機床電氣系統優化對策探討

蔡牟辰 單鵬

摘要：機床作為一種機械、液壓以及電氣協同控制的一體化通用加工設備，具有一定的代表性、典型性，同時故障的發生率非常高，同時具體故障的類型非常的多變，故障排除的工作量很大，短時間內很難完成。文章指出憑借PLC本身的可靠性和對控制時間的精準性能夠實現對機床電氣控制的優化與改進，從而取得良好的控制效果。

關鍵詞：機床電氣；系統優化；數控技術

我國現有的機床電氣工作采用傳統的控制方式，機床的觸電較多，且連接線路復雜，容易發生各類問題。包括電路老化、線路損壞以及高精度模塊受潮、高溫后損壞。我國目前大多數機床都是一體化的，難以拆卸，因此，設備的維護較為復雜。機床的穩定性較差，直接影響了日常的生產工作。根據我國市場以及行業現狀，多數傳統的機床仍然能夠進行生產工作，但對于高精度、自動化的生產而言，傳統機床已經難以滿足了。因此，要積極對機床電氣進行改造升級，加強對企業資源的利用，滿足新的生產工藝需求，提高企業生產效率的同時，實現可持續發展。

一、PLC優化原理

普通機床主要有兩種運動方式：一種是安裝在床身主軸箱內的主軸轉動；另一種是安裝在刀架上的刀具與滑板一起沿主軸軸線方向進給移動。若加工的工件較大時，轉動慣量也相應比較大，停車時必須有停車制動功能，多采用電氣制動。加工的過程中，為減小工人勞動強度和節省工作時間，在提供切削液的前提下要求溜板箱（帶動刀架移動）tt夠高速的移動。劃分控制電路時，一般分為主電動機和電動機的控制電路。而主電動機控制電路較復雜，因而可以進一步劃分為局部電路：如正反轉起動、點動控制電路、停車制動控制電路等。組合機床一般采用順序控制，在實際生產過程中，電氣控制系統的構成多采用可編程序控制器，它具有體積小，重量輕、工作可靠等特點，并且易于修改。因為PLC的輸出形式有三種，所以要根據負載的工藝要求選擇合適形式的輸出。

二、PLC技術在機床電氣優化中的應用

（一） PLC技術的應用步驟

首先，進行PLC技術的采樣。該步驟的工作內容主要是PLC對輸入端的信息進行掃描，并且將掃描到的信息保存在PLC技術的寄存器中。保存新的信息后，PLC技術進行信息執行，PLC技術的寄存器為獨立的形態，與其他的操作、部件沒有聯系，寄存器中的數據不受輸入、輸出數據的影響，寄存器的獨立性會持續到下一個運行活動的周期。其次，PLC技術的執行。完成信息采樣后，根據正常工作的原理進行程序的執行。在程序執行的過程中，會遇到跳轉指令，此時，工作人員要對PLC技術的指令跳轉信息進行分析和研究，隨后對PLC技術的執行操作進行判斷。最后，PLC技術的輸出。PLC技術完成數據的采樣、數據程序的運行后，PLC技術將這兩個階段后的寄存器中保存的信息進行整理，并且采用數據輸出或者輸入的方式將信息轉移，將寄存器中的信息轉移到PLC技術的鎖存器中，隨機進行鎖存器中數據的分析和調整，通過數據輸出的方式將信息傳輸，完成PLC技術外部的負載工作。

（二） PLC技術應用的設計要求

PLC技術在機床電氣改造升級中使用時，要保證PLC技術符合設計要求。PLC技術應用的設計要求主要包括5點：第一，機床在開啟后處于自動化的狀態，能夠在接通電源后自主工作；第二，綜合考慮機床生產的材料和方式，確保機床運行中的合理性，提高機床工作的效率；第三，PLC技術要對機床左右兩個滑臺進行調整，并且進行程序設定，確保運行的系統性和穩定性；第四，機床運行中，主軸當滑臺恢復到最初狀態時，收到相應指令后要能夠自動停止運行；第五，機床的主軸定位后，機床的軸箱能夠自動完成運行工作。

（三）改造時的注意事項

PLC技術是現代化產業技術，在機床電氣改造升級中的合理應用能夠有效提高生產效益，保障生產的安全性與穩定性。PLC技術是一種人為設計的數字運算操作電子裝置，在生產中PLC技術是控制機床的重要方式。PLC技術在機床中的應用，有助于提升機床設備的自動化水平，提高生產效率的同時，降低設備故障的發生率。PLC技術在機床電氣改造升級中有4點注意事項：第一，常閉觸點輸入信號的處理。在機床電氣改造中，要盡量使用常開觸點，特殊情況使用常閉觸點時，觸點的類型要與機床電路中相反；第二，連接線路的處理。機床設備中電路復雜，要將交織在儀器的電路進行分離。可通過控制電路分離的方式來區分各個線圈，以線圈為單位，綜合考慮繼電器的各個線圈受到哪些觸點和電路的控制，從而設計出等效梯形圖電路；第三，優化梯形圖電路的設計。機床電氣改造時，各個串聯電路中，單個觸點要放置在電路塊的右側，而并聯電路中，單個觸點應該放在電路塊的下方；第四，斷電延時的時間繼電器處理。PLC技術在機床電氣改造升級應用時，要合理處理斷電延時的時間繼電器，機床電路圖中的KT是線圈斷電后開始延時的時間繼電器，可通過線圈斷電后延時的定時器來完成時間繼電器的功能；PLC技術在機床電氣改造升級中使用時，可采用繼電器來控制。

三、結束語

由于可編程控制器PLC具有較強的抗干擾能力、極高的可靠性和相對較小的體積等各種優點，是一個理想的可以實現機電一體化的控制裝置。自可編邏輯控制器（PLC）誕生以來.經過近半個世紀的發展，性能得到了很大的提高和完善，具有可靠性高、抗干擾能力強、擴展性好、組態靈活，維修方便等諸多優點。所以用PLC對機床電氣控制系統進行改造是非常必要的。我們通過PLC控制電機來實現數控系統點位之間的控制功能，從而通過PLC技術可以較好的指導了數控機床的改造。

參考文獻：

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[2]溫利莉.基于PLC技術的機床電氣改造研究[J].科技與創新，2016.