PLC技術(shù)在機床電氣控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

孫星 賀偉洪

上汽通用（沈陽）北盛汽車有限公司 遼寧沈陽 110000

可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心的通用工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)與計算機控制技術(shù)緊密結(jié)合，集計算機、控制、通訊于一體，具有可靠性高、通用性強、應(yīng)用靈活、易于使用維修方便、價格便宜等優(yōu)點，為工業(yè)自動化提供了近乎完美的自動控制裝置。

1 機床的構(gòu)造及電氣控制系統(tǒng)

普通機床按功能的實用可分為：龍門刨床、車床、鉆床、銑床、鏜床和組合機床等，各種機床通常包括：主軸、電動機、驅(qū)動主軸正反向旋轉(zhuǎn)、支撐架、用于安裝和支撐加工部件、承受起重量和切削力、變速機構(gòu)、進給機構(gòu)、主軸箱、驅(qū)動裝置、刀架、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、以及機床附屬裝置，通過以部件對加工產(chǎn)品進行車、鉆、銑、鏜等備件加工工序。

我們可以把機床電氣控制系統(tǒng)簡單的分成主電路和控制電路這兩個組成部分。主電路主要是進行電動機的運轉(zhuǎn)交換，而控制電路則是對各個參數(shù)進行控制，保護主電路。在控制繼電器接觸電器等多個部位的時候，確保這些部位都能夠處于正常的工作狀態(tài)。主電路以及控制電路，根據(jù)機床的加工工作步驟進行，具體的設(shè)計，從而啟動機床的控制電動機，進行調(diào)速正反轉(zhuǎn)等等，還能夠?qū)?nèi)部的保護、照明、冷卻等多個環(huán)節(jié)進行合理的控制[1]。

2 PLC技術(shù)在機床電氣控制系統(tǒng)改造中的發(fā)展應(yīng)用

2.1 PLC技術(shù)具有抗干擾能力強，可靠性高的特點

相比于傳統(tǒng)的機床電氣控制系統(tǒng)而言，PLC技術(shù)在接線方面大大地減少了接線數(shù)量。在其中間過程中用軟件替代了原先舊有的時間繼電器、空間繼電器等。大大地避免了在電氣控制中因接觸觸點不良而帶來的電氣控制故障等問題。

2.2 PLC具有性價比高、功能強的優(yōu)勢

在電氣控制系統(tǒng)的改造中，就PLC的使用上來看，其具有很強的功能優(yōu)勢。一臺小型的PLC便能夠進一步實現(xiàn)較為復(fù)雜的機床電氣控制功能。而且，在另外一方面，相比于傳統(tǒng)的繼電器而言，具有很強的性價比。

2.3 PLC系統(tǒng)具有調(diào)試、安裝、設(shè)計工作量少等優(yōu)點

在電氣控制的系統(tǒng)改造中，就針對于PLC的使用而言，其設(shè)計、安裝的工作量是非常少的。在PLC的設(shè)計使用過程中，一般是采用順序控制的設(shè)計方法。這種梯形圖的編程方法相對于傳統(tǒng)的繼電器設(shè)計而言，在時間上相對節(jié)省的多。除此之外，PLC技術(shù)還可以在實驗室內(nèi)進行進一步的調(diào)試模擬工作。通過進一步觀察PLC上的發(fā)光二極管的狀態(tài)便可以進一步對于其輸出信號做出一定的了解。同時，在設(shè)計安裝完畢之后，便可以進一步對于其在安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題進行進一步的處理。大大地提高了電氣控制系統(tǒng)運行過程中的改造效率。這對于機床電氣控制系統(tǒng)的改造是非常關(guān)鍵的。

2.4 PLC的維修方便其工作量少

在電氣機床的控制系統(tǒng)改造中，由于PLC本身具有一定的自我診斷、故障率相對較低的優(yōu)點。通過其PLC上的發(fā)光二極管的編程器便可以進一步地對于機床電氣控制系統(tǒng)中的故障進行進一步的排查工作。有效地節(jié)省了電氣控制系統(tǒng)改造的時間效率。其維修的工作量少，有效地提高了機床電氣控制的效率。

2.5 PLC系統(tǒng)的適應(yīng)能力強、配套齊全

在進行機床的電氣控制系統(tǒng)的改造過程中，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，其編程技術(shù)在不斷地朝著模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的方向發(fā)展。對于PLC而言，其設(shè)備配套相對齊全，且品種繁多，可供用戶們進行挑選[2]。適應(yīng)性強，對于當(dāng)前機床電氣控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展是非常有效的。

3 改造的方法與過程

3.1 制定科學(xué)的控制方案

要想順利的完成這項工作技術(shù)人員要對整個控制系統(tǒng)有所了解，對于不同部位的不同，部位的不同功能都能夠有所把握。之后根據(jù)改造設(shè)備以及不同元件之間的關(guān)聯(lián)，進行具體的設(shè)計，從而設(shè)立出總體的方案。除此之外也要根據(jù)實際情況的選擇電動機內(nèi)部的類型參數(shù)，確保能夠選擇相配套的設(shè)備。繼而確定企業(yè)所真正需要的PLC輸入輸出點數(shù)，并將其作為選擇PLC型號的重要依據(jù)。此外，還要對PLC中I/0點進行更加科學(xué)的配置，所分配的I/0地址必須盡量保障連續(xù)性，并且將相同類型的輸入點或輸出點進行相對集中的配置，這樣不僅可以保證所編寫與閱讀的程序更加精確，最終生成精確的1/0分配表而且還可以在預(yù)期的改造要求已經(jīng)完成的大前提下，發(fā)揮設(shè)備的原有潛能，降低更新?lián)Q代的成本，在設(shè)備原有的基礎(chǔ)上進行二次改造，這樣操作人員能夠在短時間內(nèi)熟悉設(shè)備，便快速的投入正常的運轉(zhuǎn)之中。

3.2 繪制精確直觀的原理圖

在系統(tǒng)總體的方案下，利用PLC的I/O點分配表，對不同部位的數(shù)據(jù)進行精確的控制。圖紙中必須要包括主電路控制電路以及輔助電路，之后不同的元器件清單都要詳細(xì)的列出。在電氣控制原理的基礎(chǔ)之上，詳細(xì)的布置電氣設(shè)備，并繪制出布置圖，所有的操作都要參考這些原理圖。繪制圖紙的過程中，要堅持認(rèn)真負(fù)責(zé)，不能夠出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的差錯[3]。

3.3 軟件設(shè)計與系統(tǒng)調(diào)試

設(shè)計軟件的過程中，首先需要一個完整的系統(tǒng)流程圖或是功能圖，這樣能夠根據(jù)這個圖了解不同操作的不同順序，以及所需的條件。在工農(nóng)圖的基礎(chǔ)上，利用系統(tǒng)1/0地址分配來編寫相關(guān)的程序。在改造機床控制系統(tǒng)的過程中也可以利用原有的控制電陸原理圖，進行一定的參考，從而在這個基礎(chǔ)上更好地進行系統(tǒng)的二次改造。

4 結(jié)語

使用PLC對傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)進行升級換代是十分必要的，而且具有較高的科學(xué)性與可行性，在經(jīng)過改造之后，機床電氣控制系統(tǒng)可以更好地提升機床的工作效率。