PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

摘 要：PLC具有高可靠性與強(qiáng)抗擾能力，因此其在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用能夠提高數(shù)控機(jī)床的準(zhǔn)確性與快速性。為此，本文將從PLC的定義入手，分析PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，并就PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用展開論述，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機(jī)床；故障診斷

當(dāng)前我國制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展日新月異，其中的數(shù)控技術(shù)逐漸應(yīng)用開來。本文主要對PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用展開研究。

一、PLC的定義

PLC英文全名為Power Line Communication，主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式。通過利用傳輸電流的電力線作為通信載體，使得PLC具有極大的便捷性。除此之外，通過PLC技術(shù)在公眾日常家居中的應(yīng)用，便能夠?qū)崿F(xiàn)對電視、冰箱、熱水器、空調(diào)等家用電器的集成控制，進(jìn)而打造智能家居。從PLC技術(shù)的發(fā)展情況來看，此種技術(shù)作為接入技術(shù)，能夠在寫字樓、公司、機(jī)關(guān)等辦公場所以及家居場所得到廣泛適用。當(dāng)前，PLC技術(shù)通過做狹義理解，即指借助低壓線路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高效傳輸。一般在實(shí)踐中，PLC技術(shù)多用于家居的寬帶接入以及實(shí)現(xiàn)家用電器的聯(lián)網(wǎng)控制。

二、PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

從數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域?qū)LC技術(shù)的應(yīng)用情況來看，主要涵蓋了內(nèi)裝式PLC技術(shù)以及獨(dú)立式PLC技術(shù)。

所謂的內(nèi)裝式PLC技術(shù)，即通常所說的集成PLC技術(shù)，借助此種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的高效搭建。通常在研發(fā)設(shè)計(jì)階段，研發(fā)設(shè)計(jì)人員便將NC與PLC技術(shù)進(jìn)行融合，進(jìn)而依托總線控制的方式，實(shí)現(xiàn)二者之間高效低數(shù)據(jù)信息交互傳遞，由此，使得此種數(shù)據(jù)信息傳遞形式具備了較高的傳輸效率。它們可以共用一個(gè)CPU也可以是單獨(dú)的CPU這種結(jié)構(gòu)從軟硬件整體上考慮， PLC 和NC 之間沒有多余的導(dǎo)線連接， 增加了系統(tǒng)的可靠性， 而且NC和PLC 之間易實(shí)現(xiàn)許多高級(jí)功能。通過以CNC顯示器為媒介，能夠?qū)崿F(xiàn)對PLC所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)顯示，從實(shí)際應(yīng)用的角度來看，因此種數(shù)據(jù)信息傳輸形式的傳輸效果較為突出，故而絕大多數(shù)高端數(shù)控系統(tǒng)在架構(gòu)時(shí)，會(huì)應(yīng)用此種PLC技術(shù)。

所謂的獨(dú)立式PLC技術(shù)，一般被稱之為外裝PLC技術(shù)，其具備獨(dú)立的數(shù)控功能，同NC設(shè)備相獨(dú)立。使用者在應(yīng)用此種PLC技術(shù)時(shí)，能夠按照自身的實(shí)際需要，進(jìn)行控制模式的便捷式遴選與調(diào)節(jié)。

三、PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的實(shí)踐應(yīng)用

（一）故障診斷功能

從技術(shù)應(yīng)用層面來看，經(jīng)過多年的技術(shù)打磨，現(xiàn)今的PLC技術(shù)具備了顯著的數(shù)控系統(tǒng)診斷功能。一旦數(shù)控機(jī)床運(yùn)行當(dāng)中發(fā)生運(yùn)行故障，則CRT上便會(huì)顯現(xiàn)出故障警示信號(hào)，技術(shù)維修人員根據(jù)相應(yīng)的故障警示信號(hào)的提示，能夠快捷地實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行故障原因的精準(zhǔn)排查，進(jìn)而解決故障成因。從機(jī)床操作的角度來看，通常有著嚴(yán)格的操作步驟與操作流程。PLC技術(shù)的具體診斷原理便是：按照機(jī)床中相應(yīng)組件工作的次序，同時(shí)依托機(jī)床正常運(yùn)行時(shí)的技術(shù)參數(shù)對比，實(shí)現(xiàn)對故障問題的有效排查，進(jìn)而為技術(shù)維修人員提供維修的準(zhǔn)據(jù)。

（二）T功能

此種功能乃是對刀具的遴選。系統(tǒng)的控制器在接收到系統(tǒng)指令后，自行完成指令譯碼，其后自行完成檢索，進(jìn)而定位出T代碼所制定的刀具型號(hào)，并同當(dāng)前使用的刀具型號(hào)加以比對，如若參數(shù)無法匹配，則系統(tǒng)再次發(fā)出更換刀具的指令，直到最終匹配到與當(dāng)前使用的刀具型號(hào)一致為止。具體的換刀操作如下：首先接入PLC輸入端的軟開關(guān)，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置后，再次進(jìn)行換刀，此時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，等刀架下落后再壓緊，當(dāng)壓緊的力量達(dá)到足夠大時(shí)鏈接開關(guān)，知道系統(tǒng)傳出已完成信號(hào)。

（三）M功能

系統(tǒng)的控制器在接收到系統(tǒng)指令后，自行完成指令譯碼，其后對機(jī)床的主軸承實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)或者停止等相關(guān)操作。考慮到機(jī)床型號(hào)的差異性，因而將PLC技術(shù)應(yīng)用于不同型號(hào)的機(jī)床時(shí)，其所發(fā)揮的功用亦存在顯著的不同。不過需要指出的是，PLC技術(shù)的輔助功用原理是一致的。

（四）S功能

此種指令的功用為實(shí)現(xiàn)對機(jī)床主軸承的實(shí)時(shí)控制，具體的控制模式涵蓋了代碼控制法與直接指定法。前一種控制方法乃是指，在s后面有兩位數(shù)字，這兩個(gè)數(shù)字只是代表抓后轉(zhuǎn)速序列的序號(hào)，并不能直接代表主軸轉(zhuǎn)速的大??；而直接指定法顯示的是主軸轉(zhuǎn)速數(shù)值的大小。關(guān)于機(jī)床PLC的梯形圖的運(yùn)用十分廣泛，通過進(jìn)行梯形圖編程，可將數(shù)控機(jī)床的工作情況、刀具情況等參數(shù)信息進(jìn)行傳遞，如此便可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)床接口等位置實(shí)時(shí)信息的精準(zhǔn)呈現(xiàn)。

四、結(jié)束語

隨著數(shù)控機(jī)床研發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，為制造業(yè)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件加工提供了技術(shù)支持，進(jìn)而確保從事零件加工、制造的企業(yè)能夠生產(chǎn)、加工、制造出精細(xì)化的零件，進(jìn)而使企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益得以提升，同時(shí)，亦適應(yīng)了各種機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要。PLC為數(shù)控機(jī)床達(dá)到這些目標(biāo)而做出了卓越的貢獻(xiàn)。在當(dāng)今的制造產(chǎn)業(yè)中，PLC儼然成為了數(shù)控機(jī)床中不可或缺的組成部分，有鑒于此，技術(shù)研發(fā)人員應(yīng)當(dāng)積極致力于技術(shù)創(chuàng)新，盡可能地將機(jī)械制造領(lǐng)域、數(shù)控領(lǐng)域的前沿技術(shù)應(yīng)用于研發(fā)實(shí)踐之中，唯有如此，方才可以提升數(shù)控機(jī)床的使用性能，進(jìn)而推動(dòng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的腳步。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志海，卿德勛.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控及PLC技術(shù)在活塞、氣缸套加工專用設(shè)備上的應(yīng)用[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，1995（11）？

[2]韓全立，劉嬡嬡.PLC在數(shù)控機(jī)床故障診斷中的應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2010（08）

[3]彭玲.PLC在Φ180無縫鋼管廠環(huán)形加熱爐的應(yīng)用[J].包鋼科技，2002（06）？

[4]暢越星，靳伍銀，剡昌鋒.基于PLC的數(shù)控落地銑鏜床主軸箱動(dòng)態(tài)平衡的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].液壓與氣動(dòng)，2006（12）

作者簡介：

沈利杰（1994.01—），男，漢族，浙江省嘉興市人，單位邵陽學(xué)院機(jī)械與能源工程系，本科，研究方向：機(jī)電一體化。endprint