基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)探微

武國其

摘要：在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中，工業(yè)的進程已經(jīng)越來越快速，數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)本身體現(xiàn)出了重要的價值，在此基礎上需要深入地分析怎樣采取PLC技術，使數(shù)控機床電氣控制效果得到相應的體現(xiàn)，完善數(shù)控機床電氣綜合模式，促進數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，使各個方面的工作效率能夠得到提高。

關鍵詞：PLC技術;數(shù)控機床;電氣控制系統(tǒng)

中圖分類號：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）14-0079-02

0? 引言

數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)在具體的運用以及發(fā)展過程中，通過合理運用PLC技術，可以實現(xiàn)對傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在使用過程中各類限制的突破，提升實際的工作效果，降低傳統(tǒng)工作模式的局限性帶來的不利影響，使整個工作流程可以更加順利的進行，整體提升數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的運行效率，為加工產(chǎn)品的精準性和質量提供有效的保障。與此同時能夠使整個系統(tǒng)的運行效果更加穩(wěn)定，快速達到預期的目標。通過本文對于PLC數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的分析，有利于提高整體的系統(tǒng)效果，使相關工作能夠實現(xiàn)更加穩(wěn)定地開展。

1? 基于PLC數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)重要價值分析

基于PLC技術的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的運行環(huán)節(jié)普遍會存在眾多的問題，使工作的效果受到相應的影響，通過PLC技術的應用，按照原本規(guī)定的標準和控制的對象來開展全面性的控制工作，能夠使系統(tǒng)的運行效果得到進一步的保障，使整體的工作模式更加完整。與此同時，在數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的性價比方面，需要對各種設備的情況進行了解，使整體的控制模式更加完整，具有專業(yè)性。通過專業(yè)的數(shù)控機床電氣控制技術方式，能夠使PC設備本身的價值得到相應的體現(xiàn)，達到文件處理的目的以及人機交互的目的，同時也能夠對各種數(shù)據(jù)信息進行全面細致的分析和了解。同時，針對運動控制器設備來說，在實際的運用過程中能夠幫助系統(tǒng)提高整體的可靠性和運行的效果，同時確保系統(tǒng)的精確度和使用的真實性價值，有利于對數(shù)據(jù)實現(xiàn)更加客觀的處理。與此同時，在光柵尺方面系統(tǒng)中的位置精確度更高。而針對電機控制系統(tǒng)中的運動控制器的實際操作環(huán)節(jié)，能夠保障整體運行的穩(wěn)定性和安全性，讓各個方面的工作都能夠實現(xiàn)順利的執(zhí)行和開展，通過控制器的全面支持來實現(xiàn)系統(tǒng)的完善，通過運動控制器來使軸的數(shù)量得到進一步的增加和豐富，同時也能夠為系統(tǒng)的升級提供全面的支持。除此之外，針對數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的運動控制器設備運作方面，可以通過標準的數(shù)據(jù)接口來接入PLC系統(tǒng)中，使整體的功能得到進一步的改善，并且能夠使系統(tǒng)的運作效率得到保障[1]。

2? 數(shù)控機床的常見功能

在實際工作中，數(shù)控機床是通過分布在多個軸位上的伺服電機實現(xiàn)最終的定位功能，并且不同軸位之間在工作過程中存在良好的聯(lián)動特點，能夠同時進行運動也能夠分開運動，從而能夠使數(shù)控機床生產(chǎn)的效率得到相應的保障，提高數(shù)控機床機械生產(chǎn)的工作準確性和真實性。在數(shù)控機床的實際工作中，不同的軸在進行全面運動的同時，還可以通過使用光柵尺完成全閉環(huán)式的完整控制，進而保證工作臺可以對整體進行定位，為了保證實際的定位和工作質量，需要合理使用外展模擬量I/O點形式來對高速變頻器的工作狀態(tài)進行控制以及保證不同位置的電機都可以實現(xiàn)啟動和停止功能的優(yōu)化，提升轉速系統(tǒng)整體的同步控制效果。將主軸的轉速保持在一定水平，能夠幫助提高機械生產(chǎn)的工作效率，同時使冷卻水泵得到合理的配置，通過對電機設備的冷卻處理也能夠更好地檢測電機設備的溫度，并且使溫度的保護效果得到進一步的提高，實現(xiàn)預期的工作目的。在主軸運行環(huán)節(jié)通常需要進行機械手以及刀庫的安裝，這項工作的主要目的是為自動化以及手動化的工作方式提供保障，同時也是提升整體工作效率和產(chǎn)品質量的有效方式。在采取機械手換刀的方式后，可以實現(xiàn)對刀具各類信息的收集。在數(shù)控機床的實際工作中，需要對系統(tǒng)的刀具磨損情況以及斷刀的情況進行了解，防止系統(tǒng)中出現(xiàn)刀具失效的問題而最終影響到整體的效果。同時，在對機械和設備進行換刀的過程中，需要保障加工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，控制不同機位的工作模式來完成相應的任務和要求[2]。

3? 基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)運作思路分析

在數(shù)控系統(tǒng)中，包括PC機、電機模塊、傳感器、光柵尺等在內的眾多零部件對于系統(tǒng)的正常運行都是非常重要的，其中，在針對機械手系統(tǒng)、主軸變頻器系統(tǒng)等分析的過程中，工作人員除了具備相應的專業(yè)知識外，還需要對上位機的管理方式進行充分的學習，保證整個PC機在實際運行中可以符合相應的要求，并且從加工的文件中來讀取數(shù)控機床的加工流程。例如，在鉆孔方面，科學合理地操作可以實現(xiàn)對各類孔位信息的采集，而且可以通過向使用者提供更加友好的操作界面來進行各類工作參數(shù)的設定，然后通過IP協(xié)議將各類數(shù)據(jù)向運動控制器進行傳輸。這也是極其關鍵的一部分內容，能夠在一定程度上提高整體的運行速度，使相關系統(tǒng)的可靠性得到保障。運動控制器設備的運行主要是通過內部結構中可以進行運動控制的CPU來完成的，而這個核心部件繼承了基于PLC系統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)所具備的各類優(yōu)勢，在實際運行過程中，實現(xiàn)了良好的靈活性。除了對運動控制器進行各類操作，還可以為運動控制任務的完成提供一定的保障，在這個過程中展現(xiàn)出更加靈活的形式，使控制方案的合理性得到保障，拓展相關的功能，確保整體系統(tǒng)的運作效果進一步提高。對此，需要達到運動控制方面的最終目的，并且能夠針對邏輯情況來進行嚴格的控制，比如說，在信號的輸入環(huán)節(jié)實現(xiàn)邏輯處理的目的，并且對后續(xù)的輸出信號進行合理的分析，使整體的工作目標得到保障，而在后續(xù)的工藝處理環(huán)節(jié)能夠達到壓力和溫度的控制效果。在控制設備正常運作完成生產(chǎn)的過程中，系統(tǒng)往往需要進行復雜繁瑣的運行流程，但是同時也可以保證整個操作流程的速度和精確度，因此，可以將其用于包裝生產(chǎn)和制造生產(chǎn)等多種機械設備中，為后續(xù)的生產(chǎn)處理提供更良好的服務[3]。

4? 基于PLC數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的運作控制分析

4.1 對于變頻器設備的控制分析

數(shù)控機床在實際運行過程中往往對主軸的實際速度有著更高的要求，因此，主軸設備的管理和控制是影響實際工作效率的重要因素，對于變頻器的選擇通常需要運行速度較高的類型。變頻器設備應用環(huán)節(jié)需要盡可能滿足高速運作主軸的頻率，同時也應當了解在運動控制機理方面的變頻器通信端口可能還存在一些其他設備的運作系統(tǒng)等方面的連接，因此會對變頻器產(chǎn)生更高的要求，需要采取適當?shù)哪M量控制方法對其進行有效的處理，使變頻器設備的整體運作質量得到相應的保障[4]。

4.2 對于高速主軸的合理性應用分析

機床主軸設備的運行環(huán)節(jié)需要通過運作效率更高的PCB鉆孔主軸系統(tǒng)來實現(xiàn)，在實際的運行過程中，通過全流道冷卻系統(tǒng)的應用會產(chǎn)生更高的運行精確度需求和壽命以及穩(wěn)定性，因此屬于一種全功能的PCB鉆孔主軸模式，針對刀具的處理方式與冷卻系統(tǒng)有著較大的不同，兩者針對的對象就有很大的差別，前者更多的需要加緊的方式，而后者的處理則需要更好地體現(xiàn)出水循環(huán)系統(tǒng)的作用，為了降低整體控制系統(tǒng)運行過程中受到的不利影響，冷卻系統(tǒng)的用水類型要盡量避開去離子水。同時，高速主軸的運行需要實現(xiàn)合理保護目標，主要通過NTC的溫度控制系統(tǒng)來更好地滿足當前系統(tǒng)的運行管理要求。[5]

4.3. CB數(shù)控機床電氣控制分析

為了保障各種數(shù)控工作能夠順利的開展，體現(xiàn)出數(shù)控工件的準確性，需要合理地使用變頻器設備以及電機設備或者光柵尺設備，形成全閉環(huán)的控制模式。與此同時，在實際的工作中來提高整體的生產(chǎn)工作效率，確保數(shù)控機床能夠展現(xiàn)出更加完整的工件自動化處理功能，達到斷刀檢測的工作效果。與此同時，在實現(xiàn)通信檢測的環(huán)節(jié)，自動化的建設效果也能夠實現(xiàn)自動化通信連接的目的，使刀位的檢測功能得到進一步的保障，確保機床的監(jiān)控能夠達到自動化的要求。在硬件結構方面需要對其進行重視[6]。通常來說，數(shù)控機床中主要包括上位機軟件系統(tǒng)、下位機軟件系統(tǒng)以及硬件電路系統(tǒng)等。硬件電路系統(tǒng)一般是負責機床驅動功能，能夠使不同的信息在傳遞的過程中體現(xiàn)出更加完善的保護效果，在機械手換刀時可以完成自由度的合理性控制。而針對斷刀檢測的環(huán)節(jié)，則需要合理使用光纖傳感設備，將接入線設置在電源系統(tǒng)中，體現(xiàn)出信號線的支持效果，并且能夠通過電阻的接入來形成點評輸出的模式。另外，在功能模塊方面需要重視軟件的合理性設計，達到硬件設計的最終目標，使軟件系統(tǒng)的功能更加完善，確保各種軟件的合理應用效果。在對軟件系統(tǒng)進行應用的環(huán)節(jié)，需要將設計軸的使用功能模塊進行相應的體現(xiàn)，同時也需要對軸位進行合理地控制，使其達到最終的設計目標。實際中，怎樣才能夠形成軸回零功能模塊系統(tǒng)，使不同方面的應用價值得到相應的體現(xiàn)，仍然是需要去思考的重要問題，這就需要重視數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的運行管理情況，積極地拓展相關的功能，豐富整體的模式，使工作的效果得到進一步的體現(xiàn)和增強，體現(xiàn)出科學化的效果，改善系統(tǒng)運作的模式，以確保從整體上來提高數(shù)控機床電氣控制的水平，使其能夠更好地符合當前時代的發(fā)展目標[7]。

4.4 對于數(shù)控機床的故障分析

數(shù)控機床在具體使用過程中需要使操作人員以及加工人員明確自身的重要價值以及操作的合理性，確保操作方式的有效開展，防止他們受到傷害，針對出現(xiàn)的數(shù)控機床故障問題，需要對其進行及時的處理。一般來說，數(shù)控機床的運行中可以斷開急停按鈕，使它處于一個閉合的狀態(tài)，按下急停按鈕之后，觸電就會自動斷開，這樣的系統(tǒng)能夠存在繼電器中斷的情況，就可以將移動裝置動力電源斷開。通過PLC中間繼電器連接以后，能夠將信號發(fā)送到系統(tǒng)中，達到急停報警的目標[8]。

5? 結語

近些年來，我國在工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境方面已經(jīng)體現(xiàn)出了更高的效率以及更大的經(jīng)濟價值，在這個過程中應用了一些先進的技術。工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，數(shù)控技術本身的存在以及應用會造成極大的影響，其中的PLC技術應用價值越來越明顯，應用的效果也越來越豐富，但是在PLC技術的實際應用環(huán)節(jié)仍然體現(xiàn)出一些不足之處，需要設計一整套更加完善的電氣控制系統(tǒng)，使其能夠和數(shù)控機床方面的實際需求相匹配，體現(xiàn)出更高的價值，并且能夠對不同部分的選型進行綜合性的考慮和分析，最終能夠使基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)價值得到相應的體現(xiàn)。

參考文獻：

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[2]姚永輝.基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究[J].電子測試，2020（06）：33-34，54.

[3]王麗君.基于PLC的數(shù)控機床電氣自組合機床中的PLC電氣控制系統(tǒng)設計和應用[J].粘接，2020，42（06）：129-132.

[4]穆啟.基于PLC技術支持下的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)探究[J].大眾標準化，2020（16）：154-156.

[5]李寧，張澤涵.PLC技術在數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（10）：108.

[6]李連亮.基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)分析[J].內燃機與配件，2019（16）：130-131.

[7]徐永梅.數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的PLC設計[J].電子技術與軟件工程，2019（18）：129-130.

[8]李春敏.基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究[J].河南科技，2017（15）：66-67.