǎng)通信的能力，是PLC技術(shù)進(jìn)步的潮流。PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC與計(jì)算機(jī)之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計(jì)算機(jī)通信。為了加強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，PLC生產(chǎn)廠家之間也在協(xié)商制訂通用的通信標(biāo)準(zhǔn)，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，PLC已成為集散控制系統(tǒng)（DCS）不可缺少的重要組成部分。(四) 增強(qiáng)外部故障的檢測與處理能力 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。前二項(xiàng)共20%故障屬于PLC的內(nèi)部故障，它可通過PLC本身的軟、硬件實(shí)現(xiàn)檢測、處理；而其余80%的故障屬于PLC的外部故障。因此，PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。（五）編程語言多樣化 在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢結(jié) 論本文通過對基于PLC的單軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究，得出以下結(jié)論： PLC單軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，編程方便，價(jià)格低，壽命長。與單片機(jī)相比，可靠性高、功能比較豐富、能在各種不同的控制場合使用，它的輸入/輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節(jié)省用戶的開發(fā)時(shí)間與生產(chǎn)成本。PLC單軸數(shù)控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)存在的缺陷：用高速輸出的特殊模塊，一般都是輸出兩路或只有一路。自己編寫的PLC程序掃描時(shí)間一般都是1－10MS，PLC的輸出口能輸出個(gè)幾百HZ的時(shí)續(xù)脈沖就很了不起了。三菱PLC可以在掃描過程中刷新輸出＋循環(huán)，但掃描時(shí)間就大大增加。精度也不是很高，而且抗干擾性也很差，有待于PLC發(fā)展而發(fā)展，抗干擾性有待提高。致 謝本論文是在齊繼寶老師的指導(dǎo)和杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)有限公司的李顯屏老師的悉心教誨指導(dǎo)下完成的，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，得到了導(dǎo)師的認(rèn)真指導(dǎo)和幫助，導(dǎo)師的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)和淵博學(xué)識使本人受益匪淺，在此表示誠摯的敬意和由衷的感謝。同時(shí)要感謝分院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我們提供了良好的環(huán)境和熱心指導(dǎo)。在此一并表示感謝。最后感謝母校給與本人深造的機(jī)會(huì)參考文獻(xiàn)[1]：[2]：[3]：[4]萬喜新 ：[5]：遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2010年8月[6]：[7]：[8]：[9]：[10]：