PLC在电气自动化控制中的应用

2018-02-14李明

建材与装饰 2018年3期

关键词：数控机床控制技术利用率

李明

（内蒙古能源发电物资有限公司 010020）

电气自动化控制中引入PLC技术，可以持续优化与创新自动化控制技术，如数控机床中引入PLC，可以大幅度提高控制精度、效率。很多行业中PLC技术应用有着突破性发展，本文就此展开论述。

1 PLC性能分析

1.1 编程简单

PLC是一种基础的计算机编程，其基本指令简单，比较容易掌握，梯形图和传统的继电器控制图相似。PLC的输入和输出口可直接与继电器、接触器、等连接在使用起来比较方便。PLC的编程方法简单易学，对学员的文化水平要求不高，掌握基本电工常识的人员就可以在短时内学会其编程。

1.2 通用性强

PLC有较强的兼容性，在实际使用中同一台PLC只要对其改变软件，方可以对其他系统进行控制，PLC的系列产品比较多，可以相互组合来实现对不同系统的控制，其强大的兼容性可以实现不同的控制要求。

1.3 功能强，体积小，重量轻，性价比高

PLC设备具有体积小、结构紧密、外形坚固、在使用中操作简单，在数控设备安装过程中很容易装入设备内部，是机电一体化最为理想的控制设备。

1.4 可靠性高，抗干扰能力强

由于PLC的特殊性能其设计是专为工业控制设计的专用计算机，因此对环境的适应能力很强，同时具有强大的抗干扰性能。PLC在工作设计上比较人性，其主要通过硬件的支持执行软件的全过程，PLC是周期循环扫描工作，在工作中，扫描的顺序可以按照用户的指令设计也可以根据自由的顺序进行。

2 PLC机电一体化技术的应用

2.1 在机械设计技术的应用

（1）数控机床通过增加全封闭和半封闭装置，在机械加工过程中可以有效避免切削液的飞溅现象，从而极大提高机械加工过程中周边环境的安全系数。

（2）通过PLC技术，在数控机床中使用自动排屑装置，这种装置充分利用了斜床身结构的作用，可以高效率完成排屑工作。

（3）与普通机床相比，数控机床的主轴转速有了极大的提升，在工件装夹过程中，有了更多的安全保障。之所以能够实现更高的转速，则是因为数控机床的主轴箱装设了变频器。而装夹安全性的提高则主要依赖于液压卡盘的作用。

（4）自动换刀数控机床通过PLC机电一体化技术在数控机床中发挥出重要优势。这种加工刀具在一定程度上提高了复杂加工工序的加工效率，同时对于机床的保养大大增强。

（5）数控机床在机构方面跟传统机床有明显区别，其中主传动和进给传动的相对独立，形成了两个独立的伺服电机，每个电机既能实现单独运作，又能实现多轴联动，从而提高了加工过程中对数控机床的利用率，提高了工作效率。

2.2 在自动控制技术的应用

通过PLC机电一体化技术，可以实现数控机床加工中的自动运行。这种应用体现在高精度定位控制技术和加工速度控制技术在数控加工中的应用。通过以上两项技术，可以实现对精度和速度的双重控制。在实际加工过程中对材料有更大的选择空间，同时降低人员参与，通过提高对设备的利用率，极大增强了数控机床的总体经济效益。

机电一体化技术需要借助编程技术、计算机技术以及自动控制技术实现相关功能，因此这种设备对信息技术发展有着较强的依赖性。在电子计算机系统中，数控机床的相关信息可以高效完成自动输入和输出，对信息进行识别和储存。相对于普通的机床，数控机床对信息的利用率更高，这也体现在数控机床还具备一定的智能化特点。通过PLC机电一体化技术，能够实现信号变换技术和软件编程技术的多重应用，通过网络功能，可以通过软件实现对数控管理、加工信息的控制，从而提高对数控机床的管理水平以及生产加工的利用率。在具体运用信息过程中：①需要对接受到的信息进行高效处理；②通过逻辑电路进行相应的译码和运算，最终以脉冲信号的方式传出，实现对数控机床工作的支配。

2.3 在执行与驱动技术的应用

伺服驱动技术通过对执行元件和驱动装置发挥作用，能够在数控机床中实现两者的有机连接，从而实现数控信息在两者之间的有效传递。执行元件还能实现机械接口和执行构件之间的连接，从而改善了整体的操作水平。这种操作水平的变化直接提升了数控机床的控制质量。伺服系统在数控机床中的应用，极大改善了数控加工中的稳定性和加工精度。

数控加工时，如果零件剖面呈现规则形状，加工时可以逊则零件套材加工，也就是多零件并排加工，接着利用长方形切边模具冲切分离各零件，提高加工质量与效率。但此法加工时容易出现零件脱落的情况，为了解决这个问题，可以加工时在零件边角或边上预留数个微连接点，依据材料厚度，在0.25～0.5mm间选择微连接点，保证板材状态为整体。通常采用宽度5mm或7mm让位模具进行加工，提高板材利用率、减少损耗。根据实际应用结果分析，此种加工方式可以提升冲切加工效率，通常可以提升约30%左右。

进行不规则零件加工时，如果采用套材加工模式，需要依据零件大小与形状适当调整后排版，这样可以快速优化模具，减少冲切时换模次数，提升加工效率、降低下料次数，大幅度节约生产时间，实践表明可以节约一半时间。