PLC在機床電氣控制中的應用

王博+王玉海

摘要：機床由于是一類集合機械、液壓和電氣系統的加工類設備，所以機床的內部系統較為復雜，故障的類型多變，也就具有極高的故障發展頻率。因而排除機床故障需要耗費大量的時間，在短時間內完成的可能性偏小。PLC即在電順序的前提下逐步完善的一項控制系統。隨著科技的發展，最近一段時間機床逐步取代了繼電器和接觸器成為控制設備在電氣機床中大規模使用，且憑借著PLC自身的可靠性以及控制性，能精準的把握好時間，以實現對機床控制系統的優化和改革措施，最終為取得良好的控制效果提供基礎。

關鍵詞：PLC；機床電氣；控制；應用

科學技術的持續進步，使網絡通信和數據處理能力得到逐步強化，從而讓我國的PLC發展已經出具成效。當前，PLC在全世界的機床控制中已經獲得較為廣泛的應用，由于自身的便捷性、擴展型和體積小等特征，使機床使用起來功能異常強大，維修速度加快的同時，維修的效率也隨之提高。

1 組合機床的主要構成

組合機床主要是按照工件加工的實際需要，以大量標準化和系列化通用部件的基礎上，搭配少量的專用配件，嚴格按照事先設定好的加工工序對一種或者多種工件進行高效且靈活的專用機床。同時，組合機床在結構方面相對比較簡單，生產效率以及自動化水平都相當高，具備重新進行整合的能力，在大批生產中對于零件或者工序的加工非常適用。

一般情況下，組合機床都是半自動的，在很大程度上可以實現工件的多面和多主軸加工，并且通常采用多個主軸、刀、面以及工序同時加工的方式，與通用機床相比生產效率相當高，并且成本低，因此逐漸被廣泛應用在大批量的生產過程中，在一定程度上還可以組成自動生產線，有利于自動化生產的實現。

基于組合機床主要是由專用的加工部件和通用的標準部件組成，其動力部件的驅動主要是液壓系統或者電動機，在電氣系統自動循環工作的控制下實現機電液的一體化發展，或者是機電加工設備控制的自動化。組合機床最常見的通用部件為動力滑臺，但是多數情況下是拿電動機代替驅動的，有時也會拿液壓機充當。但是所有的標準都經過了動力部件的控制電路，通過對不同動力部件之間的優化組合，在很大程度上就能夠整合一臺完整的組合機床。

此外，在組合機床中我們可以利用軟件實現對硬件運行狀態的有效監督，而硬件可以對軟件的工作狀態進行監視，兩者的故障在一定程度上都能夠通過指示展現出來，極大的方便了操作人員的維護與更新。

2 PLC在機床電氣控制中的具體應用

所謂的PLC主要是一種在使用過程中能夠面對經過以及現場問題的可以進行編程的保存器，專門應用在工作環境中對數字運算的操作進行設計的電子體系，其所應用的編程語言通常都非常的高級和“自然”，應用起來相對比較靈活和便捷。同時可以通過輸入和輸出數字式或者模擬式，實現對各類機械以及生產經過的有效控制，與其他外圍設備一樣都是在工業體系的控制中形成一個整體，按照具體的原則進行設計的，擴展性良好。

（1）自動控制的作用。除去手工方面的復雜操作，PLC在機床電氣控制中的實際應用，能夠幫助操作人員借助一定的編寫程序將數據和程序編入到一定的PLC技術的中樞芯片中，而機床電氣設備在這些數據和編程并在制定程序運轉中工作，通過提前就已經編譯好的程度在遇到特殊情況時自動啟動故障解決和反饋系統。

（2）及時反饋的作用。PLC在機電電氣控制設備自動運轉時，就已經具備了掌控和反饋信息的巨大作用，操作員只需要在工作設備運行中進行全面的掌控即可。同時，設備所出現的異常情況同樣能夠從PLC所反饋的信息中詳細的了解到，如故障出現的具體部位、種類以及具體程度等，這很大程度上有利于操作員對故障進行詳細的分析和處理。

（3）在照明系統的中的應用。開機時通過對機床電氣系統的控制可以正常的啟動照明系統，打開控制柜其中的照明體系便會立即開啟，控制柜關閉時照明系統也會跟著馬上關閉，然而在應用了PLC之后，上述過程會更加容易完成。同時，開機亮起黃色的信號燈則表示系統的已經準備好，紅燈亮緊急停止，綠燈亮正常運行。

（4）在組合機床電氣控制系統中的應用。組合機床主要是針對某些制定的工件，在相應的工序下按照嚴格的要求分批次、分批量進行加工的組合性設備，通常情況下生產效率非常高，機床的構造相對比較繁瑣，因此在電氣設計方面的要求非常高，必須具備充足的可靠性和固定性，PLC在組合機床電氣控制系統中的應用，便很好的解決了這一問題，實現了組合機床的自動控制。

由于組合機床在構造方面相對比較繁瑣，對可靠性的要求還十分高，因此結合機床在設計方面的要求一般會在粗鏜的主軸上采用雙速交流電機，使其能夠最大限度的滿足加工端面上的需求。同時，為保證機床在加工過程中工作臺能夠始終保持封鎖的狀態，在回轉工作臺以及各動力頭的中間需要額外增加一定的互鎖電路。因此，機床電路的設計十分繁瑣，輸入點和輸出點要足夠多。

（5）分散控制體系。分散控制體系的存在對于確保PLC更好的掌控生產設備而言，具有非常重要的意義。相比較于傳統的生產方式，生產線的存在使得生產產品的效率較之前有了很大的提升。同時，實現對生產設備線的同時控制相對來說十分困難，然而PLC的應用可以很好的解決這一問題，分散控制體系的存在能夠實現對生產線上每一臺設備的有效控制，便于PLC各裝置之間的信息交流和傳遞，從而有利于設備的穩定運行，使得生產的精度性獲得了顯著的提高。

綜上所述，隨著PLC的發展，到目前為止已經形成了大大小小各種規模的系列化產品，并且已經被廣泛的應用到各種規模的工業控制場合中。現階段，PLC已經完全取代了以繼電器和接觸器為主的控制設備在機床電氣控制中的應用，在機床電氣控制中發揮著重要的作用。

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