PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的應(yīng)用

畢俊杰

哈工大機(jī)器人山東智能裝備研究院 山東濟(jì)南 250202

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(duì)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(jì)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(duì)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(diǎn)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(dòng)化程度。另外，PLC技術(shù)受外界影響較小，且具備自我檢測(cè)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 關(guān)于可編程控制器的概念

PLC是最近幾年才開始嶄露頭角的一項(xiàng)新的應(yīng)用于工業(yè)方面的控制裝備。現(xiàn)在的PLC屬于比較熱門的，但是它的技術(shù)要求比較嚴(yán)格，使用方式正確了可以給社會(huì)帶來很大的好處與利益，對(duì)國家工業(yè)化也有促進(jìn)作用?？v觀全球，PLC的已經(jīng)出現(xiàn)于各個(gè)行業(yè)了，不論是環(huán)境還是電力或者汽車方面，你都可以找到它的影子。隨著一代一代的工業(yè)化發(fā)展，普通傳統(tǒng)的機(jī)器性能已經(jīng)無法很好的滿足現(xiàn)在新興產(chǎn)業(yè)的需求了，這就需要做出一些適當(dāng)?shù)母淖?，有了改變才?huì)有發(fā)展與進(jìn)步。PLC在效率方面，自動(dòng)化水平方面都有著無可挑剔的優(yōu)點(diǎn)?；径x：PLC翻譯過來就是可編輯邏輯控制器，因?yàn)樗彩怯糜诠I(yè)方面，其實(shí)和一個(gè)小型電腦上相似的。其實(shí)PLC就是一種控制裝置，可以達(dá)到數(shù)字操作的效果，利用內(nèi)部優(yōu)勢(shì)，完成下達(dá)的命令，并且展開其擴(kuò)展的性能和包容的性能，可以構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。PLC抗干擾的性能好，安全性能高，并且重量較輕，節(jié)能方面也耗費(fèi)低。在操作方面簡單易懂，技術(shù)人員便于操作。因?yàn)镻LC的這些優(yōu)點(diǎn)，所以使用者都樂于選擇它。它與傳統(tǒng)的控制器有著很大的差別，傳統(tǒng)的控制器使工人并不能很好的去使用管理，而且如果工人在操作中出現(xiàn)了懈怠，會(huì)使性能發(fā)揮不出本來的作用。不同的PLC產(chǎn)品，都有著對(duì)各個(gè)產(chǎn)品不同的性能，在信息方面，它有些交換的功能。而且程序運(yùn)用方面，就是由一條條編訂好的指令完成操作的。PLC雖然使用起來很方便，但是再生產(chǎn)中，尤其是現(xiàn)在需求越來越大，就需要擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。但是擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，又會(huì)在實(shí)際操作中面臨許多的問題。這可能會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定性，有很大的幾率會(huì)發(fā)生事故導(dǎo)致多方面的損失，但是我們應(yīng)該明白不管是傳統(tǒng)的控制器還是可編程邏輯控制器都不可能會(huì)是十全十美的[2]。

3 PLC技術(shù)的主要控制方式

3.1 PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的控制

程序指令是數(shù)控機(jī)床中PLC技術(shù)控制功能的基礎(chǔ)，將特定的控制程序納入相應(yīng)的程序和信號(hào)傳輸控制中。為了確保準(zhǔn)確性，還應(yīng)進(jìn)行一次全面分析。注意到關(guān)于數(shù)字控制機(jī)數(shù)據(jù)的相關(guān)信息，這需要在可編程控制程序中安裝PLC開關(guān)。該技術(shù)可以對(duì)數(shù)控機(jī)床的床側(cè)位置進(jìn)行有效控制，并通過傳輸控制技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。PLC技術(shù)還可對(duì)面板進(jìn)行高效控制，從而為CNC提供了安全保證；PLC技術(shù)可有效控制信號(hào)的傳輸，而穩(wěn)定和有效的信號(hào)可避免信息傳輸中的錯(cuò)誤。PLC技術(shù)也可用于警報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)操作鏈異常情況時(shí)，分析和處理中心收到PLC系統(tǒng)的反饋并完成鑒定、診斷分析工作，并及時(shí)發(fā)出預(yù)警。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的升級(jí)改進(jìn)，在實(shí)際工作中，系統(tǒng)工作流程進(jìn)行高效轉(zhuǎn)換時(shí)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)代化發(fā)展的重要方式和關(guān)鍵步驟，PLC技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化，可以顯著數(shù)控機(jī)床的控制性能[3]。

3.2 PLC數(shù)控機(jī)床電氣自動(dòng)化控制

機(jī)械手結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)自由度，整體結(jié)構(gòu)為氣動(dòng)性結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)控制電磁閥開關(guān)控制機(jī)械手氣缸進(jìn)行進(jìn)氣操作，以此實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂的向上運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，完成刀具的夾緊工序。應(yīng)用SIMOTIOND來控制機(jī)械手的伸展長度，機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)活塞具有磁性，主要是為了保證刀具能夠準(zhǔn)確地回收到刀庫中。磁性裝置安裝氣缸外壁上，機(jī)械臂在伸展過程中會(huì)對(duì)相關(guān)位置進(jìn)行探測(cè)識(shí)別，確認(rèn)探測(cè)開關(guān)的連接情況，一旦SIMOTIOND收到信號(hào)，會(huì)及時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣路，使其能夠而發(fā)揮機(jī)械手限位功能。OC是斷刀檢測(cè)過程中最為常用的方式，這種檢測(cè)方式中會(huì)使用到光纖傳感器，會(huì)用中會(huì)與24V的電源進(jìn)行連接，傳感器中包含輸入和輸出兩個(gè)不同的接線，以此通過傳感器斷定出刀具的有效性能情況。PLC技術(shù)需要達(dá)到高效的面板控制效果，此效果可以對(duì)CNC進(jìn)行充分的保護(hù)，系統(tǒng)中應(yīng)用PLC幾乎實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的高效傳遞，高效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信號(hào)可以有效減少數(shù)據(jù)傳輸中的傳輸錯(cuò)誤問題。此外，應(yīng)用PLC技術(shù)對(duì)警報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展具有重要意義和價(jià)值，如果數(shù)控機(jī)床在應(yīng)用中某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，PLC系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成相關(guān)數(shù)據(jù)的收集工作，并將收集到的數(shù)據(jù)信息上傳到上級(jí)系統(tǒng)之中，進(jìn)行快速是被處理，對(duì)其中的異常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效處理，完成有效反饋工作。PLC技術(shù)的應(yīng)用是數(shù)控機(jī)床現(xiàn)代化發(fā)展的重要方式和關(guān)鍵步驟。

4 結(jié)語

關(guān)于PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，在數(shù)控方面來說，PLC因?yàn)樽陨淼膬?yōu)勢(shì)發(fā)展，已經(jīng)是一個(gè)可以獨(dú)當(dāng)一面的硬核中心了。這樣就需要技術(shù)人員提高電氣效率，發(fā)揮PLC的重要作用，再依靠其他的小型機(jī)器等，構(gòu)建更加成熟與完備的一個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)。只要科技是在不斷進(jìn)步著，PLC的應(yīng)用也會(huì)一直擴(kuò)大。