PLC在數控機床中的自動化控制應用

鄭云龍

摘要：在不同的年代里，工業結構各不相同，隨著科技的高速進步，計算機革命帶來諸多便利，并如暴風般席卷滲入各行各業，并改變了傳統工業制造加工過程。數控機床的出現，成功解放工人勞動力，通過控制系統自動對零件進行加工生產來代替常用的工人加工生產。生產方法的變化象征著工業市場發生劇變，而數控機床自動化控制加工生產中，依靠著精密的控制系統來完成原件的加工合成，比過去依靠人力進行產品加工，無論是在效率，上，還是在質量上，都毋庸置疑、獨占鰲頭。所以在現代化工廠里數控機床已經成為主要加工設施，而讓數控機床得以精準加工的關鍵因素就是PLC技術，接^下來將對數控機床里的PLC技術繼續詳細闡述。

關鍵詞：數控機床;自動化控制加工：PLC技術

中圖分類號：TG659

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0007-02

0引言

對于數控機床而言，其實現了機器完全替代工人生產的工序，在使用數控機床進行生產加工時，工人往往只需要進行程序編程操作，實際動刀加工則全權交由機床上的機器來進行。這種生產加工模式不僅省力方便，加工的精度還高，已經成為主流的加工生產方式。而數控機床能夠成功進行自動化加工的原理就在于內部的PLC技術扶持。PLC，全名是可編程邏輯控制器，這種控制系統是量身為工業加工而設計的，專門解決各類在工業生產環節時，所進行加工過程。PLC是一種可以完成自由編程的操作系統控制器，通過其內部相關的各類器件進行邏輯計算和定位控制等程序，來實現數字化控制加工設備來進行生產1。PLC的出現，大大推進了工業的進步，讓工業加工流程結構更為簡潔，更為方便，效率更高。

PLC業績輝煌，加快了工業生產，擴大了加工規模，帶來許多便利。但這種邏輯編碼控制器仍存在不少問題，如果PLC再深入發展數年，必然會帶來更多成果，為工業發展推波助瀾。

1PLC系統

1.1PLC系統的內部構造

PLC的具體組成是電源、中央處理單元、儲存器、輸入和輸出單元。常見的PLC系統結構如圖1所示。

1.1.1電源

作為PLC控制系統最為基礎的元件電源，其產生電流電壓值的穩定程度將直接影響到后續控制系統的數字轉化、控制操作過程。而電源的基本任務就是講接上的交流電流進行轉化，變為PLC控制系統正常運轉必需的直流電流[2]。而對于PLC控制系統所安裝的電池，需要進行嚴格的篩選，以電壓幅值以及穩定值還有電池的最大放電值為參考點，構建出更為合理、更為有效、更為安全的電池組，保證控制系統的穩定工作。

1.1.2中央處理單元

中央處理單元作為PLC的核心控制主站，其處理能力直接影響到PLC系統在進行最終控制操作時的精準程度和順暢情況。中央處理元件內部有很多的微小電路，如計算電路、控制電路和寄存電路等，正是因為有了這些處理電力，使得中央處理單元可以成功獲取相關加工信息，處理內部程序，然后進行解碼和邏輯計算，并最終實現對操作設施的全方位準確控制。

1.1.3儲存器

儲存器是PLC控制系統的專屬內存條，其可以進行相關數據程序的儲存工作，儲存器內部的各類程序可以快速被PLC控制系統提取并迅速進行輸入控制。這種儲存器可以劃分為兩種，一種是廠商設置的固有系統程序，其能實現基本的加工控制操作，還有一種是由使用者進行程序儲存的客戶程序。固有系統程序保證PLC系統各個部件都能成功進行運轉，而客戶程序是專門為了實現客戶所需要的程序操作，以客戶的設計操作為主導。

1.1.4輸入、輸出單元

輸入以及輸出單元作為PLC操作系統和控制器件的交流傳輸渠道，實時對控制器件狀況位置進行匯報，信息傳遞給PLC控制系統，PLC進行數據邏輯處理，再將操作信息傳遞給控制器件，實現PLC的器械控制操作。

1.2PLC整體控制系統的設計方案

經過詳細結構分析，可以清楚明白，PLC可編程邏輯控制系統內部結構復雜，融入涉及到多方位領域的專業知識，如計算機編程、通訊技術還有控制系統技術。那么對PLC控制系統的設計必然是個浩大的工序，必須要掌握所需要的技術知識，有著一定優異的動手操作能力，先著手于設計PLC內部各個繁多的小型單元元件，再將這些單元體進行合理完美整合，最后進行實踐效果的實驗驗證。在進行PLC控制系統設計時，不僅要保證其基本職責能一一完成，還要盡可能的減少成本投入。

2數控機床的部件設計原則

作為數控機床實現零件自動化加工的關鍵所在PLC技術，其性能的好壞影響著整體加工水平，而除了PLC技術，還需要對數控機床的其它組成部件進行要求和設計，如內部計算機操作程序，數控機床的自動化精密加工生產離不開背后的輔助計算機[3]。在進行數控機床器件的設計操作時，必須要遵守這些部件的設計原則，不可貪圖小利而故意違背，不然也會導致加工結果不理想，存在誤差等嚴重問題。

（1）切合實際，踏實思考。在進行數控機床器件設計時，切不可隨意、隨性進行設計，也不可貪圖便利而選擇一些不合理的設計，導致最終設計的數控機床無法有序進行操作，做不到器械的合理調配控制，影響到加工產品的精度和構造。在對機床進行系統設計時，一定要秉持沉穩、謹慎的態度，認真思考，合理使用可靠的方案設計，來進行改裝。

（2）盡可能可以實現當前的各種任務要求。在進行機床設計時，盡可能的添加入更多的操作設置和功能，使得數控機床可以完成更多目前市場主流的相關操作程序，這樣可以增加數控機床的操作空間，更方便使用。而對數控機床再添加些保護裝置，如自動報警和自動關閉等設置，讓加工生產時，盡管操作不當，或遇到突發狀況，但機床設施可以立刻進行斷電保護處理，保證安全生產，避免發生人員傷亡和財產損失。

（3）提高兼容能力，實現系統進步。在當前的社會市場，由于科技的持續發展進步，未來的加工生產方式都是未知的，并且將會有越來越多更符合人類需求、更便捷的操作形式出現，那么對于傳統的數控機床決不可固步自封，必須要能實現操作兼容，不斷發展擴寬機床的操作領域，實時進行自我更新，滿足市場越來越苛刻的要求。

3數控機床與PLC技術的融合應用

PLC可編程邏輯控制器功能廣泛，其可以實現信息的邏輯操作計算，并進行有效輸出來進行器件的控制工作。而在數控機床中的應用也眾多，其中有遠程操作控制、數據傳輸等等，成功將數控技術推至頂點，遠程控制為工業加工生產提供了諸多便利，而數據傳輸速度的高效性也保證了加工生產的精準嚴密。

4結束語

數控機床的出現，成功推進工業界的改革換新，在現代化的工業加工生產里，工人不再需要付出沉重的勞動力，而只需了解控制系統操作流程，僅僅點點操作設備，就可以實現產品的加工生產，產品的精度更高，效率更高，實現大規模快速的加工生產模式。而對于數控機床的核心科技PLC技術在達成機械自動化加工生產的工藝操作要求后，仍可以在進行科技創新改造，讓PLC技術更智能，使用范圍更廣，可以融入到更多的加工生產領域里去，解放人類，實現更為全面的自動化加工。

參考文獻

[I]張登高.PLC在數控機床中的應用自動化控制[J].電子技術與軟件工程，2016（12）：146.

[2]鄧昌奇，熊德琴.PLC在數控機床控制系統的應用與開發[J].制造業自動化，2009（11）：108-110.

[3]黃東，PLC邏輯層在數控機床自動化控制中的應用[J].數字技術與應用，2016（8）：19.