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

張大麟

摘要：隨著我國科技水平的不斷提升，自動(dòng)化水平成為未來發(fā)展的主要方向。在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域中，引入PLC技術(shù)構(gòu)建電氣控制系統(tǒng)，全面推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床的智能化與自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)，滿足了人們的現(xiàn)代化發(fā)展需求?，F(xiàn)階段，人們對(duì)于工業(yè)成產(chǎn)提出了更高的要求，同時(shí)對(duì)數(shù)控基礎(chǔ)電氣控制系統(tǒng)的要求也越來越高，為了全面提升數(shù)控基礎(chǔ)電氣控制效果，必須實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)與電氣控制的全面整合，強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床企業(yè)的技術(shù)水平，促進(jìn)電氣控制的穩(wěn)定發(fā)展。

Abstract： With the continuous improvement of China's scientific and technological level， the automation level has become the main direction of future development. In the field of CNC machine tools， the introduction of PLC technology to construct an electrical control system has comprehensively promoted the development trend of intelligent and automated CNC machine tools and met people's modern development needs. At this stage， people have put forward higher requirements for industrial production， and at the same time， the requirements for CNC basic electrical control systems are getting higher and higher. In order to comprehensively improve the effect of CNC basic electrical control， it is necessary to realize the full integration of PLC technology and electrical control， strengthen the technical level of CNC machine tool enterprises and promote the stable development of electrical control.

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);數(shù)控機(jī)床;電氣控制系統(tǒng);應(yīng)用研究

Key words： PLC technology;CNC machine tools;electrical control system;application research

中圖分類號(hào)：TG519.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?   ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）16-0218-02

0? 引言

在我國工業(yè)化生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展中，PLC技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，通過PLC技術(shù)與電氣控制系統(tǒng)的有效結(jié)合，促進(jìn)了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)也全面提高了數(shù)控機(jī)床的電氣控制水平。即使是在一些環(huán)境條件比較差的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)，PLC技術(shù)良好地融入電氣控制系統(tǒng)中也能夠發(fā)揮出良好的適應(yīng)能力，達(dá)到優(yōu)越的電氣控制效果?？梢钥闯觯姎饪刂婆cPLC技術(shù)有著緊密的聯(lián)系，通過PLC應(yīng)用技術(shù)的研究推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床電氣控制技術(shù)的全面發(fā)展，同時(shí)也深化了PLC技術(shù)在電氣控制領(lǐng)域的地位，保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1? PLC應(yīng)用技術(shù)的概述

1.1 PLC應(yīng)用技術(shù)的基本概念

對(duì)于PLC來說，其含義是進(jìn)行邏輯編程的控制器，主要應(yīng)用原理是在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部程序中進(jìn)行編寫程序，并執(zhí)行PLC控制系統(tǒng)中的控制、操作計(jì)算、以及邏輯運(yùn)算等相關(guān)指令，通常采用模擬或者輸入的手段，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的操作。隨著PLC技術(shù)水平的不斷提升，在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，主要基于PLC技術(shù)的靈活性，通過為控制系統(tǒng)提供良好的邏輯運(yùn)算，保障設(shè)備的順利運(yùn)行。

1.2 PLC技術(shù)的特點(diǎn)

PLC技術(shù)的應(yīng)用具有結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)以及語言模塊化等特點(diǎn)。具體分析來看，首先，PLC技術(shù)相比于傳統(tǒng)的接線邏輯進(jìn)行了全面完善，使目前的PLC技術(shù)繼承了良好的接線邏輯特點(diǎn)，同時(shí)也具備良好的集成性，能夠運(yùn)用少量的符號(hào)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的參數(shù)表達(dá)，因此，讓技術(shù)人員可以更加輕松的學(xué)會(huì)PLC技術(shù)，從而簡單的完成編程;其次，PLC技術(shù)還具有良好的存儲(chǔ)邏輯性，不但能夠提升設(shè)備運(yùn)行的靈敏性，同時(shí)也簡化了控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，有利于后期的維護(hù)工作;最后，PLC技術(shù)具有語言模塊化的特點(diǎn)，通過電子芯片的引入，為技術(shù)人員提供了多種語言控制模式，技術(shù)人員不需要特定掌握語言符號(hào)就能輕松的完成編程工作。

1.3 PLC技術(shù)功能

PLC技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自主控制范圍，同時(shí)擺脫范圍的輸入，能夠?qū)崿F(xiàn)上萬個(gè)可控單元。PLC系統(tǒng)的構(gòu)建，應(yīng)用豐富的語言，能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化處理，從而達(dá)到高級(jí)語言的綜合運(yùn)用。在運(yùn)用PLC技術(shù)開展數(shù)據(jù)處理時(shí)，可以通過PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)編程控制器的運(yùn)算指令，提高數(shù)據(jù)信息處理的高效性與便捷性。在利用PLC技術(shù)落實(shí)大范圍的監(jiān)控中，還能夠?qū)ιa(chǎn)中的問題進(jìn)行全面整合，實(shí)現(xiàn)集中式的處理程序，保障各類問題都處于受控狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部的良好控制效果，強(qiáng)化電動(dòng)機(jī)的控制水平。

2? PLC技術(shù)應(yīng)用流程

第一，PLC技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)流程主要包括對(duì)于數(shù)據(jù)的收集與處理，通過利用PLC控制系統(tǒng)可以良好的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對(duì)語言進(jìn)行編輯與傳輸，從而實(shí)現(xiàn)完整的數(shù)據(jù)傳輸效果，同時(shí)系統(tǒng)還可以進(jìn)行判斷，分析數(shù)據(jù)的應(yīng)用狀態(tài)，通過應(yīng)用該程序也實(shí)現(xiàn)了PLC技術(shù)的程序輸入，同時(shí)結(jié)合數(shù)控電氣的電路運(yùn)行實(shí)際情況，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，并就PLC技術(shù)對(duì)外來數(shù)據(jù)的電路連接，通過寄存器完成數(shù)據(jù)的讀取工作，確保相關(guān)程序的可執(zhí)行狀態(tài)。

第二，結(jié)合實(shí)際用戶需求，全面掃描原始指令，并結(jié)合具體情節(jié)進(jìn)行深入分析，提出相對(duì)應(yīng)的解決措施，該程序的應(yīng)用正處于執(zhí)行階段，同時(shí)執(zhí)行指令進(jìn)行操作，可以保障程序的規(guī)范性和有序性。程序中的用戶模塊可以結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的主體來提高命令的有效性，并遵照存儲(chǔ)器的完整指令進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)指令跳轉(zhuǎn)失敗時(shí)，初始程序便完成執(zhí)行，同時(shí)再次進(jìn)入處理流程，確保指令能夠進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài)。

第三，PLC系統(tǒng)還總結(jié)處理傳輸至平臺(tái)的數(shù)據(jù)，并利用系統(tǒng)發(fā)出指令，從而實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)應(yīng)用。

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

3.1 自控

隨著我國PLC技術(shù)的全面發(fā)展，在數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，利用PLC技術(shù)實(shí)現(xiàn)電氣控制可以降低人為對(duì)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的操作，全面推進(jìn)自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床作業(yè)，在實(shí)際應(yīng)用中通過數(shù)據(jù)指令的編輯，利用PLC技術(shù)程序，在機(jī)床運(yùn)行期間，通過指令的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備的自動(dòng)化控制效果，同時(shí)當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，利用PLC技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)良好的解決，利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行故障排查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)通過修復(fù)來恢復(fù)機(jī)床的正常作業(yè)。

3.2 信息反饋

在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)，可以及時(shí)的檢測(cè)和反饋機(jī)床設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，并由技術(shù)人員通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制即可完成，有效保障設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，PLC技術(shù)能夠有效完成電氣設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化檢測(cè)，同時(shí)確定設(shè)備故障，有助于更好的開展設(shè)備維修，提高設(shè)備運(yùn)行順昌秀，降低故障對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行造成的影響。

3.3 照明系統(tǒng)

對(duì)于以往的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行過程分析，照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)幾乎都是采用開機(jī)即啟動(dòng)模式，當(dāng)控制系統(tǒng)開機(jī)后，照明系統(tǒng)會(huì)隨著控制柜一同啟動(dòng)，而當(dāng)關(guān)閉控制系統(tǒng)時(shí)，照明系統(tǒng)也隨之停止。但是這種傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)具有一定的弊端，存在不夠靈活的問題，如果將PLC技術(shù)融入數(shù)控機(jī)床的電氣照明系統(tǒng)內(nèi)，可以使照明系統(tǒng)不受控制系統(tǒng)的開機(jī)和關(guān)閉所影響，達(dá)到操控靈活性的特點(diǎn)?？梢詫⒄彰飨到y(tǒng)設(shè)置為不同的運(yùn)行狀態(tài)，在運(yùn)行前期采用黃燈表示，停止運(yùn)行采用紅燈指示，而正常照明期間用綠燈表示，從而更好的優(yōu)化照明控制系統(tǒng)，提高數(shù)控電氣照明系統(tǒng)的控制效果。

3.4 組合機(jī)床控制

對(duì)于我國當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床來說，尤其結(jié)構(gòu)具有一定的復(fù)雜性，所以在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行中，對(duì)整體PLC技術(shù)的應(yīng)用更為嚴(yán)格，必須確保PLC技術(shù)控制具備良好的安全性與可靠性。在數(shù)據(jù)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中融入PLC技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行，從而解決傳統(tǒng)人為操控帶來的問題，滿足數(shù)控機(jī)床運(yùn)行需求，同時(shí)也最大化提高機(jī)械化生產(chǎn)效果。在實(shí)際數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)操作處于封閉狀態(tài)，所以操作其他環(huán)節(jié)可以有效增加電路，由于數(shù)控機(jī)床內(nèi)部電路設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，所以對(duì)輸入和輸出的數(shù)量要求較高，采用PLC技術(shù)可以對(duì)電路繁雜的問題進(jìn)行有效解決，從而提高電氣控制系統(tǒng)的可操作性與安全性，強(qiáng)化管理水平。

3.5 集中控制

在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)，能夠通過一臺(tái)設(shè)備完成多種操控系統(tǒng)，滿足了多臺(tái)設(shè)備集中控制的效果，同時(shí)也更好的實(shí)現(xiàn)了設(shè)備互聯(lián)工作。通過集中控功能的發(fā)揮，也為企業(yè)節(jié)約了更多的運(yùn)行成本，這種模式的改變具有更經(jīng)濟(jì)的控制優(yōu)勢(shì)，若要進(jìn)行控制目標(biāo)轉(zhuǎn)換，可以通過停止PLC技術(shù)進(jìn)行控制目標(biāo)變更，同時(shí)再次重啟PLC技術(shù)模塊即可實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)變更。

3.6 單獨(dú)控制

通過將PLC技術(shù)融入數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)中，有效簡化了傳統(tǒng)生產(chǎn)流程，同時(shí)也提高了數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率，強(qiáng)化電氣控制水平。PLC技術(shù)構(gòu)建的電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)?shù)控機(jī)床的任何一個(gè)設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)控制，從而提高PLC技術(shù)的有效性。通過對(duì)相關(guān)控制程序的設(shè)定，可以完成某一個(gè)生產(chǎn)線或者單一設(shè)備的控制，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸，同時(shí)解決傳輸過程中運(yùn)行問題，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，同時(shí)也更好的完成生產(chǎn)任務(wù)。

3.7 邏輯控制開關(guān)量

隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)中還可以實(shí)現(xiàn)邏輯開關(guān)量控制效果，相比于傳統(tǒng)的開關(guān)領(lǐng)控制來說，PLC技術(shù)完美的取代了傳統(tǒng)繼電器控制電路的效果，從而更好的控制開關(guān)量，能夠保持開關(guān)量使用多種情況的控制，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化流水線運(yùn)行效果。

3.8 模擬量的科學(xué)控制

對(duì)于數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)過程中，電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行還會(huì)存在許多連續(xù)動(dòng)態(tài)參數(shù)，并且主要以物理量為主，其中包含溫度參數(shù)、生產(chǎn)效率和各項(xiàng)指標(biāo)等，這些參數(shù)能夠利用數(shù)字量轉(zhuǎn)化來實(shí)現(xiàn)控制效果，數(shù)字量轉(zhuǎn)換方式包括D/A轉(zhuǎn)換或者A/D轉(zhuǎn)換。

3.9 運(yùn)動(dòng)控制

在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多運(yùn)動(dòng)控制效果，例如圓周運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，配置控制機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié)中，以往采取的措施是通過傳感器與執(zhí)行城市來實(shí)現(xiàn)直接控制，而采用PLC技術(shù)可以利用運(yùn)動(dòng)控制模塊，達(dá)到精準(zhǔn)控制效果。在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制過程中，對(duì)設(shè)置運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)流程，PLC技術(shù)裝置內(nèi)部裝設(shè)微型處理器，實(shí)現(xiàn)既定程序的可輸入性質(zhì)。

4? 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國電氣自動(dòng)化水平的不斷發(fā)展，PLC技術(shù)水平得到了大幅度提升，同時(shí)在電氣控制領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的應(yīng)用價(jià)值，而對(duì)于我國數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)中，電氣控制系統(tǒng)與PLC技術(shù)的有效融合，改變了傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床設(shè)備控制效果，推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化發(fā)展。

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