浅谈PLC在机床电气控制中的应用

朱元兴　孙凯

摘 要 随着计算机信息科学技术的日新月异，PLC技术应用而生并在人类社会生产生活中被广泛运用，尤其在机床电气控制中PLC技术发挥着极其重要的作用。本论文在对PLC技术简要介绍分析的基础上，重点分析该技术在机床电气控制领域的应用现状、问题、优势等进行深入分析研究，以此总结出机床电气工程控制中PLC技术的应用优化策略，以期推进该技术更广泛的应用。

关键词 PLC 机床电气 控制 应用

近年来，在电子信息技术飞速发展的推动下，我国的工业生产、社会生活、经济生产等各领域都得到了前所未有的发展。在机床电气工程中引入plc技术，就是通过对机床装载程序控制系统，采用计算机编程的方式对机床的动作实现控制，促使机床自动完成零件加工的方式。采用plc技术控制机床的优点在于极好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性、高效的自动化机床。

一、组合机床的主要构成

组合机床主要是按照工件加工的实际需要，以大量标准化和系列化通用部件的基础上，搭配少量的专用配件，严格按照事先设定好的加工工序对一种或者多种工件进行高效且灵活的专用机床。同时，组合机床在结构方面相对比较简单，生产效率以及自动化水平都相当高，具备重新进行整合的能力，在大批生产中对于零件或者工序的加工非常适用。

通常组合机床都是半自动的，在很大程度上可以实现工件的多面和多主轴加工，并且通常采用多个主轴、刀、面以及工序同时加工的方式，与通用机床相比生产效率相当高，并且成本低，因此逐渐被广泛应用在大批量的生产过程中，在一定程度上还可以组成自动生产线，有利于自动化生产的实现。

基于组合机床主要是由专用的加工部件和通用的标准部件组成，其动力部件的驱动主要是液压系统或者电动机，在电气系统自动循环工作的控制下实现机电液的一体化发展，或者是机电加工设备控制的自动化。组合机床最常见的通用部件为动力滑台，但是多数情况下是拿电动机代替驱动的，有时也会拿液压机充当。但是所有的标准都经过了动力部件的控制电路，通过对不同动力部件之间的优化组合，在很大程度上就能够整合一台完整的组合机床。

此外，在组合机床中我们可以利用软件实现对硬件运行状态的有效监督，而硬件可以对软件的工作状态进行监视，两者的故障在一定程度上都能够通过指示展现出来，极大地方便了操作人员的维护与更新。

二、PLC在机床电气控制中的具体应用

所谓的PLC主要是一种在使用过程中能够面对经过以及现场问题的可以进行编程的保存器，专门应用在工作环境中对数字运算的操作进行设计的电子体系，其所应用的编程语言通常都非常的高级和“自然”，应用起来相对比较灵活和便捷。同时可以通过输入和输出数字式或者模拟式，实现对各类机械以及生产经过的有效控制，与其他外围设备一样都是在工业体系的控制中形成一个整体，按照具体的原则进行设计的，扩展性良好。

（一）自动控制的作用

除去手工方面的复杂操作，PLC在机床电气控制中的实际应用，能够帮助操作人员借助一定的编写程序将数据和程序编入到一定的PLC技术的中枢芯片中，而机床电气设备在这些数据和编程并在制定程序运转中工作，通过提前就已经编译好的程度在遇到特殊情况时自动启动故障解决和反馈系统。

（二）及时反馈的作用

PLC在机电电气控制设备自动运转时，就已经具备了掌控和反馈信息的巨大作用，操作员只需要在工作设备运行中进行全面的掌控即可。同时，设备所出现的异常情况同样能够从PLC所反馈的信息中了解到，如故障出现的具体部位、种类以及具体程度等，这很大程度上有利于操作员对故障进行详细的分析和处理。

（三）在照明系统的中的应用

开机时通过对机床电气系统的控制可以正常的启动照明系统，打开控制柜其中的照明体系便会立即开启，控制柜关闭时照明系统也会跟着马上关闭，然而在应用了PLC之后，上述过程会更加容易完成。同时，开机亮起黄色的信号灯则表示系统的已经准备好，红灯亮紧急停止，绿灯亮正常运行。

（四）在组合机床电气控制系统中的应用

组合机床主要是针对某些制定的工件，在相应的工序下按照严格的要求分批次、分批量进行加工的组合性设备，通常情况下生产效率非常高，机床的构造相对比较烦琐，因此在电气设计方面的要求非常高，必须具备充足的可靠性和固定性，PLC在组合机床电气控制系统中的应用，便很好地解决了这一问题，实现了组合机床的自动控制。

由于組合机床在构造方面相对比较烦琐，对可靠性的要求还十分高，因此结合机床在设计方面的要求一般会在粗镗的主轴上采用双速交流电机，使其能够最大限度地满足加工端面上的需求。同时，为保证机床在加工过程中工作台能够始终保持封锁的状态，在回转工作台以及各动力头的中间需要额外增加一定的互锁电路。因此，机床电路的设计十分烦琐，输入点和输出点要足够多。

（五）分散控制体系

分散控制体系的存在对于确保PLC更好的掌控生产设备而言，具有非常重要的意义。相比较于传统的生产方式，生产线的存在使得生产产品的效率较之前有了很大的提升。同时，实现对生产设备线的同时控制相对来说十分困难，然而PLC的应用可以很好地解决这一问题，分散控制体系的存在能够实现对生产线上每一台设备的有效控制，便于PLC各装置之间的信息交流和传递，从而有利于设备的稳定运行，使得生产的精度性获得了显著的提高。

综上所述，PLC已经被广泛应用到各种规模的工业控制场合中。现阶段，PLC已经完全取代了以继电器和接触器为主的控制设备在机床电气控制中的应用，在机床电气控制中发挥着重要的作用。

（作者单位为沈机<上海>智能系统研发设计有限公司）

参考文献

[1] 张佳.探讨PLC在机床电气控制中的应用[J].江西建材，2016（08）：218.