基于PLC 的數控機床電氣控制

張宏樂

隨著科學技術的不斷進步，裝備制造業的相關技術不斷創新與改進。機床逐漸由普通向著計算機數字化程序控制轉變，這樣一來不但可以在很大程度上提高機械加工的工作效率，還能有效的降低勞動強度。同時由于PLC 控制技術自身所具有的強大優勢，使得其系統更為穩定，不需要像傳統的控制技術一樣進行零部件的更換，只需要通過邏輯編輯器進行相應的參數改變即可，通過這樣的方式來實現不同工藝的切換。這樣就可以實現一套設備進行多個生產環節的控制，在很大程度上節約了人力與物力成本，同時還提高了機加工生產效率，降低了產品生產的成本，有利于企業經濟效益的提升[1]。

一、數控機床的結構

（一）機床本體

數控機床本體是執行控制系統指令的主要部分，它一般個頭比較大，是對機械零部件進行加工的直接設備。與此同時，數控機床本體還是進行數據控制的對象，它可以實現數據控制的結果，因此，數控機床本體的質量將最終關系到機加工零部件的精度。

（二）電氣控制單元

數控機床的控制系統當中最為核心的構件是電氣控制單元，它可以對已經編輯完成的軟件程序進行分析與使用，已達到對數控機床進行控制的目的。而其中的運動編輯器則是用來接收傳感器傳遞過來指令信號并將指令信號轉變成電信號的裝置，是控制單元當中非常重要的一部分，可以對數控機床的加工運行等進行科學的控制，是確保數控機床安全運行的關鍵。

（三）電氣控制系統的執行部分

電氣控制系統的執行部分一般都是借助電磁閥以達到對數控機床的控制。例如，數控機床在進行機械加工的時候，所使用的刀具如果出現磨損或者損壞情況，就可以通過電磁閥的開與關來實現對刀具的拆卸與夾緊，達到換刀的目的。這種換刀方式比人工換刀速度快且換刀精準度高，同時還可以實現對相關數據的檢測，因此可以在一定程度上提高機械加工的工作效率。還有就是如果在數控機床使用過程中出現刀具磨損或者是角度出現問題的時候，相關控制單元就會把這一問題反饋到中樞控制系統，相關控制單元會給電磁閥下達相應的指令，以達到對其控制的目的，對刀具進行角度調整或者更換刀具。這樣一來就可以對數控機床機械加工的整個工作過程進行實時的監控，最大程度的提升工作效率與機械加工產品的質量[2]。

（四）數控機床的特殊結構

在數控機床運轉工作的時候，難免會遇到一些緊急情況，在出現一些特殊情況時，需要數控機床做出應急處理，這就需要數控機床擁有一些特殊的結構，這樣一來可以有效的減少對機床的損壞，避免安全事故發生，這其中最常見的就是急停按鈕，它可以實現對數控機床的緊急控制。

二、基于PLC 的數控機床電氣控制系統

（一）數控機床電氣控制方式的選擇

科學、合理的數控機床電氣控制方式，可以提升數控機床的機加工工作效率，提高加工產品的精度質量。因此，在選擇數控機床電氣控制系統的時候要根據所加工產品的性能與特點進行選擇，根據實際加工零部件的特點設計科學合理的程序，然后通過PLC控制系統選擇合理的X 軸與Y 軸。

（二）數控機床的功能

數控機床系統在進行機械加工的時候不僅可以實現各軸之間的聯動，同時也可以實現每一個軸的獨立運動。數控機床的全閉環控制的方式，借助各軸的運動軌跡可以很好的實現對其工作臺進行精準定位，以達到對操作過程的精準控制目的。在數控機床運轉的過程中，電機由于長時間工作會產生大量熱量，因此，必須對電機的溫度進行實時監測，并選擇合適的冷卻系統對其進行降溫保護。這些都是提高數控機床加工穩定性，降低安全事故的有效保障方式[3]。

三、數控機床出現故障分析

數控機床在進行零部件機械加工的時候，有時也會出現一些錯誤或者是故障，在出現問題的時候必須要及時準確的做出應急處理，最大程度上避免造成人員傷亡和機床損害。在數控機床控制系統當中的緊急控制按鈕可以通過PLC 中間繼電器將急停信息立即傳輸到系統當中，繼電器可以馬上接到指令并對其指令做出相應的反應，快速制止數控機床設備的運轉，避免數控機床設備出現連續性的損壞，同時還能降低帶來的其他事故。然后由專業人員對其執行程序與控制系統進行逐一檢查，并對產生的故障問題進行詳細分析與處理[4]。

四、結束語

隨著數控技術的不斷發展與創新，基于PLC 數控機床控制技術得到了快速的發展與進步，程序化與自動化程度越來越高，其功能越來越多，這在很大程度上降低了機械加工的勞動強度，提高了機械加工產品的精度與質量，避免了由于人為因素帶來的機加工事故，這對增強機械加工企業的市場競爭力有非常大的幫助。