PLC在機床行業的應用現狀分析

葉冠廷 賴海軍

摘 要 隨著科學技術的快速發展，在機床行業中PLC技術也得到了廣泛應用。PLC系統反應快、靈敏度高、透濕、抗干擾能力較強，具有一定的可靠性，而且電源質量要求較低。在機床行業中，大量利用PLC技術來提高機床的生產效率和企業經濟效益。本文主要針對PLC技術在行機床行業中的研究現狀進行分析，并且闡述了它的工作原理。

關鍵詞 機床行業;PLC技術;應用

前言

數字化技術在現代社會中廣泛使用，隨著技術時代的不斷變革，涌現出大量的數字化控制應用技術，而PLC技術就是其中一個，它被廣泛應用于機床等行業。通常在組合機床控制系統中有單片機控制、繼電器控制和PLC控制。綜合考慮PLC較為突出，它成本較低，可靠性高且應用效益較高，在機床行業廣泛流行。

1PLC技術概述

PLC技術，其全稱為可編程控制器。它是當前在機床行業中廣泛使用的自動化裝置。PLC能夠通過編程存儲器進行一系列的邏輯運算，并且他能夠接受各種指令，然后通過數字量經控制器轉化成行業所需的輸出量，然后有利于生產。

PLC的工作原理，包含三個方面[1]。首先是采樣。通過對輸入斷層掃描，接收到，輸入信息，然后通過PLC的內部存儲信息將近，保存在寄存器內。聽到寄存器內的信息，不會被外界所干擾，處于獨立的狀態，其內容之中保持原態[1]。當下一工作周期再掃描時，端子信息采集完成，其內部的寄存器會被重新刷洗。其次是執行所需的程序。PLC會對所采集到的各個程序進行掃描。根據程序工作者所編程編寫的程序，來執行所需的信息。當執行過程中，PLC可以將上述采集到的輸入信息通過寄存器在內部尋找對應的工作狀態，然后通過各種運算邏輯，最后將輸出結果存到寄存器中。最后，需要將PLC的程序結果輸出。程序執行完后，計算器的信息處于輸出狀態，則會將信息都輸出在儲存器中。隨后，根據輸出狀態，驅動負載，然后進行加工。

2PLC技術在機床行業的應用

在機床應用領域中，PLC的使用頻率特別高，也是不可替代的一部分。在沒有使用PLC技術之前，主要是通過接觸器等一些元器件的相互聯系作用來實現機床的工作。但是在PLC應用技術出現以后，這些元器件的工作就由PLC技術來代替實現。因此，在機床行業當中，PLC技術的應用非常的廣泛。同時，作為現代工業自動化中必不可少的技術之一，幾乎所有的控制性工作都需要PLC技術來配合實現，隨著其技術的不斷更新，再加上其產品的價格低、社會需求大等特征，PLC技術的應用會越來越廣泛。PLC技術不僅僅應用于數控機床，在非數控機床中的也有廣泛的應用。在數控機床中，PLC的應用一般是分為兩種形式，分別為內裝式應用方式和外裝式應用方式[2]。

2.1 內裝式PLC

采用內裝式PLC的數控系統，是綜合考慮NC和PLC的，兩者之間是通過其內部的總線進行傳遞信號的，其速度的傳遞和信息的傳遞都比較的快。兩者之間可以共同使用一個CPU，也可以各自獨立的使用一個CPU，而從硬件整體上來看，兩者之間是沒有多余的導線進行連接的，這就增強了系統的可靠性，也易于實現一些高級的功能。當然，PLC技術中的一些信息也可以通過CNC的顯示器來實現傳遞。因此，高檔的數控技術一般都會采用內裝式的PLC技術。

2.2 外裝式PLC

外裝式PLC并沒有安置在NC裝置當中，其可以獨立實現一些控制性功能。在采用外裝式PLC技術時，可以根據用戶的特定要求來選用不同廠商的產品，這樣就選擇性較高，也可以靈活的掌握控制規模。同時，隨著時代的進步，要根據用戶和市場的變化，進一步的展開更新和創新。

2.3 PLC技術在數控機床中的應用

數控機床中的PLC技術扮演著大腦的角色，在工作中擔當著控制性的作用。例如，進刀和退刀的時間、刀量的多少以及具體的加工流程等，都需要PLC技術在數控機床操作過程中發出相關的指令才能加以實現。在機械控制和液壓控制等部分也會應用到PLC技術，通過與計算機的配合，來準確地把握好換刀的時機。

在此，將以PLC技術在數控機床中的應用來具體闡述PLC技術的應用流程[3]。第一，實現信息的交換。主要是PLC通過信息交換連接的渠道，將外部的信息、CNC以及機床內其他的相關信息建立起關聯性，來實現信息的傳遞和交換。一般是會經過機床至PLC、 PLC至機床、CNC至PLC、PLC至CNC共四個階段，來達到信息傳遞的目標。第二，數控加工代碼的實現。數控技術的多種指令都是以ISO標準來確定的。如主軸指令的實現。在PLC技術指令控制下，將主軸的速度保持在規定的范圍之內，按照S2位代碼和54位代碼，將已經編制好的指令發出。在編制指令的過程中，將代表主軸轉速的S位和2位代碼進行準確編制，由低速向高速一步步的轉變。第三，實現控制功能。操作面板的控制功能主要由操作面板和機床的操作面板兩者組成控制系統。在工作的過程中，系統發出信號，由CNC接收，在CNC中通過轉化傳達到PLC編輯器中，再將發出的信號由PLC編輯器后發出指令，傳輸到機床內，下達機床工作狀態命令。針對機床外部開關輸入的信號功能，由機床產生的開關信號傳輸到PLC編輯控制器，再通過計算機運行形成正確的指令，從而讓開關在開關控制的不同的狀態下運行，從而完成工作任務。第四，相關程序的設計與操作。在PLC的輸入程序設計和操作過程中，必須保證快速的執行速度，才能夠保證每一個下達的指令發揮真正的控制作用。

3結束語

當前，在機械行業中，機床加工技術在不斷的革新，PLC技術重點應用在機床行業中的突出優點是其可靠、故障率低，所以，經常被用于組合支撐加工控制系統。它能夠高效地完成任務工作，給企業帶來很高的發展效益，同時，也具有很好的發展前景，是未來控制系統的新方向。PLC控制系統能夠極大的提高產品的性能，能夠與計算機的各大功能進行融合，能夠極大地提升系統設計的質量和效果，值得進一步深入研究和探索。

參考文獻

[1] 蔣秀姣.組合機床控制系統中PLC技術的應用研究[J].電腦知識與技術，2014，10（12）：2864-2867，2892.

[2] 機床行業應用PLC簡介[J]. 可編程控制器與工廠自動化，2009， （2）：30.

[3] 李海兵.分析PLC在數控機床控制系統中的應用[J].科技創新導報，2020，17（1）：102，104.