機(jī)床電氣控制PLC的應(yīng)用分析

魏立國

（宿遷澤達(dá)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 宿遷 223800）

0 引言

隨著市場經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深化，國內(nèi)市場的競爭壓力也逐漸增加，先進(jìn)的生產(chǎn)技不但提高企業(yè)的生產(chǎn)力、保障操作員的安全，更能提高升企業(yè)的核心競爭力。在機(jī)床的電氣控制運(yùn)用PLC技術(shù)是符合我國工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求的，對生產(chǎn)效率的提高有極大的推動(dòng)作用。PLC主要是以自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)字操控技術(shù)和即時(shí)反饋技術(shù)等作為基礎(chǔ)，在現(xiàn)代發(fā)展和應(yīng)用起來的通用型控制器，是比較適合工業(yè)生產(chǎn)電氣控制的計(jì)算機(jī)技術(shù)。

1 PLC技術(shù)在機(jī)床電氣控制中應(yīng)用概述

當(dāng)代計(jì)算機(jī)信息科技的飛速發(fā)展，信息化技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，由于該技術(shù)的編寫程序的模塊化以及可塑性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢應(yīng)用，PLC技術(shù)的應(yīng)用隨著時(shí)間推移不斷拓展。PLC技術(shù)不再局限于傳統(tǒng)工業(yè)操作系統(tǒng)的應(yīng)用，更在其他的工作和日常生活中發(fā)揮著日益重要的作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平在提高的同時(shí)也增加了其對于品質(zhì)生活的需求，應(yīng)用于日常生活和工作的傳統(tǒng)工業(yè)控制的弊端被進(jìn)一步放大，這也給了靈活多變的PLC技術(shù)發(fā)展的機(jī)會(huì)，而隨著不同用途的電子芯片使得PLC控制技術(shù)有了更大范圍的應(yīng)用。

例如，其在傳統(tǒng)的對機(jī)床電氣控制的應(yīng)用中，是通過在CNC裝置內(nèi)部與CNC進(jìn)行信息傳遞而進(jìn)行的。因?yàn)闄C(jī)床與PLC傳遞的信息和指令信號是通過T/O和CNC之間的端口實(shí)現(xiàn)，其功能主要有如下：機(jī)床面白信號采集、分析和處理；機(jī)床緊急停止；故障報(bào)警和隱患預(yù)警的功能；PLC操作系統(tǒng)的初始化；數(shù)控的機(jī)床工件自動(dòng)加緊等。通過將PLC運(yùn)用到機(jī)床的電氣控制之中可以實(shí)現(xiàn)操控?cái)?shù)字化、控制自動(dòng)化、反饋及時(shí)化以及操控分散和集中處理等作用，使得機(jī)床控制系統(tǒng)的生產(chǎn)效率有了很大程度的提升。

（1）數(shù)字操控的作用。機(jī)床電氣控制的操作員通過PLC設(shè)備向電氣控制設(shè)備發(fā)送命令控制電氣設(shè)備，電氣設(shè)備接受收入指令之后就會(huì)進(jìn)入作業(yè)狀態(tài)。通常的指令的形式包括了簡單的數(shù)控操作和復(fù)雜的程序式操作。

（2）自動(dòng)控制的作用。除開繁瑣的手工操作，電氣控制設(shè)備在應(yīng)用 PLC技術(shù)之后，操作人員可以通過編寫程序?qū)⒋罅康臄?shù)據(jù)和程序編入到PLC技術(shù)的中樞芯片之中，然后機(jī)床電氣設(shè)備憑借這些數(shù)據(jù)和程序進(jìn)行連續(xù)、不間斷并按照特定流程進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，在遇到異常問題的時(shí)候也會(huì)根據(jù)事先編譯好的程序進(jìn)行故障的處理和反饋。而這些操作僅需要通過PLC事先編寫好指令就可以完成對電氣設(shè)備的控制。

（3）即時(shí)反饋的作用。PLC在通過自動(dòng)化進(jìn)行電氣控制設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，就已經(jīng)對設(shè)備具備了信息掌控和信息反饋的功能，操作員可以工作中的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行全方位的掌控，也能從PLC的反饋信息中及時(shí)了解設(shè)備具體的異常狀態(tài)，例如故障的位置、類別以及程度等。為操作員進(jìn)行故障的分析和解決提供了便利。

（4）控制的分散和集中作用。控制的分散和集中是指計(jì)算機(jī)通過PLC技術(shù)作用實(shí)現(xiàn)多臺設(shè)備的同時(shí)控制，但是各個(gè)設(shè)備之間又不會(huì)因?yàn)楸舜说墓收隙绊懽陨淼恼＿\(yùn)轉(zhuǎn)，各設(shè)備僅僅受到總成控制器的影響。使得設(shè)備整體工作效率得到了很多的提高，也避免了傳統(tǒng)操控之中因?yàn)槟撑_設(shè)備故障而導(dǎo)致其他設(shè)備不能工作的缺陷。

2 PLC應(yīng)用技術(shù)在機(jī)床電氣控制存在的問題

2.1 控制系統(tǒng)的問題

這類問題的產(chǎn)生通常是由于斷路或者短路造成整個(gè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)信號難以傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)無法對不完全的信息進(jìn)行分析和判斷，所以在控制和元轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)誤差。其根本原因是線路問題，例如線路因?yàn)殚L時(shí)間的使用未經(jīng)檢修和維護(hù)導(dǎo)致的老化，自然動(dòng)物昆蟲的損壞以及機(jī)械振動(dòng)和拉扯造成的損壞或者松動(dòng)等原因造成電路難以流通。

2.2 指令執(zhí)行的問題

由于電動(dòng)閥門或者接觸器的故障，導(dǎo)致PLC對電氣控制設(shè)備的發(fā)出的指令沒有完整的傳達(dá)到指令的執(zhí)行方，導(dǎo)致指令執(zhí)行方?jīng)]有辦法按照要求完成設(shè)定的的行為。其主要原因大多是因?yàn)榻佑|器的連接緊密度不達(dá)標(biāo)，或者電磁干擾等緣故。

3 PLC應(yīng)用技術(shù)在機(jī)床電氣控制的改進(jìn)措施

3.1 確保設(shè)備的安全性與輸入信號的穩(wěn)定性

隨著PLC控制設(shè)備的技術(shù)逐步在人們的日常生活和工作的應(yīng)用越來越密切，其控制和操作的安全性、指令傳輸和信息反饋的穩(wěn)定性及設(shè)備的持續(xù)性都越來越重要。對PLC控制設(shè)備的主體和配件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期的檢修和保養(yǎng)，對于老化、損壞嚴(yán)重的配件應(yīng)當(dāng)及時(shí)的更換，并加強(qiáng)對于PLC操作系統(tǒng)的界面和功能模塊的升級，強(qiáng)化信息的傳輸穩(wěn)定性，提高控制系統(tǒng)反饋和操作的靈敏度，讓PLC系統(tǒng)對機(jī)床電氣設(shè)備進(jìn)行更好的分析、判斷和操作。

3.2 完善系統(tǒng)故障提醒和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警的功能

通過PLC控制系統(tǒng)對于機(jī)床控制設(shè)備的信息收集、分析和判斷，并對信息的結(jié)果進(jìn)行反饋，對故障應(yīng)當(dāng)有提醒功能，對安全隱患應(yīng)當(dāng)在智能化分析的情況下對操作員進(jìn)行預(yù)警提示。在以上措施的共同作用之下，保障安全隱患能夠被及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，故障能夠在發(fā)生的第一時(shí)間得到分析、確認(rèn)以及解決，通過對生產(chǎn)過程中信息的全方位收集、檢查和反饋，從而達(dá)到避免因?yàn)闄C(jī)械設(shè)備的隱患和故障威脅人身安全和經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)果。同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)操作界面之中開發(fā)隱患和故障處理的模塊，通過人性化和系統(tǒng)化的程序編譯對企業(yè)的穩(wěn)固持續(xù)發(fā)展提供保障。

4 結(jié)束語

PLC控制設(shè)備的電子芯片因?yàn)槠漭^強(qiáng)的可塑性，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，也使得其在機(jī)床電氣控制的應(yīng)用中具有更多的個(gè)性化設(shè)計(jì)，為生產(chǎn)和安全提供良好的保障。通過PLC控制系統(tǒng)和機(jī)床電氣控制的應(yīng)用分析，加強(qiáng)PLC控制系統(tǒng)中輸入信號的可靠性、完善 LPC 電氣控制系統(tǒng)的預(yù)警系統(tǒng)能夠有效的保證電氣控制與PLC在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中有效的運(yùn)用，提升生產(chǎn)中的安全性、可靠性以及生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

[1]龔燈等.多元教學(xué)法在“數(shù)控機(jī)床電氣控制與PLC”課程中的應(yīng)用[J].武夷學(xué)院學(xué)報(bào),2015(03):103-105.

[2]李梅.項(xiàng)目教學(xué)法在“機(jī)床電氣控制”課程教學(xué)中的應(yīng)用與探索[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015(01):86-89.