PLC是一种电力控制器，是通过数字或者模拟量对机械进行控制的设备，对于生产过程起到了一定维护和调节作用。

1、PLC的基本结构组成

PLC是一种可以编程的可用控制器，主要是通过内部的可编程和存储的电子设备实现编程和控制的，可以执行的功能有各种逻辑运算和系统设备的定时控制等，通过这些操作可以使机械过程中的数字输出和输入变得可控。总体来说，PLC 实际上就是一种用于工业控制的计算机设备，基本的功能如下。

（1）电源构造

PLC的电源是非常重要的部件，如果设备的电源不能及时和高效的使用，会严重影响到设备的正常工作，也正是因为这种状况，生产制造厂家都对电源的设计和生产非常注重。设备交流电的电波一般控制在+9%（+10%） 以内，值得注意的是不能将PLC在没有任何防范措施下接入到系统的交流电中。

（2）设备的中央处理单元

设备的中央处理单元又简称为CPU，是系统实施控制功能的中枢部件。可以存储由编程器键入的数据和应用程序，主要的功能是负责对电源状况、系统存储单元以及定时器进行实时检查，要能对用户程序中语言输入的错误状况予以诊断。在逻辑控制器运行之前，可以将设备的输入状态与设备的数据一起存入设备的印象区域，再从存储器中读出用户的应用程序，对命令进行了解释以后，逻辑和运算都符合规定就可以将最终的运算结果存入设备的数据存储器中。在设备中的所有程序都已经运行结束后就可以将印象区域的所有数据传输到设备的输出装置中去，可以一直循环操作。

（3）设备内存储器和接口电路

一般，用来存放系统软件的存储器被称为系统存储器，而存放应用软件的存储器则被称为用户存储器。接口的输入电路为光耦和电路，可以很好的控制接口与界面的输入通道。

2、PLC的工作原理

这种可编程的控制器运行一般可分为两个操作阶段，操作顺序为输入时的采样和程序的执行。这两个阶段的具体内容如下。

（1）采样输入阶段

在采样输入阶段中，PLC控制器读取数据的方式是以扫描的方式完成的，在扫描完成后可以将数据依次存入到设备的印象区域内[5]。在完成了采样以后，可以对用户的执行程序和输入程序进行刷新。如果系统内的数据发生变化，也不会影响到印象区内的数据。所以，如果系统输出的信号是脉冲形式的，那么，信号宽度就要比一个扫描周期大，只有这样才能保证输入的数据全部都被读取到。

（2）程序的执行方式

在该阶段，PLC控制器是以梯形图的方式进行扫描的。扫描时可以先扫描接触点上的控制线路，逻辑运算可以沿着控制路线自上而下进行，最后可以根据运算的结果对设备存储区域内的逻辑线圈进行刷新，还可以刷新出设备印象区域的输出线圈。

3、PLC系统的应用特征

（1）应用便捷，程序编写简单

PLC 控制系统编写语言的过程是应用梯形图、逻辑顺序图以及编程语言的列表等，因为结构相对简单，不需要过于复杂的程序语言，因此不用通过复杂的计算机知识就可以完成整个系统的程序编写。此外，鉴于设备系统的开发时间相对较晚，因此，在现场调试时较为容易，在对程序进行修改时也不用将内部的硬件拆除。

（2）设备可靠性强

一般的继电系统都在使用各种相间的继电器和时间控制继电器，这些继电器因为需要与各种线路进行连接，如果有一个线路的接触点发生故障，就容易引发整个系统的故障，造成经济损失。PLC 控制系统的应用可以取代各种继电设备，只需要使用少量的输出或者输入的硬件，造成事故的几率大大减少。此为，PLC还采用了一些抗干扰的设备，无故障的平均时间可以达到几千个小时，非常适用于干扰强的生产车间。

（3）系统的设计和调试工作

因为PLC渐渐取代了大量的继电器，因此使继电器的调节和控制工作减少。用户可以在室内对系统进行调试，输入的信号可以通过小型的开关模拟进行，观察输出信号可以通过PLC上面的二极管实现。在系统安装和接线都完成以后，对于调试中出现的问题可以通过修改程序来解决，调试的时间也比传统的继电器调试时间少。

4、数控铣床的基本构造和控制标准

数控铣床的构成有控制机械、CNC控制器、全数字形式的交流驱动器系统、PL编程控制器以及变频器设备等。CNC控制器负责显示系统的位置、程序的编写和程序的运行、系统参数的运算、诊断以及报警等；驱动器则需要完成系统的插补计算和控制；变速器一般完成系统主轴的速度调节，通过控制可以操控主轴的转动速度和转动方向；而在铣床中PLC负责电气控制系统的故障诊断。

从系统的控制标准上看，数控铣床的控制阶段分为主控系统的控制和系统的辅助控制两个方面，而系统控制中的主轴控制又可以分为方向控制和一些进给轴的控制，因为需要控制的单元很多，因此要使用PLC电气控制系统，以减少继电设备的使用。输出端口在对接触器实施控制的过程中，可以最终控制到主控系统。PLC的输出端口可以与数控铣床控制系统的一些电气设备连接从而实现报警功能。CNC控制系统控制器可以通过PLC的程序实现各项操作功能，最终还可以实现系统故障的排查和修补。一般，PLC的输出或是输入的端口都是与系统内的变频器和CNC相互连接的，PLC系统可以对数控铣床的开关以及内部构建进行检测，报警可根据检测的最终信号实现，在检查故障时可以先将电源切断，以确保系统安全，还有冷却控制以及润滑控制等功能。