PLC在機床電氣控制中的應用

（武進技師學院，江蘇 常州 213160）

0 引言

隨著電子信息技術的快速發(fā)展，我國的工業(yè)領域、社會生產(chǎn)生活、經(jīng)濟發(fā)展等各個方面都實現(xiàn)了高效的轉變和發(fā)展。在機床電氣工程發(fā)展和操作中融合進plc技術，其實是借助機床裝載程序對系統(tǒng)進行控制，通過計算機編程這種新型操作方式實現(xiàn)對機床動作的合理控制，以保證機床自動運轉，實現(xiàn)零件加工。借助plc技術，在控制機床的時候可以更便捷的解決原本復雜、精密的小零件加工中出現(xiàn)的棘手問題，這屬于柔性且高效的現(xiàn)代化、自動化機床。

1 組合機床的主要構成

組合機床一般來說是根據(jù)工件加工過程中的實際需要，通過對大量標準化以及系列化的部件的應用，然后再搭配一定量的機床專用配件，從提前設置好的機床運作工序出發(fā)，利用某些種類的工件展開高效率而且靈活性比較強的機床組裝。除此之外，組合機床的結構相比較于其他機床來說比較簡單，而且組合機床的實際生產(chǎn)效率和自動化程度都比較高。組合機床擁有重新整合的功能，在進行大批量產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中比較實用，尤其是零件以及工序加工。

一般來說，組合機床是屬于半自動的機床，能夠在一定程度上實現(xiàn)多種類工件的同時加工以及多主軸加工。在大多數(shù)情況下，組合機床都使用多個主軸、刀、面，結合多個工序的同時進行。這比起通用機床而言，生產(chǎn)效率非常高，而且所需要的生產(chǎn)成本實現(xiàn)了大幅度的降低。所以，組合機床在現(xiàn)代社會生產(chǎn)發(fā)展的進程中逐漸被廣泛關注和應用，可以在大批量生產(chǎn)的過程中形成自動化生產(chǎn)線，便于生產(chǎn)自動化的高效實現(xiàn)。

組合機床的部件主要是一些專用的加工部件和通用的標準部件，在動力部件驅動方面，其主要依靠液壓系統(tǒng)以及電動機，通過電氣系統(tǒng)的自動運行和循環(huán)，實現(xiàn)對組合機床的控制，從而完成機電液一體化生產(chǎn)目標。動力滑臺是組合機床中最為常見的通用部件之一，但是在很多情況下，工作人員都會采用電動機對動力滑臺進行替代，有些時候也會選擇液壓機替代[1]。在此其中，所有涉及到的標準都需要經(jīng)過有動力部件組合和實現(xiàn)的控制電路，在對不同種類的動力部件進行一定的優(yōu)化組合之后，基本上就可以實現(xiàn)完整組合機床的組裝以及運行。

2 PLC技術在機床電氣控制中的應用價值

電氣控制系統(tǒng)對于數(shù)控機床的實際運行效率與生產(chǎn)質量有著非常重要和直接的意義。微處理器作為PLC技術的核心，這種技術還被業(yè)內(nèi)人士稱為可編程控制器件，其憑借數(shù)字計算功能來實現(xiàn)具體的電子控制系統(tǒng)，然后采用PLC技術對數(shù)控機床進行優(yōu)化和改良，這對于機械加工領域而言有著非常積極的意義，甚至會推動整個社會工業(yè)加工領域的發(fā)展。在機床電氣控制中引入PLC技術，不僅可以對數(shù)控機床進行高效率的優(yōu)化與改良，同時還可以在很大程度上解決傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中存在的數(shù)控裝置問題[2]。比如，傳統(tǒng)機床的機械接觸點在穩(wěn)定性上有待提升，而且靈活性比較低，在組裝和應用時需要進行復雜、繁瑣的接線工作，而微處理器卻可以在很大程度上提升數(shù)控機床的自動化程度，有效解決以上問題。同時，PLC技術的不容易受到外部環(huán)境和因素的影響，其具有比較全面的自我檢測能力，在數(shù)控機床控制能力提升的過程中使用該技術，不僅能夠加強數(shù)控機床的具體控制水平，還能喝進一步強化數(shù)控機床在生產(chǎn)運行過程中的安全性能[3]。

3 PLC技術在機床電氣控制中的應用方法分析

3.1 基于PLC技術應用形式的分析

就PLC技術在機床電氣控制中的應用形式來看，我們可以將PLC技術精確的區(qū)分為兩類，一類是內(nèi)裝PLC，另一類是外裝PLC。就內(nèi)裝PLC而言，在具體的生產(chǎn)實踐中，我們也將其稱作為集成式的PLC，在進行電氣控制系統(tǒng)的設計和構建時，能過將PLC與NC二者連接在一起。具體來說，PLC與NC之間進行信號傳遞的方式基本都是按照其內(nèi)部的總線完成的，所以在對兩者進行相連之后，它們之間的信號傳遞速度和效率將會得到顯著提升。再加上兩者是共用CPU的，其中各個系統(tǒng)都可以不依賴于其他系統(tǒng)獨立進行運行和工作，所以就要求這種結構模式設計需要兼顧到硬件與軟件兩個方面，對這兩個部分同時進行設計。除此之外，PLC、NC還可以在工作中將其他很多高新技術結合在一起，以開展更加科學高效的工作。這樣除了可以優(yōu)化數(shù)控機床，同時還可以提升數(shù)控機床的安全性能和穩(wěn)定性能。

3.2 基于PLC技術應用于信息交換中的分析

作為電氣控制系統(tǒng)運行過程中非常重要的一個組成部分，數(shù)控機床主要是將數(shù)控技術、信息技術結合在一起開展工作的，同時還會具體的工作中對相關的運行流程進行科學化、精細化的控制。所以，在利用PLC技術開展電氣機床控制的時候，如果想充分的將PLC技術的作用發(fā)揮出來，那么就需要將其和信息交換功能聯(lián)系在一起，二者互相滲透。在這種情況下，PLC技術可以得到最大程度的應用和整合，將其自身所具備的交換功能更充分的發(fā)揮出來，從而實現(xiàn)數(shù)控機床、電氣運行系統(tǒng)和PLV技術之間的信息交流和交換。PLC技術還能為信息全面交換功能的穩(wěn)定實現(xiàn)提供保障，保證信息交換的實效性，從而確保PLC技術的應用達到其最終的目的。除此之外，關于PLC技術在電氣機床控制過程中的模塊接口來說，這種技術還能按照具體的使用需求對其進行更具實效性和靈活性的設置，以保證數(shù)控機床設備實用性的穩(wěn)步增強。

3.3 基于PLC技術應用于數(shù)控機床功能模塊的分析

數(shù)控機床實質上是一種實現(xiàn)了自動化的機器，數(shù)控機床涉及到的操作面板有系統(tǒng)操作和機床操作。結合PLC技術，可以在數(shù)控機床設備的具體運行時進行編程，從而實現(xiàn)對各種控制面板的控制，即對功能模塊的操作控制。處于此種狀態(tài)之下，可以在很大程度上避免信號丟失，以提升數(shù)控機床控制系統(tǒng)自身的運行穩(wěn)定性。PLC技術在對數(shù)控機床進行功能模塊控制的過程中，一方面會對其組成部分即操作面板展開控制，另一方面還可以完成對于信號的基本控制。這主要表現(xiàn)在控制輸出信號和控制輸入信號這兩個方面。

4 PLC在機床電氣控制中的具體應用策略

4.1 自動控制的作用

且不談手工方面涉及到的各種非常繁瑣的操作，PLC技術在機床電氣控制過程中的引入，可以有效的促進工作人員通過代碼設計來將具體的數(shù)據(jù)和程序聯(lián)系在一起，然后傳輸進PLC技術的中樞芯片之中[4]。而且在運行的過程中，機床電氣設備會處于提前指定好的程序下進行運作，這種提前就設置好的編譯程序會讓機床在遇到某些故障或者特殊問題時擁有自動啟動故障解決系統(tǒng)的能力，同時對實際情況進行反饋。

4.2 及時反饋的作用

PLC技術在機電電氣控制過程中的應用，可以在設備進行自動運轉的時候，掌控更多的數(shù)據(jù)信息以及反饋信息。在這種狀態(tài)下，操作人員只需對整個工作設備的運行情況進行全面的掌控，不需要再單獨記錄和分析各種數(shù)據(jù)信息[5]。同時，對于設備運行中產(chǎn)生的各種異?，F(xiàn)象，PLC技術也可以做出及時有效的反饋。比如，具體出現(xiàn)故障的部位、故障所屬的種類還有故障的等級或程度等。這樣一來，操作員對于機床故障的檢測和分析就會更加全面、更加便捷，可以提升故障預防和處理的效率[6]。

4.3 在組合機床電氣控制系統(tǒng)中的應用

組合機床一般情況下是針對一些特別制定的工件的，在這些工件生產(chǎn)工序的要求下，需要嚴格依據(jù)相應的要求，對其進行分批次、分批量的加工。這種新型的、組合性的機床設備，可以在很大程度上使機床的運轉和效率實現(xiàn)大幅度的提高[7]。因為機床的結構非常復雜，所以在進行電氣設計過程中會涉及到很多專業(yè)方面的知識，需要具備良好的可靠性和固定性。[8]而相關人員可以將PLC技術引入到組合機床電氣控制系統(tǒng)中，提升系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時降低機床組裝過程中的復雜度，實現(xiàn)機床的自動化生產(chǎn)和控制。

5 結語

綜上所述，PLC技術如今已經(jīng)被廣泛使用于社會生產(chǎn)發(fā)展中的各個領域之中，同時在工業(yè)控制場合中也得到了大規(guī)模的使用?，F(xiàn)階段，PLC技術已經(jīng)基本上代替了電器和接觸器，在控制設備應用領域占據(jù)著不可代替的地位，在機床電氣控制過程中發(fā)揮著非常重要的作用。