PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用

    摘 要：将PLC技术应用到数控机床电气控制系统中有助于提高机床工作效率，满足企业生产需求，促进企业快速发展。基于此，本文分析了应用PLC技术于数控机床电气控制系统中的意义，并从应用形式、信息交换、功能控制、工作流程等角度探讨了PLC技术的应用方法，以期为关注这一话题的人们提供参考。

    关键词：PLC技术；数控机床；电气控制系统

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

    0 引言

    PLC技术，即可编程控制器，它近几年被机械工业行业广泛应用，该技术能够实现无逻辑控制，较传统控制器而言，其应用优势明显。PLC技术与计算机相结合能够进行大规模计算，它还具有模拟调节等功能，将其应用到电气控制系统中，有助于推动电气控制领域发展，促进相关行业转型，实现现代化生产。

    1 在数控机床电气控制系统中应用PLC技术的重要意义

    电气控制系统对数控机床运行效率与质量具有直接影响。PLC技术核心是微处理器，该技术还称作可编程控制器件，它通过数字计算功能组成电子控制系统，应用PLC技术能够改良数控机床，对机械加工行业乃至所有工业加工领域均有重要影响。应用PLC技术能够优化与改良数控机床，解决传统数控装置存在的问题，例如，机械接触点稳定性低、灵活性低以及接线复杂等情况，微处理器能夠进一步提高数控机床自动化程度。另外，PLC技术受外界影响较小，且具备自我检测能力，使用该技术还能够优化数控机床控制能力，加强其控制水平，强化数控机床设备运行安全性[1]。

    2 在数控机床电气控制系统中有效应用PLC技术的方法分析

    2.1 基于PLC技术应用形式的分析

    PLC技术的电气控制系统中的应用，可以精确区分为内装PLC与外装PLC。关于内装PLC，在实践中也称作集成式PLC，在电气控制系统设计过程中就可以将PLC与NC相接。具体而言，PLC与NC传递信号的方式均是根据内部总线进行，因此将两者相连信号传递速度将会进一步提高。并且两者由于共用CPU，每个系统都能够独立工作，因此该结构模式设计必须从硬件与软件两个方向进行。另外，PLC、NC还能够结合许多高新技术进行工作，不仅能够优化数控机床，还能够进一步增强数控机床的安全性与稳定性。在应用表现方面，主要通过PLC显示NC，从而实现对整个系统的改良与优化。现阶段，质量较高的数控机床其内装多为PLC技术。另外，包含PLC技术的独立式数控机床，也称作外装PLC数控系统，此类系统能够独立于NC调控数据。总之，PLC技术的这种应用形式具有灵活性与动态性，企业可以结合自身需求选购不同类型的PLC产品，进行系统优化。

    2.2 基于PLC技术应用于信息交换中的分析

    数控机床电气控制系统运行最重要的运行目的是结合数控技术、信息技术在系统工作过程中实现对运行流程的精细化控制。因此在应用PLC技术的过程中，想要充分发挥PLC技术的作用就必须将其渗透于信息交换功能中，充分整合PLC技术，发挥其交换功能，从而完成数控机床、电气运行系统以及PLV技术相互间的信息交换，进而实现有效控制数控机床设备的目标。关于信息交换可以这样理解，它不限于各个局部间信息的交换，它能够实现数控机床与运行系统全面信息交换。应用PLC技术，实现信息交换，为了确保信息全面交换功能的安全性与稳定性，应当针对数控机床的不同模块使用不相同的接口，从而确保所交换信息的实效，最终通过应用PLC技术达到控制目的。另外，关于模块接口，还可以根据使用需求进行灵活设置，增强数控机床设备的实用性。

    2.3 基于PLC技术应用于数控机床功能模块的分析

    应用PLC技术能够达到控制数控机床操作面板的目标，实现全面自动化控制。就数控机床而言，它本质上是一种自动化机器，数控机床操作面板包括系统操作与机床操作。应用PLC技术能够在数控机床设备运行过程中通过编程，实现对控制面板，即其功能模块的控制。在这种运行状态下，能够有效防止信号流失，从而提高数控机床控制系统的稳定性。PLC技术在控制数控机床功能模块方面，除了对操作面板进行控制，还能够实现对信号的控制，主要体现在控制输出信号与控制输入信号两方面。在控制输入信号方面，即信号一经输入，PLC就会启动相应的逻辑运算，信号处理结束后，再通过PLC输出，被输出的信号经过外围元器件就能够实现控制的目的。另外，PLC还能够实现对指令的翻译，将指令快速传输给数控机床，使其依照指令开展工作，提高控制效果[2]。

    2.4 基于PLC技术应用于数控机床工作流程的分析

    应用PLC技术时应当明确应用步骤，可以分为三个步骤，作如下分析。第一，基于PLC技术输入处理环节，应用PLC技术于这一环节能够把握电气控制系统运行过程中，从而实现对运行数据的采集，这一环节PLC技术能够实现外部电路的断开或者接通，经过接口输入到映像寄存器，从而实现数控设备的执行功能。第二，基于PLC技术执行环节，应用PLC技术需要与电气控制系统内部其他组件相结合，通过解析指令开展相应的操作，并结合实际质量读取信息，按照指令开展工作。PLC执行程序主要就是由大量指令组成的，依赖于存储器指令安排顺序，如果没有跳转指令，则按照顺序执行指令。第三，基于PLC技术输入环节，输入处理与执行工作均完成后，PLC寄存器已经含有输入信号，在输入环节中，也需要加以输出，指令结束后，输出继电器状态，然后再通过锁存器转存，最终实现外部控制效果。

    3 总结

    总而言之，PLC技术具有较高的应用价值，它既能够提升机械设备加工速度，又能够增强机械设备加工精度，帮助机械产业发展获得新突破。例如，围绕PLC技术，增加外围元器件，能够升级整个电气系统。现阶段，数控技术快速发展，结合PLC技术无逻辑控制能力，必将为相关产业发展带来新机遇。

    参考文献：

    [1]李纪明.PLC在数控机床中的自动化控制应用[J].农家参谋，2018

    （13）：219.

    [2]黄理琅.PLC在电气自动控制中的应用实践[J].建材与装饰，2018

    （30）：222.

    作者简介：李夜（1984-），女，满族，内蒙古呼和浩特人，硕士，讲师，研究方向：电气自动化。