基于PLC機電一體化技術在數控機床中的應用研究

賀富斌

【摘 ?要】由于我國經濟和工業的發展，現代科學技術加快了發展的步伐，工業生產技術也隨之步入了新的階段。隨著工業生產技術的快速發展，機電一體化技術在數控機床中得到了較大的改善。由電子技術和機械技術相結合產生的機電一體化可以提高數控機床的操作性和功能性。在數控機床機電一體化中PLC是重要的關鍵環節，作為數控機床中可編程邏輯控制器，發揮著不可替代的控制作用。本文將從PLC的內涵、基于PLC機電一體化技術在數控機床中的應用兩個方面進行探討。

【關鍵詞】PLC;數控機床;一體化

機電一體化技術在數控機床生產、機器人、機械加工等方面應用較為廣泛。在數控機床中機電一體化的使用促進我國現代化建設。在數控機床機電一體化中PLC是重要的關鍵環節，為數控機床中可編程邏輯控制器，將內部存儲記憶進行邏輯運算、順序控制、定時等，是重要的可編程存儲器和編程處理器。在數控機床中使用PLC機電一體化技術，工作人員根據數字設備的輸入輸出從而控制生產過程，進而減少人力使用。本文將從以下兩個方面進行探討：

1 PLC的概述

在數控機床中發揮著控制作用的PLC是一種由微電腦技術發展而來的自動化控制技術，控制系統內部程序是通過系統通過可編程存儲器實施進行，為了使生產過程順利進行，控制系統必須有效控制不同的數控機床、相關設備等[1]。PLC編程及操作較為簡單，可操作性強，容易快速掌握，因此，工作人員專業水平不用太高，可以通過學習快速掌握PLC操作要領，提高工作人員操作水平，可以為更多的待業人員提供機會[2]。兼容性較強的PLC可以以一對多的方式進行操作，只需對一小部分軟件進行修改就可以運用到其他的系統中去。若系統要求較高，可以將PLC進行組合來提高兼容性，從而滿足系統要求。PLC性價比較高。隨著現代科技微型化發展，PLC體積越來越小，重量較輕，但功能性越來越強，結構緊密，外形堅固，性價比較高。由于體積較小、重量較輕，安裝進數控設備簡單易行，是一種很實用的控制設備[3]。同時，PLC可靠性和抗干擾能力較高，能更好適應不同的環境。PLC的使用可以提高生產現代化、自動化水平，提高生產效益。

2 PLC機電一體化技術的應用

2.1機械設計

在工業機械生產中，機械技術是最重要的基礎。將PLC機電一體化技術使用在機械技術上可以提高機械技術的智能化水平。PLC機電一體化技術在機械設計中應用方面為：自動排屑裝置、防護裝置、傳動裝置等。在自動排屑的應用：由于數控機床工作時，內置機械器件會殘留切削后剩余沒用的金屬片，對后面進行工作有較大的影響，金屬片過多還會導致一些工具的使用壽命縮短，并且會帶來安全隱患和環境污染[4]。但使用PLC機電一體化技術可以讓內置機械器件自動收集金屬片。在防護方面的應用：全封閉或者半封閉式環境是現在大多數控機床工作環境，同時使用PLC機電一體化技術可以降低環境因素對生產的影響，減少工作人員對生產過程的干擾，提高生產效率與質量，減輕工作人員工作壓力，從而確保工作人員的安全，避免發生不必要的安全事故。在傳動方面的應用：在數控機床中傳動系統有主傳動和進給傳動兩種類型，并且在原來的生產過程中這兩種傳動必須同一時間進行工作。但將PLC機電一體化技術介入進傳動系統中，便可以將兩種傳動方式分離開來，進而提高控制效率，減少不必要的消耗，進而提高工作效益。

2.2執行與驅動技術

在數控機床中，執行與驅動技術是最為關鍵的技術之一，主要有系統命令的具體執行和驅動操作作用。執行原件和相關驅動裝置是伺服驅動技術的作用對象，因此，在數控機床中，執行裝置與數控裝置密不可分，進而提高通信連接的有效性、可靠性，確保輸入的指令能夠全部快速執行[5]。執行原件由于機械接口與執行機構的緊密連接，可以確保其余軟件能夠準確有效地執行下達的各種控制和調整指令。將PLC機電一體化技術應用于執行與驅動系統中，改變數控機床應用的重要環節在于工作人員指令的改變。PLC機電一體化技術的工作方法與控制操作對相同的，并且由于PLC機電一體化技術操作簡單，可以使工作人員更加精確、快捷，同時還能提高指令改變的準確性。根據單片機的儲存記憶，只要指令與記憶相同，系統就可以高效執行指令，避免出現人為操作失誤的現象。

2.3自動控制系統

在PLC機電一體化技術中重要技術為自動控制技術，由通信系統、單片機系統、輸入輸出系統、執行構件等組成并起支撐作用。對于不同的數控機床，自動控制技術會用不同的形式存在，但其設計與工作原理是差不多相同的，是要集成使用這些系統技術，發揮出系統技術的集成作用，進而有效控制數控機床。在實際數控機床操作中，當系統將及時調整機床的工作參數時，工作人員可以輸入改變指令進行調整，由通信系統向單片機系統快速船體指令信息，根據記憶，單片機系統對類似指令進行查找，發現相同后，執行改變后的指令，對機床的工作參數進行改變，從而由輸出系統呈現調整出來的工作參數。整個過程迅速、高效，能讓工作人員及時檢測，屬于半自動化操作，可以減小因工作人員操作失誤導致的錯誤，加大PLC機電一體化技術的使用性。

結語

綜上所述，作為我國工業制造中較為重要的智化機械設備，數控機床必須不斷發展，因此，在數控機床中，PLC機電一體化技術應發揮出更大的作用，將數控機床系統進行不斷地提升、優化。將計算機技術、自動控制技術以及信息技術融為一體的PLC機電一體化技術在在數控機床中可以提高加工過程中產品的精準度和工作人員操作的安全性，進而提高工作效率，獲得更大的利益。通過PLC機電一體化技術，數控機床智能化、先進化以及數字化能力得到了較大的提升，促進了我國工業的發展以及社會經濟的發展。

參考文獻：

[1]張振威.PLC機電一體化技術在數控機床中的有效應用[J].世界有色金屬，2018，10：268+271.

[2]林慶.PLC在機電一體化生產系統中的應用解析[J].門窗，2017，03：245.

[3]張慧.關于PLC在機電一體化生產系統中的應用[J].通訊世界，2015，13：96.

[4]石燕.機電一體化生產系統中PLC的運用研究[J].石化技術，2017，24（09）：6.

[5]張宇.基于PLC機電一體化技術在數控機床中的應用研究[J].南方農機，2017，48（23）：100-101.

（作者單位：山西鄉寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司）