基于數(shù)控機床的PLC技術應用

劉宏偉

摘要 在當前階段PLC技術有了很大進步，由于其本身具有抗干擾性強、體積較小、安全可靠的特點，PLC技術在自動化控制當中的應用越來越廣泛，特別是在數(shù)控機床中的應用。本文針對PLC技術在數(shù)控機床中的應用進行透徹的分析與研究，得出一些結論和建議，希望可以給相關人士提供幫助。

【關鍵詞】數(shù)控機床 PLC技術 應用 分析與研究

伴隨著信息技術的飛速發(fā)展，無形之中給機床加工設備提供了非常強大的支持，為了能夠使設備效能得到良好發(fā)揮并且使加工技術和精度能夠得到保證，因此在數(shù)控機床當中應用PLC技術十分有必要，能夠在一定條件下減少故障出現(xiàn)的可能性，使效率得到良好提高。

1 數(shù)控機床的具體組成

數(shù)控機由三個部分構成，分別是數(shù)控機床本體、執(zhí)行機構進行相對合理的控制體系以及數(shù)控機床實施控制的裝置。在這當中數(shù)控機床控制和指揮裝置非常重要。關于計算機數(shù)控系統(tǒng)則是通過硬線數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展所得到的，因此是計算機利用硬線數(shù)控系統(tǒng)當中比較實際的功能，對機床進行科學的控制，使其能夠執(zhí)行各種動作，依據(jù)實際的控制信號對圖紙形狀和尺寸進行精準測量且還需要應用儲存器合理儲存零件。就當前而言，PLC技術主要把傳統(tǒng)順序控制器當做基礎，然后在其中融入進新型微電子、通信以及電腦技術，使之能夠發(fā)展成工業(yè)控制裝置，而且PLC技術在設備自動化當中的應用非常重要，并且數(shù)控機床計算機數(shù)據(jù)完全能夠按照使用者輸入的程序進行實施，對其相應部門進行控制。利用計算機系統(tǒng)硬件以及軟件的調和，保證系統(tǒng)的運行。

2 PLC技術的工作原理

PLC技術實際操作過程中輸入采樣、程序執(zhí)行以及輸出處理。首先輸出采樣即PLC集中外部輸入信號，對刷新信號進行合理的掃描。其次程序執(zhí)行需要對輸入狀態(tài)的變化進行技術輸入，如此才可以保證寄存器當中的內容不會發(fā)生改變，在該過程當中一定要謹記輸入狀態(tài)需要在一個工作周期才會被重新輸入，而在其執(zhí)行階段，PLC技術將會對程序按照其指定順序進行掃描。最后是輸出處理，關于其輸出映像寄存器數(shù)據(jù)收集前周期數(shù)據(jù)所產生的影Ⅱ向。

3 PLC技術在數(shù)控機床中應用相關信息

3.1 數(shù)控機床PLC技術的類型

關于數(shù)控機床PLC技術有兩種類型，首先是內裝型PLC，該種PLC主要是CNC裝置具備PLC功能，CNC系統(tǒng)的規(guī)格和性能以及適用機床的類型將會直接決定其性能指標。PLC和CNC信號的傳遞主要是在CNC裝置內部完成，就當前有很多廠家使用內裝型PLC。其次是獨立型PLC，該種PLC主要采用模塊化結構，裝在插板式籠箱當中，屬于相對比較完整的計算機系統(tǒng)，采用該種數(shù)控系統(tǒng)就必須要和PLC技術使用完全相同的通信協(xié)議和公司產品。

3.2 PLC和外部信息交換和地址分配

數(shù)控機床實用PLC技術輸入的信號是開關量信號，其中包括行程開關、控制開關以及溫度開關的輸入原件和信號。而關于輸出信號方面包括繼電器和接觸器以及電磁閥所需要的輸出信號。

把FANUC當做是主要基礎，把X信號當作是機床到達PLC方面的信號，而Y是PLC到達機床的信號，G是PLC到達CNC系統(tǒng)的具體信號，而F則是CNC系統(tǒng)方面能夠到達PLC方面的實際信號，機床可以到達PLC方面的信號是XOO～X22，而PLC可以到達機床方面的主要輸出信號地址是Y48～Y53和Y80-Y95。從FANUC系統(tǒng)中看，CNC到達PLC方面的型號地址是F148-F199以及F250-F299，所有的信號都具備相對比較固定的功能。相關人員利用梯形圖對CNC系統(tǒng)的狀態(tài)進行確定。開關量信號和寄存器完全可以把PLC送到CNC方面，因此PLC送到CNC方面信號地址主要是廠家所設定的，信號地址是GlOO-G147以及G200-G249，相關人員完全能夠利用梯形圖使所有功能得到控制。

4 數(shù)控機床中PLC的實際應用

在數(shù)控機床當中使用PLC技術，主要包括T功能、M功能和S功能。

4.1 T功能

T功能實際上是指道具的正確選用，系統(tǒng)給PLC技術發(fā)送信息代碼T，然后在經過譯碼之后，就會到數(shù)據(jù)庫當中進行檢索，從而找到與T代碼相對應的刀號。然后和當前的刀號進行合理的比較，倘若和實際情況相符合，那么就可以直接進行使用，而如果與之不符合就需要進行換刀處理，只有如此才可以找出與當前刀號相符合的刀號，當指令發(fā)出之后I/O就會改成高電平，等到使用數(shù)控機床的相關人員接入輸入端開關后就可以開始執(zhí)行換刀程序，在電機旋轉到位之后在進行換刀，這樣就可以保證電機的旋轉，如此在刀架下落之后在進行壓緊，等到壓緊足夠大的情況之下，就可以和控制器的輸入開關，該過程可以循環(huán)進行，直到其可以發(fā)出完成信號為止。

4.2 M功能

當送出的是M指令，通過譯碼之后，把其給輸出進控制信號，那么就可以對數(shù)控機床的主軸進行控制，并且能夠完成正反旋轉以及啟動停止，對數(shù)控機床系統(tǒng)信號進行指導。因為當前階段數(shù)控機床的品種繁多，機床不同其PLC技術能夠實現(xiàn)的輔佐性也就不一樣，雖然數(shù)控機床不盡相同，但是其數(shù)控機床一定有順時針旋轉和程序停止的輔助功能。

4.3 S功能

所謂S指令實際上需要完成對主軸的控制，大致分為代碼法和指令法，代碼需要在S后面跟上主軸方面的序列號，而指令法只需要在S后面接上一個轉速值。

5 結語

數(shù)控機床主要是把計算機技術和PLC技術以及自動化技術進行有效結合，而且數(shù)控機床其實質是相對比較復雜的過程，從某種意義上講PLC技術直接決定其運作的效率。因此在當前階段科學應用數(shù)控機床十分有必要，可以是效率得到充分提高，而且還能夠使故障得到有效減少。

參考文獻

[1]王玲，基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究[J].新技術新工藝，2013 （12）：125一 127.

[2]陶立強，張恒，面向數(shù)控機床的PLC技術研究與應用[J].機械與電子，2012（ 01）：72-74.

[3]鄧昌奇，熊德琴，基于PLC64的數(shù)控機床控制系統(tǒng)的開發(fā)與應用[J]，組合機床與自動化加工技術，2009 （09）： 64-65.

[4]許曉東，雷福祥，王偉，等.基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究[J].農業(yè)科技與裝備，2016 （10）： 26-28.

[5]梁彬，齊麗君，基于PLC的數(shù)控機床控制系統(tǒng)研究[J]，科技風，2012 （14）：114- 114.