基于PLC機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用研究

賀富斌

【摘 ?要】由于我國經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)加快了發(fā)展的步伐，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)也隨之步入了新的階段。隨著工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展，機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中得到了較大的改善。由電子技術(shù)和機械技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生的機電一體化可以提高數(shù)控機床的操作性和功能性。在數(shù)控機床機電一體化中PLC是重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，作為數(shù)控機床中可編程邏輯控制器，發(fā)揮著不可替代的控制作用。本文將從PLC的內(nèi)涵、基于PLC機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用兩個方面進行探討。

【關(guān)鍵詞】PLC;數(shù)控機床;一體化

機電一體化技術(shù)在數(shù)控機床生產(chǎn)、機器人、機械加工等方面應(yīng)用較為廣泛。在數(shù)控機床中機電一體化的使用促進我國現(xiàn)代化建設(shè)。在數(shù)控機床機電一體化中PLC是重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為數(shù)控機床中可編程邏輯控制器，將內(nèi)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(shù)控機床中使用PLC機電一體化技術(shù)，工作人員根據(jù)數(shù)字設(shè)備的輸入輸出從而控制生產(chǎn)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(shù)控機床中發(fā)揮著控制作用的PLC是一種由微電腦技術(shù)發(fā)展而來的自動化控制技術(shù)，控制系統(tǒng)內(nèi)部程序是通過系統(tǒng)通過可編程存儲器實施進行，為了使生產(chǎn)過程順利進行，控制系統(tǒng)必須有效控制不同的數(shù)控機床、相關(guān)設(shè)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(yè)水平不用太高，可以通過學(xué)習(xí)快速掌握PLC操作要領(lǐng)，提高工作人員操作水平，可以為更多的待業(yè)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(tǒng)中去。若系統(tǒng)要求較高，可以將PLC進行組合來提高兼容性，從而滿足系統(tǒng)要求。PLC性價比較高。隨著現(xiàn)代科技微型化發(fā)展，PLC體積越來越小，重量較輕，但功能性越來越強，結(jié)構(gòu)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(shù)控設(shè)備簡單易行，是一種很實用的控制設(shè)備[3]。同時，PLC可靠性和抗干擾能力較高，能更好適應(yīng)不同的環(huán)境。PLC的使用可以提高生產(chǎn)現(xiàn)代化、自動化水平，提高生產(chǎn)效益。

2 PLC機電一體化技術(shù)的應(yīng)用

2.1機械設(shè)計

在工業(yè)機械生產(chǎn)中，機械技術(shù)是最重要的基礎(chǔ)。將PLC機電一體化技術(shù)使用在機械技術(shù)上可以提高機械技術(shù)的智能化水平。PLC機電一體化技術(shù)在機械設(shè)計中應(yīng)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(yīng)用：由于數(shù)控機床工作時，內(nèi)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(dǎo)致一些工具的使用壽命縮短，并且會帶來安全隱患和環(huán)境污染[4]。但使用PLC機電一體化技術(shù)可以讓內(nèi)置機械器件自動收集金屬片。在防護方面的應(yīng)用：全封閉或者半封閉式環(huán)境是現(xiàn)在大多數(shù)控機床工作環(huán)境，同時使用PLC機電一體化技術(shù)可以降低環(huán)境因素對生產(chǎn)的影響，減少工作人員對生產(chǎn)過程的干擾，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)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(fā)生不必要的安全事故。在傳動方面的應(yīng)用：在數(shù)控機床中傳動系統(tǒng)有主傳動和進給傳動兩種類型，并且在原來的生產(chǎn)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(shù)介入進傳動系統(tǒng)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(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)

在數(shù)控機床中，執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)是最為關(guān)鍵的技術(shù)之一，主要有系統(tǒng)命令的具體執(zhí)行和驅(qū)動操作作用。執(zhí)行原件和相關(guān)驅(qū)動裝置是伺服驅(qū)動技術(shù)的作用對象，因此，在數(shù)控機床中，執(zhí)行裝置與數(shù)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(zhí)行[5]。執(zhí)行原件由于機械接口與執(zhí)行機構(gòu)的緊密連接，可以確保其余軟件能夠準確有效地執(zhí)行下達的各種控制和調(diào)整指令。將PLC機電一體化技術(shù)應(yīng)用于執(zhí)行與驅(qū)動系統(tǒng)中，改變數(shù)控機床應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)在于工作人員指令的改變。PLC機電一體化技術(shù)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(shù)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(jù)單片機的儲存記憶，只要指令與記憶相同，系統(tǒng)就可以高效執(zhí)行指令，避免出現(xiàn)人為操作失誤的現(xiàn)象。

2.3自動控制系統(tǒng)

在PLC機電一體化技術(shù)中重要技術(shù)為自動控制技術(shù)，由通信系統(tǒng)、單片機系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、執(zhí)行構(gòu)件等組成并起支撐作用。對于不同的數(shù)控機床，自動控制技術(shù)會用不同的形式存在，但其設(shè)計與工作原理是差不多相同的，是要集成使用這些系統(tǒng)技術(shù)，發(fā)揮出系統(tǒng)技術(shù)的集成作用，進而有效控制數(shù)控機床。在實際數(shù)控機床操作中，當系統(tǒng)將及時調(diào)整機床的工作參數(shù)時，工作人員可以輸入改變指令進行調(diào)整，由通信系統(tǒng)向單片機系統(tǒng)快速船體指令信息，根據(jù)記憶，單片機系統(tǒng)對類似指令進行查找，發(fā)現(xiàn)相同后，執(zhí)行改變后的指令，對機床的工作參數(shù)進行改變，從而由輸出系統(tǒng)呈現(xiàn)調(diào)整出來的工作參數(shù)。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(dǎo)致的錯誤，加大PLC機電一體化技術(shù)的使用性。

結(jié)語

綜上所述，作為我國工業(yè)制造中較為重要的智化機械設(shè)備，數(shù)控機床必須不斷發(fā)展，因此，在數(shù)控機床中，PLC機電一體化技術(shù)應(yīng)發(fā)揮出更大的作用，將數(shù)控機床系統(tǒng)進行不斷地提升、優(yōu)化。將計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)以及信息技術(shù)融為一體的PLC機電一體化技術(shù)在在數(shù)控機床中可以提高加工過程中產(chǎn)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(shù)，數(shù)控機床智能化、先進化以及數(shù)字化能力得到了較大的提升，促進了我國工業(yè)的發(fā)展以及社會經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

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

[2]林慶.PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用解析[J].門窗，2017，03：245.

[3]張慧.關(guān)于PLC在機電一體化生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2015，13：96.

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

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

（作者單位：山西鄉(xiāng)寧焦煤集團毛則渠煤炭有限公司）