PLC 機電一體化技術在數控機床中的應用探討

李興華

德州機電工程學校 山東德州 251200

1 PLC 技術概述

PLC 技術是可編程邏輯控制器的簡稱，該技術最早誕生于美國的通用汽車公司，在20 世紀80 年代，PLC 技術已經開始在很多先進的工業國家實現了廣泛應用，雖然PLC 技術僅僅經過了半個多世紀的應用與發展，但是該技術在當今的很多領域中都實現了自身優勢的充分發揮，并對各個領域的自動化發展起到了良好的帶動作用。PLC 技術可以說是為工業環境專門設計的一種具有數字運算功能的先進電子裝置，它的儲存器具有可編程特點，可以對運算、記錄以及控制等各種指令予以執行，以實現工業生產設備的有效控制[1]。就目前國內的PLC 技術而言，西門子公司生產的S7 系列是比較常用且先進的PLC 設備。

2 數控機床中的PLC 機電一體化技術應用

2.1 在機械設計中的應用

在工業制造中，設計水平將會直接關系到制造水平，良好的設計可以實現工業資源的最大限度優化與制造流程的更新，并實現制造效率與速度的進一步提升。將PLC 機電一體化技術應用到機械設計中，可以借助信息化邏輯控制調節數控機床內各個重要裝置的應用數據，以達到良好的機械優化效果。

比如，在對傳動裝置以及防護裝置進行設計的過程中，就需要借助數據控制這一功能進行裝置運行狀態的分析與控制，以實現其運行狀態和方式的合理調節。就防護裝置而言，在具體的制造中，有兩種設計形式可供選擇，第一是全封閉形式，第二是半封閉形式，為保障其生產質量，可以通過PLC 機電一體化技術進行這兩種設計形式下的運行環境控制，以實現裝置設計的準確調節，避免人為因素造成的不必要干擾。同時，借助于PLC 機電一體化技術，也可以對傳動系統進行有效調節，以實現數控機床主傳動系統和進給傳動系統之間的科學分割，進而有效避免傳統數控機床傳動系統只能依靠電氣系統和機械系統之間的協調才可以正常工作的這一弊端，進一步降低傳動系統的能量消耗，減少系統運行噪聲，并實現傳動效果的進一步提升[2]。

2.2 在自動化控制系統的應用

對于數控機床運行的安全性及其穩定性而言，自動化控制也有著至關重要的作用，雖然不同數控機床有著不同的設計方法，但是其設計原理卻十分相似，幾乎所有部件都需要借助自動控制達到高效運行的效果。如果數控機床中的自動化控制系統出現故障，整個機床都有可能陷入癱瘓，機床也將會在快速運動的過程中被損壞。由此可見，要想實現數控機床生產效果的提升，一項至關重要的條件就是保障自動化控制系統的正常運行。

PLC 機電一體化技術在數控機床中的合理應用，可以對數控機床的各項工作參數進行及時調整，通過指令輸入的方式幫助工作人員隨時進行相應參數的變更，以實現各個機械設備之間良好的集成效果。在傳統的機床操作中，指令控制并不存在，僅僅通過人力調節的方法進行機床的自動控制，但是因為PLC 技術中帶有單片機以及通信系統之間的結合裝置，所以可在接收到了相關指令之后借助通信系統將這個命令發送給單片機系統，單片機信息可進行輸入信息的查找。在查找到了輸入信息之后，單片機會進行信息校準，再將校準之后的命令傳遞到執行構件[3]。通過這種層層遞進的信息傳遞與處理方式，可以讓數控機床的各項工作參數得到科學調整，使其始終保持在一個最佳的工作效率。這樣不僅可以有效縮短不必要的耗時，同時也可以有效避免人工誤操作的情況發生，以保障數控機床的安全穩定運行。

2.3 在執行與驅動技術中的應用

在數控機床的具體應用中，執行與驅動技術也通常屬于非常重要的技術環節，該技術在電路中起到總電板的作用，主要進行數控機床所需能力的輸送。具體應用中，執行與控制技術如果無法達到高效運行的條件，數控機床就很容易出現運轉動力不足的情況[4]。在執行與驅動技術的應用中，執行裝置在數控機床中有著更加重要的作用，因為它與數控裝置之間的連接更加緊密。驅動裝置雖然并未直接連接到數控裝置上，但是這個裝置與數控機床執行元件之間共同構成了一個整體的執行裝置系統，只有驅動裝置保持平穩，執行裝置才能夠正常開啟。因此，執行與驅動技術的合理應用可以有效達成執行與驅動指令。PLC 機電一體化技術剛好具備這一功能，通過對該技術的應用，可以讓執行裝置和驅動裝置變得更具科學性，以保障這兩個裝置對相應指令的穩定接收。這對數控機床工作效率以及工作精度的提升都將十分有利。

3 結語

在應用數控機床進行工業生產制造的過程中，基于PLC 的機電一體化技術在其設計與控制中都有著極大的應用優勢。通過對PLC 機電一體化技術的應用，可顯著提升數控機床設計的科學性，讓數控機床的生產運行得到合理的自動化控制，轉變傳統數控機床控制的復雜形式，提升數控機床的工作效率與工作質量。因此，在數控機床的具體應用過程中，相關企業與技術人員一定要加強對PLC 機電一體化技術的應用研究，讓該技術在數控機床中得到科學合理的應用，以全面發揮該技術的優勢，滿足數控機床的自動化控制需求，從而全面提升工業生產制造企業的經濟效益。