PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘 要：將PLC技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中有助于提高機(jī)床工作效率，滿足企業(yè)生產(chǎn)需求，促進(jìn)企業(yè)快速發(fā)展?；诖?，本文分析了應(yīng)用PLC技術(shù)于數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的意義，并從應(yīng)用形式、信息交換、功能控制、工作流程等角度探討了PLC技術(shù)的應(yīng)用方法，以期為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；數(shù)控機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.139

0 引言

PLC技術(shù)，即可編程控制器，它近幾年被機(jī)械工業(yè)行業(yè)廣泛應(yīng)用，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無邏輯控制，較傳統(tǒng)控制器而言，其應(yīng)用優(yōu)勢明顯。PLC技術(shù)與計算機(jī)相結(jié)合能夠進(jìn)行大規(guī)模計算，它還具有模擬調(diào)節(jié)等功能，將其應(yīng)用到電氣控制系統(tǒng)中，有助于推動電氣控制領(lǐng)域發(fā)展，促進(jìn)相關(guān)行業(yè)轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)。

1 在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)的重要意義

電氣控制系統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床運(yùn)行效率與質(zhì)量具有直接影響。PLC技術(shù)核心是微處理器，該技術(shù)還稱作可編程控制器件，它通過數(shù)字計算功能組成電子控制系統(tǒng)，應(yīng)用PLC技術(shù)能夠改良數(shù)控機(jī)床，對機(jī)械加工行業(yè)乃至所有工業(yè)加工領(lǐng)域均有重要影響。應(yīng)用PLC技術(shù)能夠優(yōu)化與改良數(shù)控機(jī)床，解決傳統(tǒng)數(shù)控裝置存在的問題，例如，機(jī)械接觸點穩(wěn)定性低、靈活性低以及接線復(fù)雜等情況，微處理器能夠進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床自動化程度。另外，PLC技術(shù)受外界影響較小，且具備自我檢測能力，使用該技術(shù)還能夠優(yōu)化數(shù)控機(jī)床控制能力，加強(qiáng)其控制水平，強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行安全性[1]。

2 在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中有效應(yīng)用PLC技術(shù)的方法分析

2.1 基于PLC技術(shù)應(yīng)用形式的分析

PLC技術(shù)的電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以精確區(qū)分為內(nèi)裝PLC與外裝PLC。關(guān)于內(nèi)裝PLC，在實踐中也稱作集成式PLC，在電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程中就可以將PLC與NC相接。具體而言，PLC與NC傳遞信號的方式均是根據(jù)內(nèi)部總線進(jìn)行，因此將兩者相連信號傳遞速度將會進(jìn)一步提高。并且兩者由于共用CPU，每個系統(tǒng)都能夠獨立工作，因此該結(jié)構(gòu)模式設(shè)計必須從硬件與軟件兩個方向進(jìn)行。另外，PLC、NC還能夠結(jié)合許多高新技術(shù)進(jìn)行工作，不僅能夠優(yōu)化數(shù)控機(jī)床，還能夠進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的安全性與穩(wěn)定性。在應(yīng)用表現(xiàn)方面，主要通過PLC顯示NC，從而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的改良與優(yōu)化。現(xiàn)階段，質(zhì)量較高的數(shù)控機(jī)床其內(nèi)裝多為PLC技術(shù)。另外，包含PLC技術(shù)的獨立式數(shù)控機(jī)床，也稱作外裝PLC數(shù)控系統(tǒng)，此類系統(tǒng)能夠獨立于NC調(diào)控數(shù)據(jù)?？傊?，PLC技術(shù)的這種應(yīng)用形式具有靈活性與動態(tài)性，企業(yè)可以結(jié)合自身需求選購不同類型的PLC產(chǎn)品，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。

2.2 基于PLC技術(shù)應(yīng)用于信息交換中的分析

數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行最重要的運(yùn)行目的是結(jié)合數(shù)控技術(shù)、信息技術(shù)在系統(tǒng)工作過程中實現(xiàn)對運(yùn)行流程的精細(xì)化控制。因此在應(yīng)用PLC技術(shù)的過程中，想要充分發(fā)揮PLC技術(shù)的作用就必須將其滲透于信息交換功能中，充分整合PLC技術(shù)，發(fā)揮其交換功能，從而完成數(shù)控機(jī)床、電氣運(yùn)行系統(tǒng)以及PLV技術(shù)相互間的信息交換，進(jìn)而實現(xiàn)有效控制數(shù)控機(jī)床設(shè)備的目標(biāo)。關(guān)于信息交換可以這樣理解，它不限于各個局部間信息的交換，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機(jī)床與運(yùn)行系統(tǒng)全面信息交換。應(yīng)用PLC技術(shù)，實現(xiàn)信息交換，為了確保信息全面交換功能的安全性與穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)針對數(shù)控機(jī)床的不同模塊使用不相同的接口，從而確保所交換信息的實效，最終通過應(yīng)用PLC技術(shù)達(dá)到控制目的。另外，關(guān)于模塊接口，還可以根據(jù)使用需求進(jìn)行靈活設(shè)置，增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床設(shè)備的實用性。

2.3 基于PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床功能模塊的分析

應(yīng)用PLC技術(shù)能夠達(dá)到控制數(shù)控機(jī)床操作面板的目標(biāo)，實現(xiàn)全面自動化控制。就數(shù)控機(jī)床而言，它本質(zhì)上是一種自動化機(jī)器，數(shù)控機(jī)床操作面板包括系統(tǒng)操作與機(jī)床操作。應(yīng)用PLC技術(shù)能夠在數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行過程中通過編程，實現(xiàn)對控制面板，即其功能模塊的控制。在這種運(yùn)行狀態(tài)下，能夠有效防止信號流失，從而提高數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PLC技術(shù)在控制數(shù)控機(jī)床功能模塊方面，除了對操作面板進(jìn)行控制，還能夠?qū)崿F(xiàn)對信號的控制，主要體現(xiàn)在控制輸出信號與控制輸入信號兩方面。在控制輸入信號方面，即信號一經(jīng)輸入，PLC就會啟動相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，信號處理結(jié)束后，再通過PLC輸出，被輸出的信號經(jīng)過外圍元器件就能夠?qū)崿F(xiàn)控制的目的。另外，PLC還能夠?qū)崿F(xiàn)對指令的翻譯，將指令快速傳輸給數(shù)控機(jī)床，使其依照指令開展工作，提高控制效果[2]。

2.4 基于PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床工作流程的分析

應(yīng)用PLC技術(shù)時應(yīng)當(dāng)明確應(yīng)用步驟，可以分為三個步驟，作如下分析。第一，基于PLC技術(shù)輸入處理環(huán)節(jié)，應(yīng)用PLC技術(shù)于這一環(huán)節(jié)能夠把握電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，從而實現(xiàn)對運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集，這一環(huán)節(jié)PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)外部電路的斷開或者接通，經(jīng)過接口輸入到映像寄存器，從而實現(xiàn)數(shù)控設(shè)備的執(zhí)行功能。第二，基于PLC技術(shù)執(zhí)行環(huán)節(jié)，應(yīng)用PLC技術(shù)需要與電氣控制系統(tǒng)內(nèi)部其他組件相結(jié)合，通過解析指令開展相應(yīng)的操作，并結(jié)合實際質(zhì)量讀取信息，按照指令開展工作。PLC執(zhí)行程序主要就是由大量指令組成的，依賴于存儲器指令安排順序，如果沒有跳轉(zhuǎn)指令，則按照順序執(zhí)行指令。第三，基于PLC技術(shù)輸入環(huán)節(jié)，輸入處理與執(zhí)行工作均完成后，PLC寄存器已經(jīng)含有輸入信號，在輸入環(huán)節(jié)中，也需要加以輸出，指令結(jié)束后，輸出繼電器狀態(tài)，然后再通過鎖存器轉(zhuǎn)存，最終實現(xiàn)外部控制效果。

3 總結(jié)

總而言之，PLC技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值，它既能夠提升機(jī)械設(shè)備加工速度，又能夠增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備加工精度，幫助機(jī)械產(chǎn)業(yè)發(fā)展獲得新突破。例如，圍繞PLC技術(shù)，增加外圍元器件，能夠升級整個電氣系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，數(shù)控技術(shù)快速發(fā)展，結(jié)合PLC技術(shù)無邏輯控制能力，必將為相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來新機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃理瑯.PLC在電氣自動控制中的應(yīng)用實踐[J].建材與裝飾，2018

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作者簡介：李夜（1984-），女，滿族，內(nèi)蒙古呼和浩特人，碩士，講師，研究方向：電氣自動化。