基于PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用研究

賀富斌

【摘 ?要】由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)加快了發(fā)展的步伐，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)也隨之步入了新的階段。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中得到了較大的改善。由電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的機(jī)電一體化可以提高數(shù)控機(jī)床的操作性和功能性。在數(shù)控機(jī)床機(jī)電一體化中PLC是重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作為數(shù)控機(jī)床中可編程邏輯控制器，發(fā)揮著不可替代的控制作用。本文將從PLC的內(nèi)涵、基于PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用兩個(gè)方面進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】PLC;數(shù)控機(jī)床;一體化

機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)、機(jī)器人、機(jī)械加工等方面應(yīng)用較為廣泛。在數(shù)控機(jī)床中機(jī)電一體化的使用促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)。在數(shù)控機(jī)床機(jī)電一體化中PLC是重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為數(shù)控機(jī)床中可編程邏輯控制器，將內(nèi)部存儲(chǔ)記憶進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)等，是重要的可編程存儲(chǔ)器和編程處理器。在數(shù)控機(jī)床中使用PLC機(jī)電一體化技術(shù)，工作人員根據(jù)數(shù)字設(shè)備的輸入輸出從而控制生產(chǎn)過程，進(jìn)而減少人力使用。本文將從以下兩個(gè)方面進(jìn)行探討：

1 PLC的概述

在數(shù)控機(jī)床中發(fā)揮著控制作用的PLC是一種由微電腦技術(shù)發(fā)展而來(lái)的自動(dòng)化控制技術(shù)，控制系統(tǒng)內(nèi)部程序是通過系統(tǒng)通過可編程存儲(chǔ)器實(shí)施進(jìn)行，為了使生產(chǎn)過程順利進(jìn)行，控制系統(tǒng)必須有效控制不同的數(shù)控機(jī)床、相關(guān)設(shè)備等[1]。PLC編程及操作較為簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，容易快速掌握，因此，工作人員專業(yè)水平不用太高，可以通過學(xué)習(xí)快速掌握PLC操作要領(lǐng)，提高工作人員操作水平，可以為更多的待業(yè)人員提供機(jī)會(huì)[2]。兼容性較強(qiáng)的PLC可以以一對(duì)多的方式進(jìn)行操作，只需對(duì)一小部分軟件進(jìn)行修改就可以運(yùn)用到其他的系統(tǒng)中去。若系統(tǒng)要求較高，可以將PLC進(jìn)行組合來(lái)提高兼容性，從而滿足系統(tǒng)要求。PLC性價(jià)比較高。隨著現(xiàn)代科技微型化發(fā)展，PLC體積越來(lái)越小，重量較輕，但功能性越來(lái)越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊密，外形堅(jiān)固，性價(jià)比較高。由于體積較小、重量較輕，安裝進(jìn)數(shù)控設(shè)備簡(jiǎn)單易行，是一種很實(shí)用的控制設(shè)備[3]。同時(shí)，PLC可靠性和抗干擾能力較高，能更好適應(yīng)不同的環(huán)境。PLC的使用可以提高生產(chǎn)現(xiàn)代化、自動(dòng)化水平，提高生產(chǎn)效益。

2 PLC機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)

在工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，機(jī)械技術(shù)是最重要的基礎(chǔ)。將PLC機(jī)電一體化技術(shù)使用在機(jī)械技術(shù)上可以提高機(jī)械技術(shù)的智能化水平。PLC機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用方面為：自動(dòng)排屑裝置、防護(hù)裝置、傳動(dòng)裝置等。在自動(dòng)排屑的應(yīng)用：由于數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，內(nèi)置機(jī)械器件會(huì)殘留切削后剩余沒用的金屬片，對(duì)后面進(jìn)行工作有較大的影響，金屬片過多還會(huì)導(dǎo)致一些工具的使用壽命縮短，并且會(huì)帶來(lái)安全隱患和環(huán)境污染[4]。但使用PLC機(jī)電一體化技術(shù)可以讓內(nèi)置機(jī)械器件自動(dòng)收集金屬片。在防護(hù)方面的應(yīng)用：全封閉或者半封閉式環(huán)境是現(xiàn)在大多數(shù)控機(jī)床工作環(huán)境，同時(shí)使用PLC機(jī)電一體化技術(shù)可以降低環(huán)境因素對(duì)生產(chǎn)的影響，減少工作人員對(duì)生產(chǎn)過程的干擾，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，減輕工作人員工作壓力，從而確保工作人員的安全，避免發(fā)生不必要的安全事故。在傳動(dòng)方面的應(yīng)用：在數(shù)控機(jī)床中傳動(dòng)系統(tǒng)有主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)兩種類型，并且在原來(lái)的生產(chǎn)過程中這兩種傳動(dòng)必須同一時(shí)間進(jìn)行工作。但將PLC機(jī)電一體化技術(shù)介入進(jìn)傳動(dòng)系統(tǒng)中，便可以將兩種傳動(dòng)方式分離開來(lái)，進(jìn)而提高控制效率，減少不必要的消耗，進(jìn)而提高工作效益。

2.2執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)

在數(shù)控機(jī)床中，執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)是最為關(guān)鍵的技術(shù)之一，主要有系統(tǒng)命令的具體執(zhí)行和驅(qū)動(dòng)操作作用。執(zhí)行原件和相關(guān)驅(qū)動(dòng)裝置是伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的作用對(duì)象，因此，在數(shù)控機(jī)床中，執(zhí)行裝置與數(shù)控裝置密不可分，進(jìn)而提高通信連接的有效性、可靠性，確保輸入的指令能夠全部快速執(zhí)行[5]。執(zhí)行原件由于機(jī)械接口與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的緊密連接，可以確保其余軟件能夠準(zhǔn)確有效地執(zhí)行下達(dá)的各種控制和調(diào)整指令。將PLC機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，改變數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)在于工作人員指令的改變。PLC機(jī)電一體化技術(shù)的工作方法與控制操作對(duì)相同的，并且由于PLC機(jī)電一體化技術(shù)操作簡(jiǎn)單，可以使工作人員更加精確、快捷，同時(shí)還能提高指令改變的準(zhǔn)確性。根據(jù)單片機(jī)的儲(chǔ)存記憶，只要指令與記憶相同，系統(tǒng)就可以高效執(zhí)行指令，避免出現(xiàn)人為操作失誤的現(xiàn)象。

2.3自動(dòng)控制系統(tǒng)

在PLC機(jī)電一體化技術(shù)中重要技術(shù)為自動(dòng)控制技術(shù)，由通信系統(tǒng)、單片機(jī)系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、執(zhí)行構(gòu)件等組成并起支撐作用。對(duì)于不同的數(shù)控機(jī)床，自動(dòng)控制技術(shù)會(huì)用不同的形式存在，但其設(shè)計(jì)與工作原理是差不多相同的，是要集成使用這些系統(tǒng)技術(shù)，發(fā)揮出系統(tǒng)技術(shù)的集成作用，進(jìn)而有效控制數(shù)控機(jī)床。在實(shí)際數(shù)控機(jī)床操作中，當(dāng)系統(tǒng)將及時(shí)調(diào)整機(jī)床的工作參數(shù)時(shí)，工作人員可以輸入改變指令進(jìn)行調(diào)整，由通信系統(tǒng)向單片機(jī)系統(tǒng)快速船體指令信息，根據(jù)記憶，單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)類似指令進(jìn)行查找，發(fā)現(xiàn)相同后，執(zhí)行改變后的指令，對(duì)機(jī)床的工作參數(shù)進(jìn)行改變，從而由輸出系統(tǒng)呈現(xiàn)調(diào)整出來(lái)的工作參數(shù)。整個(gè)過程迅速、高效，能讓工作人員及時(shí)檢測(cè)，屬于半自動(dòng)化操作，可以減小因工作人員操作失誤導(dǎo)致的錯(cuò)誤，加大PLC機(jī)電一體化技術(shù)的使用性。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，作為我國(guó)工業(yè)制造中較為重要的智化機(jī)械設(shè)備，數(shù)控機(jī)床必須不斷發(fā)展，因此，在數(shù)控機(jī)床中，PLC機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)發(fā)揮出更大的作用，將數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)進(jìn)行不斷地提升、優(yōu)化。將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及信息技術(shù)融為一體的PLC機(jī)電一體化技術(shù)在在數(shù)控機(jī)床中可以提高加工過程中產(chǎn)品的精準(zhǔn)度和工作人員操作的安全性，進(jìn)而提高工作效率，獲得更大的利益。通過PLC機(jī)電一體化技術(shù)，數(shù)控機(jī)床智能化、先進(jìn)化以及數(shù)字化能力得到了較大的提升，促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[5]張宇.基于PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（23）：100-101.

（作者單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團(tuán)毛則渠煤炭有限公司）