PLC级式编程技术在机床液压运动控制系统中的应用

　　在机床控制系统中，多工序的加工系统由于动作多，采用传统的继电器控制时，需要较多的继电器，接线复杂，故障检查及设备维修比较麻烦。因此，机床控制系统已基本上淘汰了传统的继电器控制方式，取而代之的是PLC和微控制器为核心的数字控制系统。其中，PLC由于编程简单，使用方便，设计、施工、调试周期短，抗干扰能力强，可靠性高，易于实现机电一体化等优点[1]，被广泛应用于机床控制系统中。但是，不少控制软件仍然沿用低压电器逻辑控制思路，将原来的继电器控制原理图移植为梯形图软件，致使程序庞大，控制变量之间逻辑关系复杂，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些应该考虑的问题;在修改某一局部电路时，可能对系统的其它部分产生意想不到的影响，因此，梯形图的修改也很麻烦，很难得到一个满意的结果[3]。

　　1 级式语言原理

　　在顺序逻辑控制中，通常根据工艺流程将设备的工作过程分解成若干个动作工序，然后根据流程控制的要求，按事先设定好的各动作之间的转换条件，由一个动作转移到下一个动作，依次类推，完成整个工艺流程[2]。在级式程序中，将决定各个工序动作状态及其转移的程序单元称为级，它与工序一一对应。将工序之间的转换条件称为级转换条件。一个级为一个程序块，它由工序处理、转换条件和转移方向3部分组成(图1)。工序处理包含了级内将完成的工作;转移条件用来确定本工序的动作是否结束;转移方向指定了将进入的下一个工序号(级号)。当动作中的级ON，进行动作内容的处理，该级中的输出才可能有效;否则，不会输出。整个控制程序由级模块组成。级模块是工艺流程中的一个子处理过程，包含了实现该处理过程所有的级。程序中，给每个级定义了唯一的编号，即级号，它可以看作是程序执行顺序的标号。

　　图1 级的结构及表示

　　级式语言是一种面向工艺流程的可编程控制器语言，它将控制过程按照工艺流程分解成了若干动作工序(级)，分别编制各个工序的处理程序(级程序)，并根据工序结束条件和工序转移方向，将这些处理程序连接起来，即为级式程序。它是以动作单位进行程序设计的。

　　2 液压纵横进给加工系统的控制

　　液压纵横油缸进给加工系统的动作要求如下：

　　1)起动液压油泵，发出纵向油缸“向前”指令，纵向油缸带动刀具快进、工进，工进结束后在终点位置停留并发出信号，使横向油缸作出相应的动作。

　　2)紧接着横向油缸带动刀具快进、工进，工进结束后快速退回原位并发出信号使纵向油缸快速退回原位，整个循环结束。