PLC机电一体化技术在数控机床中的应用

PLC机电一体化技术在数控机床中的应用

高硕

130926198101013221 河北省，保定市， 071000

摘要：在机电一体化控制系统中应用PLC技术一方面能够使生产系统的逻辑控制性能更加优越，使系统控制更加便利；另一方面能够使原有的控制方式发生转变，使机电一体化控制水平得以明显提升。

关键词：PLC机电一体化技术；数控机床；应用策略

引言

PLC主要是结合计算机、自动化控制、数字、通信、半导体等技术形成的自动控制装置，是指对开关逻辑、顺序、模拟、数字处理通信、链系统等进行有效控制的可编辑逻辑控制器。工作原理是使用编辑器内的存储设备存储命令。数字控制机器是内部设备控制系统的自动化机器，包括输入、输出、驱动设备、PLC、电气控制、测量、机械等。利用机电一体化技术，实现对数控机床的高效、高质量控制，保证了设备的安全性和稳定性，提高了加工和制造质量。

1PLC机电一体化技术概述

PLC即可编程控制器，而PLC机电一体化技术则是在存储器的帮助下，完成相关数据的计算与处理，并具备顺序控制、定时以及编程等功能的一种控制技术。与传统控制方式相比，PLC技术实现了数字控制，并可自动化控制机械设备按照既定的程序工作，极大地提升了机械设备的自动化应用水平。在工业企业中，PLC技术在生产设备中得到了广泛应用。PLC技术由许多模块组成，例如，输入模块、输出模块、电源模块、CPU以及存储器等。在工业生产领域，PLC技术的应用十分普遍，将PLC技术与生产需求相结合，充分发挥PLC技术的应用优势。从编程难易程度上看，PLC技术在编程方面十分简单，可适应多种需求，对操控人员的综合素质要求不高。从经济性看，PLC技术的开发成本比较低，可以根据生产需求调整既定程序，程序修改十分方便、灵活，不需要拆换设备，有助于降低PLC技术的应用成本。在网络技术的帮助下，PLC技术可以实现信息化控制与统一管理，确保各项生产活动可以得到精准控制。PLC机电一体化技术具备传统控制系统的优势，在梯形图绘制的过程中，能够根据继电器运行情况，有效控制继电器，确保工业生产系统正常运行。另外，将继电器设备与PLC端口进行连接，而接触器与另一端PLC端口连接，可以有效避免系统运行出现问题，减少人为误差，提高系统运行效率。

2PLC机电一体化技术在数控机床中应用分析

2.1PLC机电一体化技术在数控机床中的控制功能

PLC机电一体化技术通过与控制系统、伺服驱动、操作面板等进行信号交互来完成对机床整体动作的控制。1）PLC和机床的控制。系统对伺服控制一般包括一个主轴和三个进给轴。它的作用是通过PLC和数控系统处理产生的脉冲信号进而转换成轴移动的位移量，伺服驱动装置把运动指令变成节运动，通过联轴器、丝杆等驱动机床工作台运动，通过插补使工作台精准地按照指令要求进行运动，从而加工出合格的工件。2）外围输入输出的控制。可编程控制器能够控制输入输出信号的通断，通过对PLC外部辅助运动装置、液压启动装置、润滑装置、冷却装置等的控制，这其中包括了电机的启动停止、很多检测元件（如行程开关、接近开关等），以及继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象，完成整体信号的逻辑编辑控制，使数控机床整体稳定有效地运行。同时PLC机电一体化对后期的数控机床自动化改造也发挥着重要的作用，可以通过输入输出信息交互与机器人、机械手、AGV、物流仓储等进行通信，协同作业，一起完成打造智能化加工工厂，并且可将数据传送至上位机进行实时的控制监控。这也是后期制造业的智能无人化生产制造的发展趋势，从而实现无人、稳定、高效的生产智能化加工。

2.2PLC机电一体化技术在机械设计中的应用

随着我国制造业的不断发展，对机械加工业的效率、精度、质量提出了更高的要求，因此改进和升级现有的机械设计势在必行。在PLC机电一体化技术的帮助下，数控机床的机械设计环节无论是功能、质量还是加工精度都有所提高，可以说是PLC机电一体化技术的集成。在一定程度上改变了现有数控机床的工作模式。原来的数控机床在开放模式下工作，一方面，在开放环境下，在加工过程中，很容易造成切割金属碎屑的飞溅，给工人的人身安全埋下了隐患；另一方面，在开放环境下，工作人员为数控工作提供了可能性，这种人工干预很容易产生误操作的可能性。随着PLC机电一体化技术的集成，实现了数控机床的半封闭或全封闭机械设计，在这种加工环境下进行的加工不仅保证了操作员的人身安全，而且提高了机器加工的准确性。另外，在PLC机电一体化技术的帮助下，机械建设可以实现切削金属屑的回收利用功能，减少金属屑对后续加工的影响。另外，PLC机电一体化技术改善了数控机床的现有模式，通过原有的综合控制主传动和进给传动逐渐转向分离和独立控制，使数控机床的抗干扰能力、工作稳定性和效率得到了很大提高。

2.3在数控面板中的应用

数控机床有很多控制面板。这些电气部件对整个数控机床的运行起着重要的作用，只有保证这些电气部件的合理应用，才能有效地保证机床的正常运行。因此，在数控机床的具体应用过程中，不仅要对外部主要系统进行优化，而且要通过对数控机床本身特定特性的分析，实现内部控制和故障排除。在这一过程中，通过PLC机电一体化技术的合理应用，可以完全控制数控机床的整个控制系统，使内部控制面板能够及时传输相应的数据信号。在传统形式的操作中，由于控制面板位于数控机床内部，结构复杂，因此很难有效控制这些电气部件，很多信号在接口末端停滞不前，无法进入接口信号区域内部。这时应用PLC机电一体化技术，可以准确地将信号传输到接口信号区域。同时，PLC机电一体化技术还具备多种其他辅助功能，可确保输入信号及时传递到指定系统，并及时进行功率转换。如果其余电路有问题，PLC机电一体化技术也可以及时调整控制面板，取得良好的节能效果。使用PLC机电一体化技术，还可以有效优化电气零部件结构，通过输出信号确认机械数据是否真实。同时，该技术可以有效地控制机床伺服，通过相应计算机程序的优化，进一步简化电气零部件结构，在控制面板上实现合理优化，使控制面板内部各电气零部件的控制变得更加容易。这样，可以实现数控机床的良好伺服控制，在计算机加载过程中发挥更好的辅助作用，完全满足各种电机的各种需求。充分发挥计算机技术的优势，有效利用。可以快速调节数字控制机器的马达。这对于提高数控机床的生产效率、生产质量和安全性非常有用，可以进一步减少不必要的能源消耗，降低生产成本，提高企业的经济效益。

结束语

综上所述，在PLC机电一体化数控机床技术的应用中，不仅可以大大提高控制能力和水平，还可以利用现代不同的科技来加强对数控机床工作过程的控制，根据数据分析处理技术，对其中存在的故障问题进行及时调整，从而提高设备利用率，减少能耗，降低设备磨损，对机械工业的发展具有重要意义，因此相关企业要加强对技术的研发和资金投入，进一步加强对数控机床作业过程和控制的调整与改进。

参考文献

[1]徐钊.PLC机电一体化技术在数控机床中的应用探讨[J].南方农机,2020,51(20):149-150.

[2]王飞.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究[J].科学技术创新,2019(35):191-192.

[3]吴继兴.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用分析[J].南方农机,2019,50(17):125.

[4]赵艳珍.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用[J].信息通信,2018(12):130-131.

[5]许际鹏.PLC机电一体化技术在数控机床中的有效应用[J].内燃机与配件,2018(21):97-98.