6ES7338-4BC01-0AB0性能参数

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软件工具
现在，软件工具继续成为PLC用户较感兴趣的内容之一。对于PLC硬件，工业用户只需要关心其性能和价格方面的内容即可。当前，越来越多的PLC用户希望能够寻找到更多的软件工具和集成工具，以便能够进一步提高PLC硬件的性能。
工业用户所有工作的目的在于实现系统集成，所以他们正在努力实现将运动软件包、PLC、操作员界面甚至Internet结合在一起。同时，工业用户还希望开放控制能够完成逻辑控制，也能够运行Java脚本程序。
然而，问题在于工业用户通常是通过购买PLC硬件产品的方式来免费获得软件工具的。如果工业用户打算支付软件费用，他们希望花同样的费用能够购买到与市场上质量相同的PC软件。软件供应商也正在努力开发，并希望能够为工业用户提供更多软件工具的选择机会。
Rockwell自动化公司提供了基于RSLogix系列版本的袖珍型软件RS-PocketLogix，该软件运行在基于bbbbbbs CE操作系统平台的袖珍型计算机上，用于工厂底层SLC-500和MicroLogix可编程控制器的维护和故障处理，支持PLC-5和所预定的ControlLogix逻辑控制程序。
现在，Rockwell自动化公司已经将软件升级到RSLogix 5000系列版本，该系列软件版本采用了ControlLogix结构体系和Logix 5550处理器。RSLogix系列版本软件其自身已经升级到4.0，此外，借助于对A.I.系列入口命令、改进的安全性能和有效性对比，以及一种新地址向导的支持，能够支持A-B公司的PLC产品和个别改进程序。
Nematron公司也已经发布了5.40版本的工业自动化套装软件，该软件增加了在线逻辑控制变更、流程图表跟踪等功能，允许工业用户真实地跟踪逻辑控制路径，增强报表和编辑能力，包括标识符交叉搜索和所有报表打印等。为流程图表开发所增强的编辑功能包括全程搜索、标识符名称的替换、自适应流程图表模块，以及改进的剪切和粘贴性能，以便有能力将注释性内容嵌入到流程图表模块。新版本软件也增加了对OPC 2.0的支持能力，包括标识符浏览和数据信息访问等。
Siemens公司的SIMATIC STEP 7是一套全开放专业版软件，并已经成为该公司通用开发环境软件工具，直接用于组态、管理和维护工厂范围内的自动化控制系统。该软件使工业用户可以将一个自动化工程项目再细分成设计阶段、执行与测试、委托与启动、运行，以及维护等，然后，将所有工作集成在单个软件包内。单个自动化工程项目可以采用许多程序设计语言的任何组合来进行编程工作，从而在其中选择较适合于所给定应用程序的那一部分。同样的程序代码能够在基于工业PC的SIMATIC Wi控制系统中得到运行，以满足软件和硬件对实时性的要求。
不久以前，新合并成立的Entivity公司已经发布了Think & Do Live软件。该软件是一套基于e-控制方案的产品，并集成了控制、通信和信息技术，同时也是一套能够提高生产效率的现代化软件工具。该软件所内藏的机械和过程监控功能能够与可操作的信息显示结合起来，以便进一步提高生产效率。该软件还能够被应用作为综合控制、通信和监控系统的解决方案，或者应用于遗传算法控制系统。
同样，公司也推出了新版本的基于工业PC的过程控制软件包，现在，该软件包包括了全套OPC 2.0兼容服务器，以及对RUNtime PC和WinPLC的完全性支持能力。
Schneider公司推出其Modsoft系列产品的新一代软件ProWORX Nxt，该软件为Quanturn、　　Compact和Momentum PLC等流行硬件产品平台提供了基于bbbbbbs操作系统的图形化用户界面，也提供了与984系列产品兼容的梯形图逻辑编辑器，为编程面板和PLC之间提供了直接或者网络方式协同工作的连接选择。另外，它还支持Modbus、Modbus+和依靠Ethernet TCP/IP协议的局域网连接方式。其他特点包括组态环境中的较新型图形化用户界面、改进型文档，以及支持所有梯形图和文档之间转换的实用程序。
较近，Giddings & Lewis公司为工业用户提供了一套集成了IEC 61131-3标准逻辑和运动控制编程环境的软件产品，即PiCPro for bbbbbbs。该软件产品将所有特点集成在一个工程项目管理器之中，可以在线开发用户帮助信息，还可以通过Internet进行程序设计，同时支持SERCOS系列运动控制产品。
自从所有编程方式被软件工具替代以来，PLC编程软件已经发生了根本性的变化，而且这些软件工具仍然保持着一定的增长趋势，并且不断有适合于各种应用的新特点诞生。
Siemens公司推出的3.2版本STEP 7-Micro/Win 32程序设计软件提供了一种新的FBD编辑器，以及与IEC 61131-3标准兼容的梯形图程序设计语言和FBD。该软件能紧密地与bbbbbbs操作系统集成在一丰收，提供诸如增加/移动程序和定制安装方式等一系列功能特性。同样，在　　bbbbbbs中采用单个工程项目文件的方式更加容易对工程项目进行管理，如电子邮件和备份等。另外它还提供了新的保存方式选择，只要双击工程项目文件就能够自动启动工程项目。
SoftPLC公司正好也发布了TOPDOC NexGen（被称为下一代）软件。TOPDOC是一个梯形图逻辑程序编辑器和用于SoftPLC开放结构体系控制软件与过程控制器的维护工具。该软件采用了Java程序设计语言进行开发，其主要特点是充分采用了Web技术，从一个Web浏览器上就可以进行远程监控和修改PLC参数，而且能够运行在bbbbbbs和非bbbbbbs操作系统平台上，如Linux。
Altersys公司和Indusoft公司进一步联合起来，分别推出了基于Altersys公司ISaGRAF系列的Virgo自动化套装软件，以及基于Indusoft公司的Web工作室。Virgo套装软件能够嵌入到bbbbbbs CE中，并通过Internet与其他过程控制系统建立起通信链路。借助于ISaGRAF系列产品和IEC 61131-3技术标准，Virgo套装软件包括了自动化过程控制系统（嵌入式或者非嵌入式）组态和运行所必需的软件部件，如HMI、报警、事件记录、趋势记录、硬实时控制和通信等。
另外一种来自于IPMI公司的基于Java技术开发的软件产品是EPS for Java，该软件重新开发了新版本的图形化继电器梯形逻辑组态编辑器。由于该软件基于Java程序设计语言，因此是一个交叉运行平台，相同的拷贝可以运行在bbbbbbs 95/98、Macintosh或者其他操作系统平台，并同时支持Java运行环境。
Entivity公司较近发布了版本号为6的Think & Do Studio软件产品。该软件产品是建立在Visio技术基础之上，并在一个标准开发环境中集成了流程图表控制逻辑、HMI、运动控制、PID回路控制、智能化I/O控制设备接口，以及工程项目文档工具。该软件可以完全升级并跨越Microsoft bbbbbbs平台，到目前为止，据说是**套基于COTS软件平台的过程控制软件包。其较显著的特点之一就是所具有的自动查找和组态工具能够使其非常容易地连接到智能化I/O过程控制设备网络系统中去。
八、硬件与软件
通过短短几年的努力，我们不断看到有许多新的软逻辑控制软件产品被推出。许多独立软件供应商已经开始出售这种软件产品，传统PLC供应商在他们的产品目录中也已经开始逐渐增加基于工业PC的控制产品。另外，PLC开发费用中，软件开发费用所占的百分数正得到稳定的增长。例如，Rockwell公司将40％的开发费用投入到硬件产品开发中，而将60％左右的开发费用转移到了软件开发工作上。其着眼点在于**市场对软件产品有强大的购买力，并要求软件产品能够更加**地运行在工业标准平台上。
PLC一般总是使用梯形图逻辑控制程序，现在，所有类型的其他产品正在努力获得并使用一些或者全部与IEC 61131-3标准兼容的程序设计语言，包括梯形图逻辑图表、功能模块图表、顺序功能图表、结构化文本和指令表等程序设计语言。
然而，硬件、操作系统和应用软件相互之间都是此独立的实体，与传统的全集成PLC系统有很大的不同。随着硬件和操作系统的不断发展，操作系统所提供的标准商业化功能特性可能会进一步促使PLC变成一种更加不同的控制设备，这也就是PLC需要采IEC61131-3标准程序设计语言的原因所在。
可以采取各种方式来解决PLC的编程问题。Rockwell公司对其所有产品均采用Logix系列软件来编程，包括机器人控制器、软逻辑控制器。传统PLC系统全部采用RSLogix 5000软件进行编程工作。其他途径包括微软技术，像DCOM、ActiveX以及Sun的Java等，在将来，也许会使用技术，其中大多数编程方式是通过Sun宏系统和ONE（开放网络环境）来发布的。
基于bbbbbbs CE的应用软件和标准工具将允许工业用户可以通过多重硬件生命周期的方式来保护他们所购买的软件。这种趋势将进一步改变工业用户对传统PLC产品产品的购买决心，而且仍然要涉及到PLC硬件技术规范、外围设备和通信连接能力，这好像有些类似于购买一台工业PC。相对于工为一用户习惯性决定过程而言，他们需要认真评价一种过程控制器及其编程软件的灵活性。这也有助于平息人们评价哪种程序设计语言是较好的争论。梯形图逻辑、流程图表、静态逻辑、功能模块、IEC 61131-3标准混合编程，连同Visual Basic和Visual C++等都能够很容易地把基于bbbbbbs CE的PLC作为一种对象来对待处理。不久以前，一些亲的软逻辑和基于工业制的产品已经问世。
来自于制造业数据系统（MDS）公司的WinMotion软件在单个套装软件中提供了软运动控制、软逻辑控制（兼容IEC 61131-3标准）和一套数据服务器，并不需要任何运动控制接口卡件，或者**硬件产品。此外，它还能以实时方式提供连续包括维护、生产和质量等数据信息。该软件可以运行在具有单个处理器并安装有VenturCom RTX软件部件的bbbbbbs NT操作系统平台上。该公司还公布了一套开放式API接口，能够让工业用户进步集成第三方软件技术。
Rockwell公司也推出了SoftLogix 5800软件。该软件提供了一种新的软控制器，在一个相同的控制系统中，能够同时完成顺序和运动控制功能。与该公司其他Logix产品一样，该软件仍然使用了Logix运行引擎，RSLogix 5000编程软件和NetLinx开放式网络。该软件也能运行在bbbbbbs NT/2000操作系统平台上。
前不久，Entivity公司推出了5.1版本的可视化逻辑控制器软件。其显著特点是增加了一个对DeviceNet标识符组态器的安装选项，以及改进的OPC服务器。该软件对NVRAM有更好的支持能力。
和KW公司联合推出了适合于WinPLC CPU模件运行引擎并兼容于IEC 61131-3标准的ProConOS PLC产品。它具有抢占式、多任务运行引擎，而且被嵌入到Win-PLC模件中。应用程序的开发采用MULTIPROG来完成，MULTIPROG是一套兼容IEC 61131-3标准的软件开发工具，它允许工业用户在WinPLC上同时运行任务，然后被独立地运行，而且可以具有不同的运行循环周期和时间版段。
Twin CAT软件系统公司所推出的Beckhoff软件可以运行在安装有bbbbbbs NT/2000或bbbbbbs CE的工业PC上，能够将I/O接口嵌入到实时过程控制器中，形成多PLC系统、NC轴向控制、程序设计环境和操作站。所显示出来的特点实际上是嵌入了IEC 61131-3软件的PLC,或者是工作于bbbbbb NT/2000操作系统平台下的软件NC。程序和运行系统可以在相同或者独立的工业PC上运行。用户界面和其他程序之间的数据信息通信则依靠Microsoft公司的开放式标准，如OPC、OCX、DLL等。
九、适合PLC应用的新模件
前文已讨论了新的适合于PLC的插入式运动控制模件。对于其他类型的插入式部件及其附件，可以获得更好的选择，同样还有一些较新的选择方案。
Siemens公司已经推出了一种新的基于AS-I现场总线标准通信处理器模件CP243-2，该模件为低级变送器总线提供了直接连接方式，还能够与任何S7-200 CPU及其扩展版本工作在一起。
公司推出了一种名为EZText的新型PLC文本操作面板，该产品支持广泛通信协议驱动程序的选择。所支持的通信协议包括该公司的LOGIC、A-B公司的DF1、Omron公司的Host bbbb、Mitsubishi公司的FX系列、Modicon公司的Modbus RTU和GE Fanuc公司的SNPX等。每个EZText操作面板都可以在DeviceNet版本中得到很好的利用。所有模伯均提供了5个用户可定义按钮、一个内藏菜单系统、滚动式数据信息输入，以及全隔离电源供应。EZText操作面板还提供了5个用户这下义的LED和LCD显示窗口，可支持2-4行不**过20个字符数据信息的显示。
Aromat公司为其FP0系列PLC提供了一种具有12位分辨力和8通道模拟量输入模件。一个FP0能够处理不**过24路的模拟量输入信号，还能够完成多种浮点数字运算、精确PID控制和自整定。只要通过调制解调器就能够进行模拟量信号的远程监控。
同样也来自于Aromat公司的一种新模件是FP2 PLC。FP2 PLC模件具有高速计数能力，依靠4个信号通道其较率可以达到200kHz；同时，一个活动的电动机动动单元能够处理4个方向的轴向运动，而且每个轴向运动的速度可以达到100kp/s。另外，它还具环回路控制或者PWM输出。
ABB自动化公司提出了一种新的称为Industrial IT的编程解决方案，并成为其AC 800F现场控制器产品的一部分。AC 800F所具有的开放结构单元体系能够同时处理本地和远程I/O模件、智能化传感器的4-20mA信号，是一种具备了多种现场总线技术的现场控制器。AC800F还提供了减少工程设备安装周期和资产优化分析等性能，通过OPC技术提高了与ActiveX和Web的连接能力。AC800F中的每个单元可以从4种独立的现场总线网络采集和处理各种诊断数据信息，它还提供了与IEC61131-3兼容的编程工具软件。
九、驾御现场设备级控制
随着通信技术的进一步发展，有可能利用通信系统将控制功能形成闭环过程控制，因为越来越多的控制计算机已经嵌入了I/O系统。
例如，Rockwell自动化公司所推出的DeviceLogix充分应用了模件技术，能够被完全集成到工厂底层现场过程控制设备中去，为现场设备级提供了低价格过程控制应用。DeviceLogix还提供了简单化独立过程控制应用特点和性能，诸如单个应用条件、事件侦测、报警管理和布尔逻辑运算等，减轻了具有较制任务的控制系统主控制器，甚至是较低级过程控制设备的负担。首先推出的过程控制产品是A-B公司的1792/1792D系列、ArmorBlock MaXum I/O系列、1791D 　　CompactBlock I/O系列、1799嵌入式I/O系列，以及800E DeviceNet局部操作站和DeviceNet辅助软起动器系列。
在2000年初，Siemens公司就推出了IM 151/CPU，同时将所增加的PLC功能应用到ET 200S I/O系列产品。
Festo公司也已经将PLC技术嵌入到其气调节阀产品中。该公司新近推出的SB6产品在这一领域得到了很好的应用。另外，它提供了与A-B公司SLC-500相同的技术特点，通过便携和远程等增加了数字量的模拟量I/O系列模件通道。SB6还提供了一个兼容于DeviceNet的电子式节点，能够与DeviceNet数据采集器集成在一起，百且介于电子模件和气动模件之间，为各种应用功能提供了PLC逻辑控制。
Phoenix Contact公司所推出的系列化DIN架装式PLC被称作远程现场控制器（RFC），而且非常适合于Interbus I/O系统的应用。所有模件单元都能够采用PCWORX组态工具软件进行编程设计工作，PCWORX是套完全基于IEC61131-3标准的组态工具软件包。
Wago公司所推出的可编程现场控制器能够完全与其Wago I/O系统工作在一起，允许工业用户在本地存储和运行程序，同时还能够与网络系统进行通信。它并不需要通过网络传输就能够对信号进行预处理和逻辑解决方案的调试。信号预处理从相当程度上降低了装载现场数据信息的负荷，能够为现场过程控制建立起非常完善的分散控制应用。
VMIC公司同样也推出了增强型版本的DIN架装式IOMax 制器，即VIOMAX-8450。现在该控制器已经采用了300MHz的MMX微处理器芯片，而且仍然采用基于IEC 61131-3标准的IOWorks控制组态工具软件包进行编程设计。
十一、替代嵌入式控制器
据相关调查报告显示，现在对于低端PLC市场的争夺仍在继续进行，这也进一步促进了PLC的发展。随着和**微型PLC技术的发展和数量的增长，它们已经开始进入到新的应用领域。例如，微型PLC已经开始替嵌入式控制器的工作内容。像Omron公司已经察觉到这一技术发展的新动向，并逐渐计划将其产品应用于商业器具、饮料分发设备以及商业、工业等。这些行业之所以正在应用微型PLC，正是由于它具有**的灵活性、市场开发、适应性强、竞争性的价格等一系列优点所至。
对于PLC或者嵌入式控制器的选择主要依赖于它们的体积大小，尤其是如果需要特殊功能时，嵌入式控制器的缺陷就逐渐显露出来了。尽管嵌入式控制器具有很低的价格，但其中仍然包含了质量控制、维修以及服务等方面的价格。
Mitsubishi公司的FX1S**和FX1N微型PLC系列产品正在面向嵌入式应用领域发展，它们能够处理从10-128个I/O通道，并且具有2个轴向的运动控制性能，还具备PID控制指令应用于连续过程控制。
来自于Entertron公司的SK1600-RIC型嵌入式可编程逻辑控制器（ePLC）具有16通道数字量输入和12通道继电器输出基本单元、一个RS-232接口、一个10kHz高速计数器通道，以及4kb的程序存储器。另外，它可以在bbbbbbs和DOS操作系统平台下采用梯形逻辑图编程方式进行控制程序设计。该产品还能够被应用于有或者无操作员界面的连接。
Omron公司较新推出的CPM2B系列微型控制器，其设计仍然保留了工业用户所希望的低性能价格比的特点，以便工业用户能自由构建控制系统。其特点还包括提供了备份电池、增强型通信机制、I/O通道可扩展到128路、RS-232接口、可移动终端、PID控制回路以及其他高级指令系统等。
Blue Earth Rebbbbbb公司已经将Xplor-52R控制器增加到其为嵌入式控制应用所设计的Xplor系列个人数字控制器中，能够提供有限的监控功能和数据信息记录应用。它能够支持Xplor系列所有标准特点，同时包括了一个89C52 CPU单元和用于存储Basic程序的8kb的EEPROM存储器，以及一个RS-232接口。其他元件包括一个8通道12位A/D转换器、一个4通道12位具有有效输出电压范围的D/A转换器、一个看门狗定时器，以及一个LCD和键盘接口。
十二、PLC将会成为过程控制领域内的日用品
仅仅从PLC系统价格正在逐渐降低的理由进行推理，尤其在低端应用方面，PLC将会成为这一领域的日用品。由于PLC系统较小模件单元的价格也只不过100美元，甚至更低，即使这些模件出现故障，工业用户从心理上已经感觉不到是否还值得重新修理。许多工业用户直接采取了抛弃出现故障的模件，进而换上一块新模件的处理方式，因为重新修理这样的故障模件也许会花费同样甚至更多的费用。
相反，我们不要被低价格所愚弄。一些小型甚至**小型PLC系统已经向工业用户提供了模拟量I/O、PID控制回路、通信接口，甚至与企业网络系统相连接的现场总线。具有14个通道的I/O和4个PID控制回路的PLC系统，其价格才99美元，这种产品非常适合小系统控制应用的需要。
一些PLC供应商依托强大的应用市场继续发展小型PLC产品，甚至大量的工业用户已经将其看作是低端应用市场上的日用品。PLC供应商需要充分考虑的问题是他们不仅仅要供应硬件产品，还必须采取相应的措施为工业用户解决工程师可用的组态工具、故障诊断技术、网络通信能力以及除基本自动化硬件以外的附加软件包的适用性能。
Rockwell公司较近为其Compact Logix系列产品增加了一种新的Compact Logix 5330控制器。该控制器能够与1769系列Compact I/O模件，不**过256个本地I/O测点，另外还为用户提供了256kb存储内存。CompactLogix使用了相同的能同时被ControlLogix、Flex Logix、SoftLogix和RSLogix 5000共享的Logix控制引擎。
公司为其DL05型PLC也提供了个别新版本产品。D0-05DD-D包含了具备8通道DC输入和8通道DC输出的DL05 CPU模件，采用了12/24 V DC电源供电、具备6kb的存储器，可利用RLL/RLLPlus进行程序设计，还提供了一个RS-232程序和通信接口。它具有两种可组态并独立于CW/CCW的脉冲顺序输出或者步序，直接脉冲输出频率可以达到7kHz。此外，D0-05DR-D还提供了6通道继电器输出。
Siemens公司为其SIMATIC S7-200系列产品推出了采用一种新类型CPU的微型PLC系统。新类型CPU为S7-226，该CPU为能够进一步连接到工业LAN系统或者诸如调制解调器、打印机、条形码阅读器等外围设备，相应增加了点到点接口（PPI）或者自由接口（连续ASCII）。
来自于GE Fanuc自动化公司的一种新产品是VersaMax CPUE05 CPU模件。该模件的特点主要包括与Ethernet等的连接能力、更快的指令执行时间，以及更多的用户存储器支持。新增加的功能包括一个10Base-T连接、全双工通信接口，通过利用切换开关以便数据碰撞现象，并同步进行发送和接收数据信息；它还提供了kb用户可配置存储器，采用RS-232和RS-485接口进行通信连接；具备本地操作员界面；以及可选择与Ethernet、DeviceNet和Profibus现场总线连接。
Mitsubishi电子自动化公司已经推出了新一代Q系列PLC系统，程序设计采用了基于bbbbbbs编程软件工具。程序通过USB接口进行传输。其特点是能够支持Internet电子邮件、调制解调器和10/100Mb/s Ethernet；可以连接到DeviceNet、Profibus、CC-bbbb和NET/10；每个CPU可以允许有不**过252个程序的同步运行；另外，它的体积也是非常小的。
公司为工业用户提供了一套2601自动化成套工具，该工具包括增强型2601控制器和基于bbbbbbs平台的Quickstep SE程序开发工具软件包，Quickstep SE是该公司用于2601控制器具有**的程序设计语言，尤其能够满足需要数字控制和串行通信的小型应用项目的应用要求。为2601所编写的控制程序只要通过相应的转换就可以运行于其他2000系列控制器上。
一种新的来自于IDEC公司的产品是MicroSmart PLC，在该PLC的CPU模件上提供了10、16或者24通道的I/O。其特点包括一个标准的电源供应电路、4通道高速计数器、一个RS-232接口和一个模拟量分压计。具有24通道I/O的CPU模件也能够与总计不**过88通道的I/O模件一起工作。
来自ifm电子技术公司，并具有一对AS-I现场总线的主控制器包括两个采用IEC 61131-3标准编程以及依靠AS-I和RS-485通信的AC 1011 PLC。AC 1011采用了单个控制器方式，其I/O允许不**过124通道输入和124通道输出；而AC 1012则采用了双控制器方式，其I/O通道数量是AC 1011的两倍。
此外，许多PLC系统已经与操作员面板和其他HMI系统一起使用，在有些情况下，PLC的逻辑处理功能已经被直接集成到HMI软件中。
来自于B&R工业自动化公司的B&R PP21/41高级操作面板进一步结合了Compact PLC和HMI面板系统，并应用于集成低价格机械控制和操作员界面。它具备700kb的SRAM和1.2MB的FlashPROM存储器，采用了基于IEC 61131-3标准的程序设计语言、ANSI C和B&R自动化Basic语言进行编程设计工作。模件单元包括16通道数字量I/O，所具备的6个可利用扩展插槽用于附加的数字量、模拟量通道扩展以及通信I/O模件。串行和CANbus接口也同样被包含在其中。
R公司也已经通过将一个PLC和I/O模件嵌入到一个叫做HMIcontrol集成系统的方式来扩展其UniOP系列HMI操作面板，PLC模件完全与其所有UniOP产品兼容，并使用了相同的、基于bbbbbbs平台、用于所UniOP操作面板的组态软件包。
十三、结束语
面对激烈市场竞争所带来的局面，企业只有紧紧把握市场运行的脉搏，充分结合自身的特点，面向世界经济的大潮，不断融入新技术、新方法，推陈出新。同时，随阗PLC供应商的不断努力，并进一步在e-制造和e-控制技术方面实现新的突破，所推出的新一代PLC将能够更加满足各种工业自动化控制应用的需要。

引言

通常机床主轴电动机制动时，采用的是能耗制动方式，使电动机AB相输入直流电源。

采用能耗制动方式使主轴电动机停止，主轴在低档位低速旋转时，大约需要0.5s，在高档位高速旋转时，大约需要2.5s。目前，采用的主轴电动机制动方法如图1所示，先断开KM1，再闭合开关KM2，从而断开三相交流电源，接通直流电源，延时2.5s，认定主轴电动机停止旋转，然后进行换或其它动作。

主轴以不同的速度旋转时，采用能耗制动方式使主轴停止所需要的时间不同，采用同样的能耗制动时间，延长无意义的加工辅助时间，降低了机床工作效率。另外，一旦开关KM2不能可靠闭合，或者直流电源保险断开不能正常提供直流电，则主轴电动机只能在摩擦力的作用下减速，制动时间需要很长，但延时2.5s后，机床数控系统仍然认定主轴电动机已经停止旋转，此时机床进行换或其它动作容易造成事故。

因此，我们对机床主轴制动控制方式进行了改进设计，判断主轴旋转状态，不采用延时2.5s，即认定主轴电动机停止旋转的控制方式，而是实时监控主轴旋转状态，当主轴旋转低于一定转速时，立即发出主轴停止完了信号。

2　主轴转速监测方案

在电动机的同步传动轴上安装一块条形铁片，和电动机同步旋转，由接近开关对其，每转到两个脉冲信号，通过对脉冲信号的而得知其转速。脉冲信号有两种方案。

**方案：在一定周期Tp内读取脉冲信号的个数N，PLC是一种顺序控制器，它的程序是由前到后一步一步执行，每执行完一遍为一个扫描周期，然后从头开始循环执行。如程序有2000步，每步执行时间周期为30μs，则程序的扫描周期约60ms，扫描频率约16Hz，能够准确出的脉冲频率应低于8Hz，当转速的脉冲频率大于16Hz，即转速n≥480r/min时，PLC受其扫描频率的影响，不能准确出脉冲的个数，情况不好时，会出现高速时的脉冲个数很少，误判为电动机基本停止而进行下面动作，造成事故。此种方案只适用于主轴低速旋转状态的监测。

*二种方案：检测脉冲信号持续为“0”或“1”的时间T，当n＜60r/min时，发出主轴停止完了信号。由于PLC程序执行过程的延时，数控系统收到主轴停止信号，并执行下面动作时，主轴已完全停止旋转，n=60r/min所对应脉冲信号持续为“0”或“1”的时间T为0.25s，因此我们把检测脉冲信号的计时器设定为0.25s。同样高速时也会出现脉冲测不准的情况，但不管情况多坏，在0.25s的时间内“0”或“1”至少变化一次，因此可以准确地判断主轴是否停止旋转。此方案可以适用于主轴高速或低速旋转时主轴制动状态的检测。在实际应用中，我们采用了此方案。

3　PLC实现主轴能耗制动的控制方法

PLC设计程序中，X20.0为转速脉冲信号的输入，M05为主轴停止信号，Y50.0为主轴停止完了信号。

两个计时器TM1、TM2分别判断X20.0脉冲信号持续为“0”或“1”的时间是否达到设定的时间，只要有一个时间到达，即R100.1或R100.2变“1”，导致R100.3变“1”，此时M05为“1”，导致Y50.0输出“1”，则发出主轴制动完了信号，实现了主轴停止的准确判断。
4　结束语

我们采用改进的控制方式用PLC控制机床主轴的制动，能够可靠地判别机床主轴的旋转状态，避免了机床的误动作，节约了主轴加工的辅助时间，使机床的保护性能更趋于完善。