PLC在機床電氣控制方面的應用研究

康明遠

摘要：隨著計算機網絡技術的發展，PLC技術在機床電氣控制中的應用更加成熟，對于控制基礎操作程序，提升工作效率，提高加工零件的精確度具有重要意義。

關鍵詞：PLC;機床電氣控制;應用

引言

隨著科學技術的不斷進步，裝備制造業的相關技術不斷創新與改進。機床逐漸由人工控制向著計算機數字化程序控制轉變，這樣一來不但可以在很大程度上提高機械加工的工作效率，還能有效的降低勞動強度。同時由于PLC控制技術自身所具有的強大優勢，使得其系統更為穩定，不需要像傳統的控制技術一樣進行零部件的更換，只需要通過邏輯編輯器進行相應的參數改變即可，通過這樣的方式來實現不同工藝的切換。這樣就可以實現一套設備進行多個生產環節的控制，在很大程度上節約了人力與物力成本，同時還提高了機加工生產效率，降低了產品生產的成本，有利于企業經濟效益的提升。

1 PLC下的機床電氣控制系統的重要性

在相關的機床電氣控制系統實際運作的過程中，經常會出現一些問題，嚴重影響整體工作效果。而在其中合理的使用PLC技術法，主要根據預定的標準和控制對象，開展精確的控制工作，加快系統的運作速度，形成綜合性的工作模式。且在系統的性價比方面，需要明確PC機設備還有運動控制器系統、電機設備、光柵尺等等，形成閉環式的控制模式。使用此類技術方式，有助于將PC設備的作用充分發揮出來，實現文件處理目的、人機交互處理目的，并針對各種數據信息進行精確的處理。對于運動控制器設備而言，在實際應用的過程中有助于提升其可靠性和運行效果，并全面增強精確度，而在光柵尺方面，屬于系統中位置信息精確度可以達到um的內容。與此同時，在運動控制器實際運作的過程中，其可靠性和穩定性非常高，能夠促使各方面工作的合理實施，通過控制器的支持，更好的進行軸的接入。而在運動控制器方面，能夠更好的增加軸數量，并為系統升級提供較為良好的便利支持。另外，在運動控制器設備運作的過程中，可以利用標準接口介入PLC的相關系統，改善功能并全面提升系統的運作水平。

2 機床電氣控制系統構造

2.1 基礎構造

機床作為工業產業中的重要設備之一，在智能化技術、信息化技術、自動化技術的應用下，通過固定程序的設定，可實現自動化生產。首先，機床床身是外力驅動，在系統的指令下，可對零件、材料等進行直接加工，其可依據內部的固定程序材料進行精度操作。其次，電氣控制模塊是機床的控制中心，一般由控制器、工作電機、設備電源等組成，其中控制器起到中樞控制作用，主要對系統的各個模塊進行控制，協調各模塊之間的工作狀態，以達到系統的邏輯性操作。工作電機是對電流進行轉換，并以穩態供電的方式對機床進行電流輸入，以保證機床設備的正常運行。設備電源則是機床設備運行的前提，其主要為設備提供電力支持，以確保設備的持續性工作。再次，系統執行模塊是針對指令進行運轉，一般是實現零部件的加工等，可針對系統程序指令，對加工狀態進行改變，例如刀具轉角、橫軸移動等，以完成零部件的加工需求。同時執行模塊可對刀具使用情況進行分析，及時判定刀具的磨損狀態，以提升機床的加工精度。最后，機床的核心操控系統，PLC作為一款集成式處理器，其可對數據信息進行分析和整理，將機床的操控程序進行檢索，并將數據信息傳遞到控制中心，確保設備在操控指令下可完成范圍性操作。同時在機床設備傳感器的作用下，可將設備的實際運行信息反饋到PLC控制器中，保證控制系統可正常運行。

2.2 特殊構造

機床設備在實際操控過程中，加工刀具的磨損、操作不當會使機床設備面臨無法正常工作的狀態，為避免操作失誤帶來的負面影響，一般自動化機床設備都設定急停按鈕和限位程序等，以保證設備操控的完整性。1）急停按鈕的設置，一般針對突發型情況，當設備因工作人員的誤操作導致實際加工方式發生變化，工作人員可對急停按鈕進行操控，在一般情況下，急停按鈕一般處于開路狀態，但按下急停按鈕時，內部電路系統將與急停按鈕下的電路系統構成節點回路，使設備操控系統處于斷電狀態，同時設備的電源也將處于斷電狀態，進而保證機床設備的完整性。同時急停按鈕在按下時，將觸發設備的報警系統，同時信號在設備內進行傳輸，當其傳輸到主操控系統時，將由模塊化的操控系統進行指令下達，使設備的各模塊停止運行，此時程序指令回到初始位置。2）限位程序的制定，機床設備在常態運行下，限位程序一般處于斷路，當設備操作人員對限位程序進行操控時，處于程序指令下位的繼電器將執行斷開命令，使設備停止運行。同時信息反饋系統將對受控模塊的信息進行傳輸，以保證控制系統對程序操控部位進行故障排除工作，以提升機床設備的工作效率。

3 基于PLC的機床電氣控制系統

3.1 機床電氣控制方式的選擇

科學、合理的機床電氣控制方式，可以提升機床的機加工工作效率，提高加工產品的精度質量。因此，在選擇機床電氣控制系統的時候要根據所加工產品的性能與特點進行選擇，根據實際加工零部件的特點設計科學合理的程序，然后通過PLC控制系統選擇合理的X軸與Y軸。

3.2 信息交換功能的實現

PLC技術的信息交換功能非常強，對它的使用可以促進系統信息的有效交流，并可以進一步提高機床與系統間的信息交換效率，但是，在具體的交換過程中，應該對系統的相關位置展開分析，突出顯示應用的交換功能。此外，信息可以在機床中進行傳遞，并實現可編程控制要求。這種接口傳遞形勢可以由開發者定義，在機床信息傳遞交換的時候，可以通過PLC提高信號的傳遞速度。

3.3 基于PLC技術的機床工作流程

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。

結語

PLC是一種可控制器件，目前，在系統電氣控制中有非常重要的使用價值，可以進一步提高機床的生產效率與自動化控制水平，從而提高企業的生產效率與企業的效益。此外，在我國科學技術持續發展的過程中，PLC技術在機床電氣控制中的應用范圍持續擴大，并進一步提高機床的應用穩定性，使我國的機械行業實現良好發展。

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