PLC控制技術在數控機床維修中的應用

張素芳 李海松 仝寶意

[摘 ? ?要] ?在對數控機床設備進行維修的過程中，要想對各項故障問題進行準確的定位和徹底的解決，就要對原有的維修技術進行全面的更新。當前在開展維修工作時，已經引進了比較先進的PLC控制技術。這項技術的使用存在較多的優勢，可以對數控機床設備的多發性故障問題進行全面的分析，并且通過各個層面對故障問題進行處理。在對故障點的異常情況進行解決時，可以保證數控機床設備與配套設施的充分連接，為維修工作的開展提供了有效的技術支撐。文章就PLC控制技術在數控機床維修中的應用進行相關的分析和探討。

[關鍵詞]PLC控制技術;數控機床維修;應用;分析探討

[中圖分類號]TG659;TP273 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）03–00–03

Application of PLC Control Technology in NC Machine Tool Maintenance

Zhang Su-fang，Li Hai-song，Tong Bao-yi

[Abstract]In the process of NC machine tool equipment maintenance， in order to accurately locate and completely solve various fault problems， it is necessary to comprehensively update the original maintenance technology. At present， when carrying out maintenance work， more advanced PLC control technology has been introduced. The use of this technology has many advantages. It can comprehensively analyze the multiple faults of NC machine tool equipment， and deal with the faults at all levels. When solving the abnormal situation of the fault point， it can ensure the full connection between the NC machine tool equipment and supporting facilities， and provide effective technical support for the development of maintenance work. This paper analyzes and discusses the application of PLC control technology in the maintenance of NC machine tools.

[Keywords]PLC control technology; CNC machine tool maintenance; application; analysis and discussion

PLC控制技術在實踐的過程中，已經發展得更加成熟，將在各個領域中都存在一定的應用優勢。利用這項技術開展數控機床設備的維修工作，可以對機床設備進行全過程的調控，并且對機床設備運行期間存在的異常情況進行準確的識別和消除。還可以在最短的時間內，對故障問題進行全面的處理，不會對機床設備的正常運行產生不良影響。在進行PLC控制技術應用時，可以采用精細化的調控形式，確保機床設備在使用時，能夠始終保持與配套設施的協調運行。這種控制技術的應用，對于相關企業的發展，存在重要的意義。

1 PLC控制技術的應用特點

利用PLC控制技術開展數控機床設備的維修工作流程如圖1所示，第一種是根據PLC控制技術和CNC技術研發出的軟件，這種智能化的軟件在使用時，操作比較的方便，可以對數控機床設備維修過程中產生的所有數據信息進行全面的提取，并且利用內部的信號對所有的資源進行全面的共享。在對數據信息進行傳輸時，還存在儲存的功能，在一定程度上降低了數據信息的丟失和傳輸危險性。在進行PLC控制設備應用時，需要選擇一些比較正規的生產商進行設備的制作。與智能化的控制軟件相比較，這種設備在使用時存在較多的優勢，不依附于CNC系統，就可以自動地完成數控機床設備的檢測和維修等工作。雖然不同類型的設備在使用時，存在性能和配置的差異，但在實際使用的過程中，都存在一定的優勢。

2 數控機床設備的常見故障問題

2.1 操作故障問題

在進行數控機床設備使用時，需要促進機床設備與配套設施的有效磨合，才能進一步提高設備的應用穩定性。機床設備在正常運行階段，不會對內部的元器件產生較大的負荷影響。但因為不同工作人員的能力存在一定的差異，在進行設備操作的過程中，可能會出現一定的失誤問題。這種人為的影響因素，會降低設備的運行安全性和穩定性。因為在進行人工操作時，操作者會受到自身狀態和精力的影響，一旦出現失誤問題，都會對設備的正常使用產生不良影響。在對設備進行智能化操作時，整體的失誤率比較低。但如果企業采用了人工操作形式，且沒有對工作人員進行崗前培訓和教育，導致工作人員在進行實際操作時存在比較嚴重的失誤問題，但又無法對自身的行為是否規范進行正確的判斷，這種問題的出現會對數控機床設備的使用產生較大的影響。

2.2 元器件負荷故障問題

在對機床設備進行生產的過程中，因為不同生產商選擇的生產標準存在一定的差異。在進行生產工藝使用時，也可能出現一定的失誤，導致制造出來的機床設備參數之間存在較大的偏差，不同批次的設備質量和性能都存在一定的差異。如果在進行數控機床設備生產的過程中，設備的粗糙度比較高，就會與內部的元器件產生較大的摩擦。在長時間的使用過程中，就會對內部的元器件產生較大的負荷沖擊。元器件屬于數控機床設備使用期間非常重要的內部組成成分，一旦內部元器件的性能不斷降低，會對數控機床設備的正常運行產生不良影響，嚴重者甚至會引發故障和安全問題。在進行數控機床設備使用時，元器件的負荷沖擊屬于不可控的影響因素，且這種故障問題的發生不存在科學規律，經常會出現于機床設備的液壓系統和電氣系統中。在對故障問題進行排查時，也存在一定的難度，且無法對故障問題進行徹底的解決。

2.3 零件老化故障問題

機床設備在長時間的高負荷運行之后，內部的元件會出現比較嚴重的磨損現象，導致元件的老化問題變得更加嚴重。在對這一故障問題進行檢查時，可以發現故障問題的發生存在一定的規律。雖然這種故障問題的發生會遵循某個規律但利用這種規律對故障問題進行排查和處理時，無法對故障問題進行統一的解決。因為需要對機床設備進行定期的防護和檢修，才能對故障問題進行及時的發現和處理。當前設備的內部構造更加復雜，也引進了一些新型的材料和構件，導致在對這種零件老化故障問題進行處理時，檢修難度正在不斷增加。且多發性機床設備故障問題存在多元化的特點，難以

在每次故障排查的過程中對隱形的缺陷問題進行準確的識別。利用PLC控制技術，對設備的故障問題進行排查和診治，雖然能夠對故障問題進行準確定位和快速消除，但在具體實施時也會受到較多因素的影響，容易出現其他問題。

3 PLC控制技術在數控機床維修中的應用措施

3.1 提高工作診斷的效率

在對機床設備的故障問題進行診斷的過程中，主要是對數據信息的異常情況進行診斷。利用PLC控制技術對機床設備進行全方位的管理，需要構建綜合控制系統，將其與機床設備進行有效的連接，并且形成統一的整體。在對機床設備運行情況進行實時監測的過程中，一旦發現機床的運行數據信息存在異常情況，就要對這些異常的數據信息進行分析和判斷，從而對故障問題的發生區域和具體的發生情況進行全方位的了解。將PLC控制系統與機床設備進行連接，需要了解系統的主要架構和具體的應用作用以及設備運行期間的主要特征，才能促進設備的穩定運行。實際上PLC控制系統，具備精確的檢測功能，可以對設備運行期間所產生的所有數據信息進行實時的監測和提取。在監測的過程中，一旦發現存在故障問題，就要立即對故障數據信息進行收入，從而為后期維修工作的開，提供有效的數據支持。利用這些數據信息，維修人員可以快速對故障發生區域進行定位，并且制定科學有效的維修方案，對故障進行妥善的處理。利用這項技術對機床設備進行管理，可以在最短的時間內，對故障問題進行定位和排除，保證機床設備能夠始終保持穩定的運行狀態（圖2）。

在對動作故障問題進行診斷時，需要提取動作故障信息，從而對設備運行期間產生的故障問題進行全面的排查。這項工作在開展時，具備一定的時效性特征，可以將自控動作信息作為維修方案的數據參考。在對動作故障問題進行排查時，首先要對設備的運行狀態進行實時的監控，并且對相應的數據信息進行全面的記錄。在此基礎上，將故障數據信息，與設備正常運行期間產生的數據信息進行科學的對比，從而對是否存在故障問題進行科學的判斷。在進行數據信息對比的過程中，可以對有效數據進行提取和使用，提高了數據信息的應用價值。在進行故障問題處理時，需要借助相應的數據信息，對故障問題的發生區域進行準確的識別，并且對影響設備正常運行的各項因素進行全面的分析和控制。這種精確的診斷模式，可以為專業技術人員維修工作的開展提供清晰的指導，進一步提高了維修工作的質量。還可以縮減維修工作的時間，從而為設備的高效運行提供有效的支持。

3.2 加強維修環節的管理

在對機床設備的故障問題進行排查之前，先要做好前期的準備工作，要保證各項基礎條件完善，才能保證各項工作的有序進行。在對機床設備的運行狀態進行監測和分析時，首先要對機床設備當前的運行狀態進行全面的了解。如果機床設備在運行期間已經發出了相應的警示信息，維修人員需要對主軸區域是否存在明顯的故障問題進行科學的判斷，還要對故障問題的發生區域進行準確的判定，才能為后期維修工作的開展奠定良好的基礎。在對機床設備主軸區域的運行狀態進行監測時，可以借助潤滑壓力開關對其進行科學的判定。在進行PLC控制技術應用時，可以對故障點進行精確的識別和消除。但要保證前期的基礎工作完善，并且預定提示模式，這樣才能提高維修工作的開展效率。如果發現機床設備內部存在故障問題，PLC控制系統需要第一時間發出相應的提示信息，還要保證數據信息能夠第一時間被維修人員捕捉到。

前期準備工作完成之后，需要對機床設備故障問題進行正式的排查。因為主軸區域屬于故障問題的多發區域，利用PLC控制技術，對這一區域進行分析和判斷的過程中，需要借助控制信號，縮短故障問題的識別時間。利用PLC控制技術，對主軸區域的構件是否穩定運行進行判斷時，需要對控制系統內部各個構件的運行特征進行全面了解，在此基礎上對異常的數據信息進行分析和判定。在對主軸區域的故障問題進行判斷時，動力線構件的運行狀態會對這項工作的開展產生較大的影響。

3.3 采用智能化的硬件連接形式

在對數控機床設備進行維修時，要想對維修工作的開展質量進行全面的檢驗，就要保證機床設備能夠與硬件系統進行準確的連接，確保機床設備內部的所有故障已經被全面消除。在對機床設備的運行狀態進行實時控制時，需要提取均衡化的系統信號，促使機床設備管理工作向著智能化方向發展。在對均衡化的信號進行處理時，可以促進設備之間的充分連接。但是在將PLC控制系統與機床設備進行連接時，需要提高設備之間的適配性，才能充分利用PLC控制系統，對設備的運行情況進行全方位的監測和管理。在對機床設備進行維修時，需要對不同類型硬件之間的連接性能進行全面的檢驗，確保硬件之間能夠順利連接，才能實現信號的協同化管理。在對電動設備的連接情況進行管理時，也需要充分借助PLC控制技術，對連接的情況進行實時的檢測。還需要做好硬件系統的定期更新，促進機床設備的高效運行。實際上，當前在進行硬件連接的過程中，已經采用了高精度的控制形式，也可以通過對硬件之間的連接狀態進行檢驗，從而判斷機床設備是否存在故障問題。

4 結束語

將PLC控制技術應用于數控機床設備的維修過程中，可以縮短維修工作的時間，提高機床設備的運行穩定性，且這項技術在使用時具備無可替代的作用。在實施此項技術時，可以采用層次化的管理形式，提高機床設備的作業效率，降低工作人員的壓力。在對機床設備與配套設施進行連接時，可以進一步縮短連接的時間。將這項技術與傳統的維修工作進行全方位的融合，可以進一步提高機床工作的開展水平，從而對機床設備內部存在的復雜故障問題進行及時的發現和解決，促進機床設備的穩定運行。

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