基于PLC的數控機床自動化生產技術研究

周巖

摘 要：隨著我國社會多個領域的綜合發展，傳統的勞動力已經不能適應社會發展的基本要求，提高生產效率。數控機床的運行穩定性將對加工行業的穩定發展產生重大影響。為了更好地滿足機械加工生產的基本要求，有必要將PLC集成到數控機床的電氣控制領域，有效地保護相關的電氣控制裝置，促進生產活動的有序進行。在現代社會的生產和服務中，電氣自動化控制系統起著非常重要的作用。它是現代智能技術的重要體現。它不僅能有效地加強電氣自動化系統的管理能力，而且對加快自動化控制技術的優化和升級起到關鍵作用。

關鍵詞：電氣自動化控制;PLC;數控機床

在數控機床電氣自動化控制中，PLC技術的應用可以使機床控制實現多軸聯動，全面提高現代加工效率。在現代工業生產過程中，數控機床是一種具有裝配程序控制系統的自動機床。它可以控制傳統的人力勞動生產，提高現代工業生產的效率。從目前的實際情況來看，PLC技術似乎已經成為電氣自動化控制中不可缺少的重要技術之一，其應用范圍極為廣泛，對提高電氣自動化控制水平具有重要的現實意義。

一、PLC在數控機床電氣控制中的意義

數控機床是一種自動機床。在實際生產過程中，必須發揮控制系統的運行質量，這對促進現代工業生產加工具有重要意義。現代數控機床的應用對提高工業機床的綜合效益和生產效率具有重要的影響。根據實際生產要求，合理應用數控機床控制系統，可以保證數控機床的整體效率和穩定性的提高，也能滿足相關加工指令的要求。在數控裝置設備中輸入代碼形式，通過這種方式有效地控制機床的基本生產動作。為了分析系統的相關控制指令，使生產活動有序進行。在機械生產制造規模不斷擴大的背景下，數控機床在實際操作中會出現許多問題。當數控機床的穩定性受到影響時，會發生不同程度的安全事故，對相關生產人員的人身安全和企業的經濟效益將造成更大的威脅。在這種情況下，數控機床控制系統的基本應用性能是相關部門關注的關鍵問題。另外，PLC本身具有良好的自檢和抗干擾能力，通過PLC可以提高機械設備的基本應用性能，使數控機床的實際運行效率全面提高，促進現代工業生產的穩步推進。

二、 PLC 數控機床電氣自動化控制設計

1系統功能模塊。下位機軟件的實際運行環境是SIMOTION，其功能是接收數據和信息，檢測執行部件的工作情況和機床的實際狀態。軸配置完成后，軸的操作通常由程序控制，SIMOTION的內部程序由操作系統調用。系統的主要功能模塊包括：軸使能功能塊，用于初始化待啟動的軸。啟動軸是其啟動的基本前提。軸位置控制功能塊，驅動軸到相應位置。軸歸零功能塊。對于非絕對編碼器，每次系統通電時軸必須歸零，以確定軸的當前位置。關閉軸功能塊，該功能塊通常在不需要再次啟動軸時執行。如果軸已關閉，則在軸上移動可能會導致停機問題。

2硬件結構

（1）操縱器換刀。機械手由兩個自由度組成，屬于氣動式。通過控制電磁閥開關，實現機械手向上伸出夾持刀具控制機械手氣缸進氣的動作。Simotiond用于控制機械手的延伸長度。機械手的運動活塞是磁性的，以確保刀具能夠準確地恢復到刀庫中。筒體外壁設有磁感應裝置。機械手到達相應位置后，感應開關接通。SIMOTION接收到信號后，第一時間關閉機械手進氣口，實現機械手限位功能。

（2） 刀具破損檢測。斷刀檢測一般采用OC形式。在光纖傳感器的幫助下，光控門的接入線可接入24伏電源。傳感器的一根光纖輸出紅外線，另一根光纖接收紅外線，從而準確判斷工具是否有效。

三、PLC在數控機床電氣控制中的應用

1 PLC用于數控機床的基本工作流程。

在這個階段，將PLC技術集成到數控機床中，在整個工作流程中主要分為三個基本步驟，第一個是PLC技術輸入階段，這個階段需要通過PLC技術掌握電路的實際操作，然后獲得數據。在這一階段，PLC技術通過與外部輸入電路的連接，實現通過寄存器讀取輸入的基本目的，從而保證相關程序的執行。二是PLC技術的基本實現階段。在這個階段，我們需要按照程序的基本指令進行操作，然后閱讀標準化程序中的相關指令。在現代工業生產中，用戶程序是由不同的指令組成的，可以根據與存儲器有關的指令進行有效的編排。此時，如果沒有跳轉指令，等待到初始階段執行命令結束，然后進入輸出處理階段。最后一個階段是PLC技術輸入階段。在輸入和執行階段有效完成后，PLC技術寄存器開始進入輸入電路狀態，相應的有效輸出將在穩定的輸入過程中進行。指令完成后，通過標準化輸出模式，可以有效地刷新鎖存輸出驅動的外部負載。

2數控機床功能模塊的有效控制。

PLC在數控機床自動控制系統中的有效應用，可根據生產要求對操作面板進行有效控制。數控機床是一種重要的自動化設備，其主操作面板由機床和系統操作面板組成。在數控機床自動控制系統的長期運行過程中，可采用PLC對控制面板進行有序編程和控制，控制面板在生產控制過程中信號傳輸的損失，有效提高系統的運行效率。在PLC控制中，輸入輸出信號應首先進行控制。在信號控制過程中將應用到PLC基本邏輯預算中，當生產和處理了多個信號經過所有處理后，可以通過PLC有效輸出。這樣，輸出信號可以通過接觸器、繼電器、電磁閥等輸出到相關控制對象，其中PLC還可以翻譯轉換相關指令，然后將得到的結果傳送到數控機床上，使相應的工作能夠按照要求完成在機床生產加工過程中，技術人員，使數控機床的功能得到有效控制。其中，PLC編程人員可以定義數控機床傳遞的信息，結合相關問題對其進行有效修改，保證機床在運行過程中的穩定性。當機器接口與PLC輸出接口連接時，可以人為地定義輸出端口的相關信息傳輸和傳輸地址，通過CNC將相關信息傳輸地址傳輸到PLC，以加快信息傳輸和交換效率。

3數控機床PLC技術的基本形式。

目前，PLC技術在數控機床電氣控制中的有效應用主要是通過內部和獨立兩種形式。目前，獨立的PLC技術能夠更好地獲得用戶對生產過程中生產功能的應用要求，從而選擇目標化的PLC產品。在數控機床中，該技術可用于控制數控機床的生產加工性能，優化數控機床的性能。此外，內置PLC技術主要屬于集成PLC技術。該技術在數控加工系統中的應用，使PLC與NC技術相結合，在實際操作中能有效地加快不同技術的信號傳輸速率，優化內部通用線路交換速度，不斷加快信息傳輸速率。PLC和NC技術可以共享CPU，并可獨立使用。從軟硬件的角度看，這兩種技術之間沒有冗余的連線，這將對提高系統運行的穩定性產生較大的不利影響。在實際應用中，PLC技術可以直接在數控顯示屏上顯示大量生產信息，對提高系統的應用功能具有重要意義。

四、結論

總之，PLC是一種可控裝置，在數控機床的自動控制中具有很高的應用價值。它可以提高數控機床的生產效率，提高自動化控制程度，加快企業生產效率，提高企業的黃金環境效益。隨著我國各種技術的快速發展，PLC技術在數控機床自動控制系統中的應用范圍不斷擴大，可以全面提高數控機床的應用穩定性，促進我國機械工業的全面發展。

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