PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制方面的應(yīng)用研究

康明遠(yuǎn)

摘要：隨著我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制中的應(yīng)用更加成熟。對(duì)于提升數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行穩(wěn)定性和提高加工精度和效率有著重要意義。促進(jìn)了數(shù)控床加工智能化、自動(dòng)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：PLC;數(shù)控機(jī)床;電氣控制

引言

在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行和發(fā)展的過程中，合理的采用PLC技術(shù)有助于提升相關(guān)的工作效果，優(yōu)化相關(guān)工作模式，打破傳統(tǒng)工作的局限性，并提升相關(guān)數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)運(yùn)作水平，提升加工的精確度，并確保系統(tǒng)的運(yùn)作性能，達(dá)到預(yù)期的工作目的。

1 PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制中應(yīng)用的意義

作為數(shù)控機(jī)床中的關(guān)鍵性組成部分，控制器是整個(gè)系統(tǒng)中的核心所在，通過控制器可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體運(yùn)行。執(zhí)行部分在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)零部件的加工處理工作，在此控制中需要使用電磁閥控制各類機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。在機(jī)械設(shè)備操作過程中，會(huì)涉及換刀過程，此過程的存在會(huì)導(dǎo)致刀具出現(xiàn)一定的變換。為了盡量避免出現(xiàn)問題，可以在系統(tǒng)中加入傳感檢測(cè)，提高加工質(zhì)量水平。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)最為重要的系統(tǒng)部分就是核心控制部分，也是系統(tǒng)的中樞系統(tǒng)，核心控制部分需要通過軟件完成各類精準(zhǔn)控制與管理，系統(tǒng)中硬件設(shè)備會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器傳輸比較準(zhǔn)確的信息，在此信息的支持下，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)床的正常工作。在此過程中需要對(duì)加工區(qū)域進(jìn)行有效檢測(cè)，因此需要使用到光柵尺進(jìn)行信息確定，系統(tǒng)當(dāng)中的傳感器部件會(huì)對(duì)信息進(jìn)行收集處理，并傳輸?shù)竭\(yùn)動(dòng)控制器之中。

使用PLC技術(shù)可以改良數(shù)控機(jī)床，對(duì)機(jī)械加工行業(yè)以及其他的工業(yè)加工領(lǐng)域都有非常重要的影響。使用PLC可以對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行改良和優(yōu)化，解決傳統(tǒng)數(shù)控裝置中存在的問題，有效提高數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度。此外，PLC不容易受到外界的影響，有自我檢測(cè)能力，應(yīng)用這一技術(shù)可以提高數(shù)控機(jī)床的控制水平以及運(yùn)行的安全性。

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

2.1 PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用形式

PLC技術(shù)是一項(xiàng)現(xiàn)代化的可編程控制技術(shù)，在工業(yè)機(jī)床電氣控制方面有著較為成熟的應(yīng)用市場(chǎng)，推動(dòng)了我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。就目前為止，常見的PLC技術(shù)通過獨(dú)立式和內(nèi)裝式兩種方式應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)中，其中獨(dú)立式的PLC技術(shù)的應(yīng)用空間較為廣泛，這是由于獨(dú)立式的PLC技術(shù)能夠使得用戶獲得更加符合需求的功能，并根據(jù)需求功能選擇最佳的PLC技術(shù)產(chǎn)品，可以有效的實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的優(yōu)化控制;內(nèi)裝式的PLC技術(shù)是集成式的PLC技術(shù)，該技術(shù)融合了NC技術(shù)，有效的實(shí)現(xiàn)了PLC技術(shù)與NC技術(shù)之間的信號(hào)傳遞，可以促進(jìn)以內(nèi)部總線為基礎(chǔ)的信息交換速度，對(duì)拓寬信息渠道有明顯的提升。此外，PLC技術(shù)與NC技術(shù)既可以獨(dú)立使用，也可以通過共用CPU使用，有助于提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于PLC技術(shù)與NC技術(shù)可以相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)某些高級(jí)功能，且因二者具有較高的穩(wěn)定性能，因此內(nèi)裝式PLC技術(shù)具有更為廣闊的應(yīng)用前景，國(guó)內(nèi)大多數(shù)的較高檔次的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)采用了該技術(shù)。

2.2 PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床信息互通中的應(yīng)用

PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用中需要使用數(shù)字控制技術(shù)，通過數(shù)字控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的精細(xì)化以及現(xiàn)代化管理控制。在數(shù)字控制技術(shù)的加持之下，在實(shí)際應(yīng)用中可以完成信息的高速交換，信息的傳遞速度比較快。其中數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)和PLC技術(shù)系統(tǒng)可以完成信息的高速交換，通過三者之間的信息傳遞以及交換可以完成對(duì)數(shù)控?fù)舸╇姎饪刂圃O(shè)備的高效控制與管理。PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床信息交換中需要對(duì)多個(gè)設(shè)備多個(gè)組成部分的信息進(jìn)行交換處理，設(shè)備互通中的工作量比較大，在此過程中需要格外注意到信息交換的安全性與穩(wěn)定性，為了達(dá)到此目的，需要根據(jù)不同數(shù)控電氣設(shè)備的差異使用不同類型的接口，以此來保證數(shù)據(jù)信息的有效和交換，在此過程中需要做好不同設(shè)備的模塊分析工作，保證信息可以從I/O子端順利傳遞到系統(tǒng)控制端，保證信息的實(shí)用性。

2.3 PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的工作流程

在使用PLC可編程控制器對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行電氣控制的過程中，主要包括三個(gè)階段。第一階段：輸入階段。這個(gè)階段中，PLC的作用是根據(jù)電路的實(shí)際情況掌握數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)，并獲得和數(shù)控機(jī)床相關(guān)的信號(hào)。第二階段：執(zhí)行階段。這一階段中，PLC控制器中已經(jīng)包含了控制數(shù)控機(jī)床工作的指令，并使用讀取的方法讓數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行。第三階段：輸出階段。在之前的階段里，PLC已經(jīng)指導(dǎo)數(shù)控機(jī)床開展了一系列工作，在第三階段只需要把結(jié)果輸入就行。

2.4 PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的控制功能

PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中控制功能的實(shí)現(xiàn)是通過程序指令實(shí)現(xiàn)的，即在相應(yīng)的程序流程中植入相應(yīng)目的的控制程序，即控制信號(hào)的植入過程。在該過程中，為了提高控制精度，需要精確的分析與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的各類數(shù)據(jù)與信息，在將PLC開關(guān)信號(hào)植入到可編程控制程序中，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床控制的目的。目前，該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)有效的控制數(shù)控機(jī)床的床側(cè)，尤其是在信號(hào)傳達(dá)方面的控制技術(shù)，可以有效的開展讀取工作與分析工作數(shù)據(jù)。此外，PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)面板的控制，該技術(shù)精確的控制面板可以有效的為CNC提供保障;PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)傳達(dá)控制的目的，在信號(hào)傳達(dá)過程中穩(wěn)定的控制技術(shù)是防止信號(hào)傳達(dá)出現(xiàn)錯(cuò)誤、遺漏等的有效措施;PLC技術(shù)有助于推進(jìn)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中，若數(shù)控機(jī)床的某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，此時(shí)PLC技術(shù)可獲取異常數(shù)據(jù)信息，反饋至相應(yīng)的分析處理中心進(jìn)行識(shí)別，判斷出出現(xiàn)異常的情況，并以警報(bào)的形式提示;PLC技術(shù)有助于推動(dòng)轉(zhuǎn)換控制優(yōu)化的進(jìn)程，在數(shù)控機(jī)床工作中，不同操作步驟之間的有效轉(zhuǎn)換是提高數(shù)控機(jī)床現(xiàn)代化、智能化發(fā)展的有效措施，在一些數(shù)控機(jī)床中加工中心煮粥可以實(shí)現(xiàn)立轉(zhuǎn)換或臥轉(zhuǎn)換，而PLC技術(shù)可以使得該類轉(zhuǎn)換過程更為優(yōu)化，有效的提高了數(shù)控機(jī)床的控制性能。

3 PLC技術(shù)在機(jī)床電氣控制應(yīng)用的優(yōu)化措施

3.1 確保設(shè)備信號(hào)的穩(wěn)定和安全

隨著PLC應(yīng)用技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用，需要對(duì)PLC應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，提高操作的安全性和穩(wěn)定性，讓設(shè)備能夠持續(xù)性運(yùn)行。對(duì)PLC控制設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)。對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)老化和損壞的配件需要及時(shí)進(jìn)行更換，然后對(duì)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈敏度，讓PLC應(yīng)用技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中能夠進(jìn)行更好的運(yùn)行。

3.2 完善系統(tǒng)故障提示功能

通過PLC應(yīng)用技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制數(shù)據(jù)的集中處理和分析，應(yīng)該不斷完善故障提示功能，對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行提前報(bào)警，這樣就能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)安全隱患，在出現(xiàn)問題的第一時(shí)間系統(tǒng)能夠?qū)ζ溥M(jìn)行分析，通過這樣的方法就能減少因?yàn)橄到y(tǒng)故障而影響到操作人員的人身安全。在系統(tǒng)中完善故障提示功能，能夠加強(qiáng)程序的人性化設(shè)置，保證相關(guān)企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

結(jié)語(yǔ)

將PLC應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床電氣控制中，能夠很好保證數(shù)控機(jī)床電氣控制工作質(zhì)量，使得操作能夠進(jìn)行自動(dòng)化處理，能夠提高生產(chǎn)的安全性、生產(chǎn)效率，這樣才能夠促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)健并快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]辛忠權(quán)，陳文利.PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制方面的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（09）：3+6.

[2]沈哲1.基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能及設(shè)計(jì)[J].報(bào)刊薈萃：下，2018，25（8）：95-187.

[3]李夜.PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（10）：148.

[4]陳卓，張濤.PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2018（26）：26.