基于PLC+HMI的桌面型雕铣系统设计与开发

李敏 胡彬铤 王慧

摘要：针对通过数控铣床存在的功能单一、系统开放性差、数据管理困难等问题，研究基于PLC+HMI的协同控制策略，构建基于PLC+HMI集成的桌面型数控雕铣系统方案，探讨基于PLC平台的二轴联动插补运动控制策略，开发基于HMI平台的人机交互界面，进而通过软硬件集成开发基于PLC+HMI的桌面型雕铣系统。

Abstract： In view of the problems of single function， poor system openness and data management difficulties existing in CNC milling machine， the collaborative control strategy based on PLC+HMI is studied， the desktop CNC engraving and milling system scheme based on PLC+HMI integration is constructed， the two axis linkage interpolation motion control strategy based on PLC platform is discussed， and human-computer interaction interface based on HMI platform is developed， and then desktop engraving and milling system based on PLC+HMI is developed through software and hardware integration.

关键词：PLC+HMI;雕铣系统;设计与开发

Key words： PLC+HMI;engraving and milling system;design and development

中图分类号：TP273                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）21-0174-03

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数控雕铣机的诞生，弥补了加工中心加工小批量产品时成本高，而铣床、钻床等通用数控机床加工功能、对象单一等不足，在许多应用领域得到广泛应用，如模型制造业、烟草行业、电子行业等[1]。随着新型材料的不断发展，雕铣加工的材料种类日益繁多，数控雕铣机的应用领域也随之不断扩大[2]。

当前，国外数控机床以欧美、日本为代表，其发展重点是“高速、高精度、环保、智能化、复合化”[3]。国内针对开放式数控雕铣机控制系统的研究趋向于以IPC（Industrial Personal Computer，工控机）为基础，充分利用IPC的软硬件资源，并在硬件结构和软件开发环境的支持下，利用面向对象的方法，针对 CAD/CAM 系统生成的G、M指令代码，完成指令代码的解释与编译、预处理、插补处理及伺服控制，从而构建开放式、模块化硬件体系结构，包括IPC+运动控制器、IPC+系统总线等[4-6]。但该体系结构存在系统软硬件体系相对复杂，开发难度大，且PC端实时响应速度较低等不足。

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种集成计算机技术、自动控制技术和通信技术的工业装置控制器，具有可靠性高、灵活性强、操作性强等优点，不仅能实现工业环境中的数值计算、逻辑判断和运动控制等功能，而且能与其他工业装备进行组合拓展连接，从而完成多机协同控制[7]。……