PLC在數(shù)控機床中的自動化控制應(yīng)用

鄭云龍

摘要：在不同的年代里，工業(yè)結(jié)構(gòu)各不相同，隨著科技的高速進步，計算機革命帶來諸多便利，并如暴風(fēng)般席卷滲入各行各業(yè)，并改變了傳統(tǒng)工業(yè)制造加工過程。數(shù)控機床的出現(xiàn)，成功解放工人勞動力，通過控制系統(tǒng)自動對零件進行加工生產(chǎn)來代替常用的工人加工生產(chǎn)。生產(chǎn)方法的變化象征著工業(yè)市場發(fā)生劇變，而數(shù)控機床自動化控制加工生產(chǎn)中，依靠著精密的控制系統(tǒng)來完成原件的加工合成，比過去依靠人力進行產(chǎn)品加工，無論是在效率，上，還是在質(zhì)量上，都毋庸置疑、獨占鰲頭。所以在現(xiàn)代化工廠里數(shù)控機床已經(jīng)成為主要加工設(shè)施，而讓數(shù)控機床得以精準(zhǔn)加工的關(guān)鍵因素就是PLC技術(shù)，接^下來將對數(shù)控機床里的PLC技術(shù)繼續(xù)詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;自動化控制加工：PLC技術(shù)

中圖分類號：TG659

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0007-02

0引言

對于數(shù)控機床而言，其實現(xiàn)了機器完全替代工人生產(chǎn)的工序，在使用數(shù)控機床進行生產(chǎn)加工時，工人往往只需要進行程序編程操作，實際動刀加工則全權(quán)交由機床上的機器來進行。這種生產(chǎn)加工模式不僅省力方便，加工的精度還高，已經(jīng)成為主流的加工生產(chǎn)方式。而數(shù)控機床能夠成功進行自動化加工的原理就在于內(nèi)部的PLC技術(shù)扶持。PLC，全名是可編程邏輯控制器，這種控制系統(tǒng)是量身為工業(yè)加工而設(shè)計的，專門解決各類在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)時，所進行加工過程。PLC是一種可以完成自由編程的操作系統(tǒng)控制器，通過其內(nèi)部相關(guān)的各類器件進行邏輯計算和定位控制等程序，來實現(xiàn)數(shù)字化控制加工設(shè)備來進行生產(chǎn)1。PLC的出現(xiàn)，大大推進了工業(yè)的進步，讓工業(yè)加工流程結(jié)構(gòu)更為簡潔，更為方便，效率更高。

PLC業(yè)績輝煌，加快了工業(yè)生產(chǎn)，擴大了加工規(guī)模，帶來許多便利。但這種邏輯編碼控制器仍存在不少問題，如果PLC再深入發(fā)展數(shù)年，必然會帶來更多成果，為工業(yè)發(fā)展推波助瀾。

1PLC系統(tǒng)

1.1PLC系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造

PLC的具體組成是電源、中央處理單元、儲存器、輸入和輸出單元。常見的PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1.1電源

作為PLC控制系統(tǒng)最為基礎(chǔ)的元件電源，其產(chǎn)生電流電壓值的穩(wěn)定程度將直接影響到后續(xù)控制系統(tǒng)的數(shù)字轉(zhuǎn)化、控制操作過程。而電源的基本任務(wù)就是講接上的交流電流進行轉(zhuǎn)化，變?yōu)镻LC控制系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)必需的直流電流[2]。而對于PLC控制系統(tǒng)所安裝的電池，需要進行嚴(yán)格的篩選，以電壓幅值以及穩(wěn)定值還有電池的最大放電值為參考點，構(gòu)建出更為合理、更為有效、更為安全的電池組，保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。

1.1.2中央處理單元

中央處理單元作為PLC的核心控制主站，其處理能力直接影響到PLC系統(tǒng)在進行最終控制操作時的精準(zhǔn)程度和順暢情況。中央處理元件內(nèi)部有很多的微小電路，如計算電路、控制電路和寄存電路等，正是因為有了這些處理電力，使得中央處理單元可以成功獲取相關(guān)加工信息，處理內(nèi)部程序，然后進行解碼和邏輯計算，并最終實現(xiàn)對操作設(shè)施的全方位準(zhǔn)確控制。

1.1.3儲存器

儲存器是PLC控制系統(tǒng)的專屬內(nèi)存條，其可以進行相關(guān)數(shù)據(jù)程序的儲存工作，儲存器內(nèi)部的各類程序可以快速被PLC控制系統(tǒng)提取并迅速進行輸入控制。這種儲存器可以劃分為兩種，一種是廠商設(shè)置的固有系統(tǒng)程序，其能實現(xiàn)基本的加工控制操作，還有一種是由使用者進行程序儲存的客戶程序。固有系統(tǒng)程序保證PLC系統(tǒng)各個部件都能成功進行運轉(zhuǎn)，而客戶程序是專門為了實現(xiàn)客戶所需要的程序操作，以客戶的設(shè)計操作為主導(dǎo)。

1.1.4輸入、輸出單元

輸入以及輸出單元作為PLC操作系統(tǒng)和控制器件的交流傳輸渠道，實時對控制器件狀況位置進行匯報，信息傳遞給PLC控制系統(tǒng)，PLC進行數(shù)據(jù)邏輯處理，再將操作信息傳遞給控制器件，實現(xiàn)PLC的器械控制操作。

1.2PLC整體控制系統(tǒng)的設(shè)計方案

經(jīng)過詳細(xì)結(jié)構(gòu)分析，可以清楚明白，PLC可編程邏輯控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，融入涉及到多方位領(lǐng)域的專業(yè)知識，如計算機編程、通訊技術(shù)還有控制系統(tǒng)技術(shù)。那么對PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計必然是個浩大的工序，必須要掌握所需要的技術(shù)知識，有著一定優(yōu)異的動手操作能力，先著手于設(shè)計PLC內(nèi)部各個繁多的小型單元元件，再將這些單元體進行合理完美整合，最后進行實踐效果的實驗驗證。在進行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時，不僅要保證其基本職責(zé)能一一完成，還要盡可能的減少成本投入。

2數(shù)控機床的部件設(shè)計原則

作為數(shù)控機床實現(xiàn)零件自動化加工的關(guān)鍵所在PLC技術(shù)，其性能的好壞影響著整體加工水平，而除了PLC技術(shù)，還需要對數(shù)控機床的其它組成部件進行要求和設(shè)計，如內(nèi)部計算機操作程序，數(shù)控機床的自動化精密加工生產(chǎn)離不開背后的輔助計算機[3]。在進行數(shù)控機床器件的設(shè)計操作時，必須要遵守這些部件的設(shè)計原則，不可貪圖小利而故意違背，不然也會導(dǎo)致加工結(jié)果不理想，存在誤差等嚴(yán)重問題。

（1）切合實際，踏實思考。在進行數(shù)控機床器件設(shè)計時，切不可隨意、隨性進行設(shè)計，也不可貪圖便利而選擇一些不合理的設(shè)計，導(dǎo)致最終設(shè)計的數(shù)控機床無法有序進行操作，做不到器械的合理調(diào)配控制，影響到加工產(chǎn)品的精度和構(gòu)造。在對機床進行系統(tǒng)設(shè)計時，一定要秉持沉穩(wěn)、謹(jǐn)慎的態(tài)度，認(rèn)真思考，合理使用可靠的方案設(shè)計，來進行改裝。

（2）盡可能可以實現(xiàn)當(dāng)前的各種任務(wù)要求。在進行機床設(shè)計時，盡可能的添加入更多的操作設(shè)置和功能，使得數(shù)控機床可以完成更多目前市場主流的相關(guān)操作程序，這樣可以增加數(shù)控機床的操作空間，更方便使用。而對數(shù)控機床再添加些保護裝置，如自動報警和自動關(guān)閉等設(shè)置，讓加工生產(chǎn)時，盡管操作不當(dāng)，或遇到突發(fā)狀況，但機床設(shè)施可以立刻進行斷電保護處理，保證安全生產(chǎn)，避免發(fā)生人員傷亡和財產(chǎn)損失。

（3）提高兼容能力，實現(xiàn)系統(tǒng)進步。在當(dāng)前的社會市場，由于科技的持續(xù)發(fā)展進步，未來的加工生產(chǎn)方式都是未知的，并且將會有越來越多更符合人類需求、更便捷的操作形式出現(xiàn)，那么對于傳統(tǒng)的數(shù)控機床決不可固步自封，必須要能實現(xiàn)操作兼容，不斷發(fā)展擴寬機床的操作領(lǐng)域，實時進行自我更新，滿足市場越來越苛刻的要求。

3數(shù)控機床與PLC技術(shù)的融合應(yīng)用

PLC可編程邏輯控制器功能廣泛，其可以實現(xiàn)信息的邏輯操作計算，并進行有效輸出來進行器件的控制工作。而在數(shù)控機床中的應(yīng)用也眾多，其中有遠(yuǎn)程操作控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?，成功將?shù)控技術(shù)推至頂點，遠(yuǎn)程控制為工業(yè)加工生產(chǎn)提供了諸多便利，而數(shù)據(jù)傳輸速度的高效性也保證了加工生產(chǎn)的精準(zhǔn)嚴(yán)密。

4結(jié)束語

數(shù)控機床的出現(xiàn)，成功推進工業(yè)界的改革換新，在現(xiàn)代化的工業(yè)加工生產(chǎn)里，工人不再需要付出沉重的勞動力，而只需了解控制系統(tǒng)操作流程，僅僅點點操作設(shè)備，就可以實現(xiàn)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)，產(chǎn)品的精度更高，效率更高，實現(xiàn)大規(guī)?？焖俚募庸どa(chǎn)模式。而對于數(shù)控機床的核心科技PLC技術(shù)在達成機械自動化加工生產(chǎn)的工藝操作要求后，仍可以在進行科技創(chuàng)新改造，讓PLC技術(shù)更智能，使用范圍更廣，可以融入到更多的加工生產(chǎn)領(lǐng)域里去，解放人類，實現(xiàn)更為全面的自動化加工。

參考文獻

[I]張登高.PLC在數(shù)控機床中的應(yīng)用自動化控制[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）：146.

[2]鄧昌奇，熊德琴.PLC在數(shù)控機床控制系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)[J].制造業(yè)自動化，2009（11）：108-110.

[3]黃東，PLC邏輯層在數(shù)控機床自動化控制中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（8）：19.