芻議基于PLC技術(shù)的機(jī)床控制應(yīng)用

徐萍

摘 ?要：我國(guó)信息技術(shù)快速發(fā)展，PLC技術(shù)的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大化。目前，該技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床控制方面不僅提高了機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，更提高了運(yùn)行效率。文章基于PLC技術(shù)的機(jī)床控制應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);機(jī)床控制應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG659 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2015）06-0013-02

PLC技術(shù)是可編程邏輯控制器的簡(jiǎn)稱，具有儲(chǔ)存、運(yùn)算、控制、定時(shí)及計(jì)算等功能，通常用在內(nèi)部?jī)?chǔ)存程序，并通過(guò)數(shù)字或者模擬的方式控制各種類型的機(jī)械成產(chǎn)過(guò)程。目前，隨著機(jī)床控制要求的不斷提高，該技術(shù)也應(yīng)用在機(jī)床控制上，不僅提高了機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性，也提高了加工效率，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益起到重要作用，本文就該技術(shù)在機(jī)床控制的應(yīng)用進(jìn)行如下分析。

1 ?PLC技術(shù)的運(yùn)行原理

PLC的全稱為可編程邏輯控制器，具有儲(chǔ)存功能，并能夠?qū)?zhí)行運(yùn)算、控制、定時(shí)、算術(shù)等操作，同時(shí)還能通過(guò)模擬方式控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程。該技術(shù)在運(yùn)行中主要包含三個(gè)階段，分別是采樣階段、程序執(zhí)行階段、數(shù)據(jù)輸出階段，這三個(gè)階段不是間斷的，而是連續(xù)的，共同組成了PLC運(yùn)行周期。該周期主要依賴于PLC的中央處理器，使的三個(gè)階段重復(fù)運(yùn)行。以下就該周期的三個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.1 ?采樣階段

首先，PLC對(duì)輸入端子的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面掃面，將掃描信息保存到寄存器中，同時(shí)寄存器將被刷新。然后便進(jìn)入到執(zhí)行過(guò)程中，這時(shí)，寄存器和PLC的其它部件相隔離，和外界其它操作沒有任何聯(lián)系，不論外界信息如何變化，寄存器內(nèi)部的信息數(shù)據(jù)始終保持不變，直到系統(tǒng)進(jìn)入下一個(gè)運(yùn)行周期。由此可知，PLC在同一個(gè)運(yùn)行周期之內(nèi)，儲(chǔ)存在寄存器中的信息數(shù)據(jù)具有極高的穩(wěn)定性，并不隨著外界信息的變化而出現(xiàn)差錯(cuò)，這為PLC的高效、準(zhǔn)確運(yùn)行奠定了良好基礎(chǔ)。

1.2 ?程序執(zhí)行階段

當(dāng)信息數(shù)據(jù)采集之后，應(yīng)根據(jù)PLC運(yùn)行原則，對(duì)所有的程序進(jìn)行全面掃描，之后才能進(jìn)入到執(zhí)行階段。PLC在執(zhí)行命令時(shí)，通常會(huì)遇到跳轉(zhuǎn)指令，這時(shí)需要對(duì)跳轉(zhuǎn)條件進(jìn)行詳細(xì)分析，再做出執(zhí)行判斷，這一過(guò)程直接決定于跳轉(zhuǎn)地址。在程序執(zhí)行階段，如果跳轉(zhuǎn)指令中包含有大量的輸入或者輸出信息時(shí)，PLC就會(huì)自動(dòng)在上一個(gè)階段采集其它信息，并在儲(chǔ)存裝置中輸入端子狀態(tài)，進(jìn)而找到對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)。當(dāng)PLC找到程序目前的工作狀態(tài)之后，便進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果儲(chǔ)存到寄存器中。當(dāng)運(yùn)算結(jié)果儲(chǔ)存之后，需要對(duì)工作狀態(tài)和性質(zhì)進(jìn)行全面分析，之后便隨著執(zhí)行程序而發(fā)生變化。

1.3 ?輸出階段

當(dāng)采集的信息數(shù)據(jù)通過(guò)執(zhí)行階段之后，將會(huì)儲(chǔ)存在寄存器中，然后以輸入或者輸出狀態(tài)轉(zhuǎn)移到鎖存器中，之后通過(guò)一定的輸出方式將這些處理結(jié)果以輸出的形式輸出，并對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

這三個(gè)階段是PLC運(yùn)行的關(guān)鍵步驟，組成了PLC的運(yùn)行周期。在這三個(gè)運(yùn)行階段上，完成信息數(shù)據(jù)的計(jì)算、處理及控制等功能。所以，要實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)的高效應(yīng)用，這三個(gè)階段的優(yōu)化工作是必不可少的。

2 ?PLC技術(shù)在機(jī)床控制中的應(yīng)用

PLC技術(shù)是目前工業(yè)生產(chǎn)中使用最廣泛的自動(dòng)化裝備之一，具有眾多的運(yùn)行功能，能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)及加工自動(dòng)化。目前，隨著加工精度不斷提高，PLC技術(shù)在機(jī)床控制中的應(yīng)用范圍也不斷廣泛;該技術(shù)的應(yīng)用，逐漸形成了PLC控制系統(tǒng)，有效提高了機(jī)床自動(dòng)化運(yùn)行水平，同時(shí)也提高了機(jī)床運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。以下就PLC技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2.1 ?PLC技術(shù)在機(jī)床控制中的設(shè)計(jì)要求

目前，PLC技術(shù)在機(jī)床控制中的設(shè)計(jì)要求具有以下五個(gè)方面：①當(dāng)機(jī)床接通電源之后，會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)壓油泵，并使工作按鈕自動(dòng)開啟，使機(jī)床處于工作狀態(tài)。這是機(jī)床控制進(jìn)入到自動(dòng)化的首要環(huán)節(jié);②能夠按照加工材料加工要求，使機(jī)床得到有效組合，從而使機(jī)床始終高效運(yùn)行。該階段各部分組合是否有效，直接關(guān)系到機(jī)床運(yùn)行效率;③機(jī)床左右滑臺(tái)的循環(huán)程序設(shè)定;④機(jī)床的主軸從開始的工進(jìn)到之后的自動(dòng)選裝，該階段完成之后，當(dāng)滑臺(tái)回到原來(lái)位置之后，應(yīng)自動(dòng)停止;⑤當(dāng)機(jī)床的軸箱旋轉(zhuǎn)完成之后，接觸主軸定位，使工進(jìn)在剛開始進(jìn)行時(shí)，能夠自動(dòng)完成。PLC要應(yīng)用在機(jī)床控制中，必須滿足這五個(gè)方面的要求，才能確保在機(jī)床控制方面發(fā)揮效能。

2.2 ?PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

要對(duì)機(jī)床運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行有效控制，PLC必須具備采集機(jī)床各運(yùn)行部件信息的功能，并將采集到的信息儲(chǔ)存在寄存器中，同時(shí)對(duì)采集部位編號(hào)，之后才能將輸出點(diǎn)信息輸出，進(jìn)而完成PLC地址分配。以下就以柴油機(jī)機(jī)床為例，介紹PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用。

該機(jī)床主要由液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，自動(dòng)控制流程如下：①將兩個(gè)自動(dòng)控制按鈕同時(shí)按下，機(jī)床的上料設(shè)備開始運(yùn)行;②將上料機(jī)構(gòu)擺入，使輸送電機(jī)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)行到中位之后，上料機(jī)構(gòu)也跟著上升，使材料運(yùn)送到終點(diǎn)位置，同時(shí)輸送電機(jī)停止運(yùn)行;③上料機(jī)構(gòu)下降，并加緊機(jī)體構(gòu)件，同時(shí)使電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，使上料機(jī)構(gòu)回到原位;④銑頭電機(jī)啟動(dòng)，使滑臺(tái)1前進(jìn)，同時(shí)銑頭對(duì)機(jī)床底端進(jìn)行粗銑，當(dāng)滑臺(tái)1運(yùn)行到終點(diǎn)位置時(shí)，鉆頭電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，滑臺(tái)2也自動(dòng)前進(jìn)，當(dāng)前進(jìn)到一定階段之后，便到達(dá)終點(diǎn)，這時(shí)鉆孔完成，滑臺(tái)2也后退至終點(diǎn)，同時(shí)鉆頭也停止運(yùn)轉(zhuǎn)，夾桿機(jī)構(gòu)也自動(dòng)松開;⑤下料機(jī)構(gòu)開始自動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)輸送電機(jī)自行啟動(dòng)，當(dāng)下料機(jī)構(gòu)運(yùn)行到終點(diǎn)位置之后，又開始上升，并返回至中位，最后回到原位，完成下料環(huán)節(jié);⑥當(dāng)下料機(jī)構(gòu)完成運(yùn)行環(huán)節(jié)之后，滑臺(tái)1也返回至原位，這時(shí)主軸電機(jī)也隨即停止。

上述是機(jī)床運(yùn)行的基本流程，PLC只有對(duì)每一個(gè)流程進(jìn)行全面控制，才能實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)控制。在PLC控制過(guò)程中，點(diǎn)動(dòng)操作是主要部分，該操作能夠?qū)C(jī)床運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)開關(guān)調(diào)整成點(diǎn)動(dòng)方式。通常涉及到的點(diǎn)動(dòng)動(dòng)作有以下幾個(gè)方面：夾卸、左工進(jìn)、右工退等，當(dāng)選擇確定的電動(dòng)動(dòng)作之后，需要按下開啟按鈕，機(jī)床便開始運(yùn)行，當(dāng)按下停止按鈕，便機(jī)床便停止運(yùn)行。在PLC技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，常用到的是單循環(huán)操作，具體步驟如下：首先將開關(guān)調(diào)制成單循環(huán)方式，并按下開啟按鈕，這時(shí)機(jī)床便會(huì)自動(dòng)完成一個(gè)工作循環(huán)。在機(jī)床運(yùn)行中，如果出現(xiàn)故障，應(yīng)按下停止按鈕，機(jī)床會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)故障修理好之后，接觸停止操作，機(jī)床便又會(huì)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。

3 ?PLC在機(jī)床控制中的應(yīng)用效果

①PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床控制方面，不僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化編程，還實(shí)現(xiàn)了機(jī)床運(yùn)行故障自動(dòng)檢測(cè)功能;另外，通過(guò)編程，使故障檢測(cè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;②PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床控制中，極大的簡(jiǎn)化了機(jī)床運(yùn)行環(huán)節(jié)，同時(shí)也降低了其運(yùn)行故障的出現(xiàn)頻率;另外，該技術(shù)的應(yīng)用，使得液壓系統(tǒng)極大提高，進(jìn)而提高了機(jī)床的應(yīng)用價(jià)值;③PLC技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床控制中，使其每個(gè)環(huán)節(jié)的信號(hào)得到有效控制，并使不同機(jī)位之間的信息運(yùn)行的可靠性提高。

4 ?結(jié) ?語(yǔ)

隨著科技更新?lián)Q代速度加快，人們對(duì)工業(yè)加工品的質(zhì)量也提出新的要求，之前傳統(tǒng)的機(jī)床控制方式，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)階段生產(chǎn)需要，必須采用新的控制技術(shù)，才能提高產(chǎn)品加工質(zhì)量。PLC技術(shù)作為可編程邏輯控制器，具有儲(chǔ)存、運(yùn)算、控制、定時(shí)及計(jì)算等功能，應(yīng)用在機(jī)床控制中，能夠有效提高產(chǎn)品加工質(zhì)量。本文就該技術(shù)在機(jī)床控制中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望具有參考價(jià)值。

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