PLC技術在數控機床電氣控制系統中的應用

摘 要：將PLC技術應用到數控機床電氣控制系統中有助于提高機床工作效率，滿足企業生產需求，促進企業快速發展。基于此，本文分析了應用PLC技術于數控機床電氣控制系統中的意義，并從應用形式、信息交換、功能控制、工作流程等角度探討了PLC技術的應用方法，以期為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：PLC技術；數控機床；電氣控制系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.10.139

0 引言

PLC技術，即可編程控制器，它近幾年被機械工業行業廣泛應用，該技術能夠實現無邏輯控制，較傳統控制器而言，其應用優勢明顯。PLC技術與計算機相結合能夠進行大規模計算，它還具有模擬調節等功能，將其應用到電氣控制系統中，有助于推動電氣控制領域發展，促進相關行業轉型，實現現代化生產。

1 在數控機床電氣控制系統中應用PLC技術的重要意義

電氣控制系統對數控機床運行效率與質量具有直接影響。PLC技術核心是微處理器，該技術還稱作可編程控制器件，它通過數字計算功能組成電子控制系統，應用PLC技術能夠改良數控機床，對機械加工行業乃至所有工業加工領域均有重要影響。應用PLC技術能夠優化與改良數控機床，解決傳統數控裝置存在的問題，例如，機械接觸點穩定性低、靈活性低以及接線復雜等情況，微處理器能夠進一步提高數控機床自動化程度。另外，PLC技術受外界影響較小，且具備自我檢測能力，使用該技術還能夠優化數控機床控制能力，加強其控制水平，強化數控機床設備運行安全性[1]。

2 在數控機床電氣控制系統中有效應用PLC技術的方法分析

2.1 基于PLC技術應用形式的分析

PLC技術的電氣控制系統中的應用，可以精確區分為內裝PLC與外裝PLC。關于內裝PLC，在實踐中也稱作集成式PLC，在電氣控制系統設計過程中就可以將PLC與NC相接。具體而言，PLC與NC傳遞信號的方式均是根據內部總線進行，因此將兩者相連信號傳遞速度將會進一步提高。并且兩者由于共用CPU，每個系統都能夠獨立工作，因此該結構模式設計必須從硬件與軟件兩個方向進行。另外，PLC、NC還能夠結合許多高新技術進行工作，不僅能夠優化數控機床，還能夠進一步增強數控機床的安全性與穩定性。在應用表現方面，主要通過PLC顯示NC，從而實現對整個系統的改良與優化。現階段，質量較高的數控機床其內裝多為PLC技術。另外，包含PLC技術的獨立式數控機床，也稱作外裝PLC數控系統，此類系統能夠獨立于NC調控數據。總之，PLC技術的這種應用形式具有靈活性與動態性，企業可以結合自身需求選購不同類型的PLC產品，進行系統優化。

2.2 基于PLC技術應用于信息交換中的分析

數控機床電氣控制系統運行最重要的運行目的是結合數控技術、信息技術在系統工作過程中實現對運行流程的精細化控制。因此在應用PLC技術的過程中，想要充分發揮PLC技術的作用就必須將其滲透于信息交換功能中，充分整合PLC技術，發揮其交換功能，從而完成數控機床、電氣運行系統以及PLV技術相互間的信息交換，進而實現有效控制數控機床設備的目標。關于信息交換可以這樣理解，它不限于各個局部間信息的交換，它能夠實現數控機床與運行系統全面信息交換。應用PLC技術，實現信息交換，為了確保信息全面交換功能的安全性與穩定性，應當針對數控機床的不同模塊使用不相同的接口，從而確保所交換信息的實效，最終通過應用PLC技術達到控制目的。另外，關于模塊接口，還可以根據使用需求進行靈活設置，增強數控機床設備的實用性。

2.3 基于PLC技術應用于數控機床功能模塊的分析

應用PLC技術能夠達到控制數控機床操作面板的目標，實現全面自動化控制。就數控機床而言，它本質上是一種自動化機器，數控機床操作面板包括系統操作與機床操作。應用PLC技術能夠在數控機床設備運行過程中通過編程，實現對控制面板，即其功能模塊的控制。在這種運行狀態下，能夠有效防止信號流失，從而提高數控機床控制系統的穩定性。PLC技術在控制數控機床功能模塊方面，除了對操作面板進行控制，還能夠實現對信號的控制，主要體現在控制輸出信號與控制輸入信號兩方面。在控制輸入信號方面，即信號一經輸入，PLC就會啟動相應的邏輯運算，信號處理結束后，再通過PLC輸出，被輸出的信號經過外圍元器件就能夠實現控制的目的。另外，PLC還能夠實現對指令的翻譯，將指令快速傳輸給數控機床，使其依照指令開展工作，提高控制效果[2]。

2.4 基于PLC技術應用于數控機床工作流程的分析

應用PLC技術時應當明確應用步驟，可以分為三個步驟，作如下分析。第一，基于PLC技術輸入處理環節，應用PLC技術于這一環節能夠把握電氣控制系統運行過程中，從而實現對運行數據的采集，這一環節PLC技術能夠實現外部電路的斷開或者接通，經過接口輸入到映像寄存器，從而實現數控設備的執行功能。第二，基于PLC技術執行環節，應用PLC技術需要與電氣控制系統內部其他組件相結合，通過解析指令開展相應的操作，并結合實際質量讀取信息，按照指令開展工作。PLC執行程序主要就是由大量指令組成的，依賴于存儲器指令安排順序，如果沒有跳轉指令，則按照順序執行指令。第三，基于PLC技術輸入環節，輸入處理與執行工作均完成后，PLC寄存器已經含有輸入信號，在輸入環節中，也需要加以輸出，指令結束后，輸出繼電器狀態，然后再通過鎖存器轉存，最終實現外部控制效果。

3 總結

總而言之，PLC技術具有較高的應用價值，它既能夠提升機械設備加工速度，又能夠增強機械設備加工精度，幫助機械產業發展獲得新突破。例如，圍繞PLC技術，增加外圍元器件，能夠升級整個電氣系統。現階段，數控技術快速發展，結合PLC技術無邏輯控制能力，必將為相關產業發展帶來新機遇。

參考文獻：

[1]李紀明.PLC在數控機床中的自動化控制應用[J].農家參謀，2018

（13）：219.

[2]黃理瑯.PLC在電氣自動控制中的應用實踐[J].建材與裝飾，2018

（30）：222.

作者簡介：李夜（1984-），女，滿族，內蒙古呼和浩特人，碩士，講師，研究方向：電氣自動化。