PLC机电一体化技术在数控机床中的应用

张光 张静

摘要：随着电子技术的不断发展，科技人员结合机械行业的现状，将机械技术与电子技术相结合，二者互相融合渗透，形成了机电一体化这一新型技术，并在各个行业中得到广泛的应用。而PLC作为机电一体化技术的重要组成部分，具有其独特的技术优势，被广泛应用在数控机床上，显著提高了数控机床的操作性和稳定性，而且使数控机床变得更加智能化和人性化。本文主要讨论PLC机电一体化技术在数控机床中的应用，希望能对本行业工作人员有所帮助。

关键词：PLC机电一体化技术;数控机床;应用

PLC机电一体化作为一个新兴的智能产物，在众多的领域有着非凡的应用。其中数控机床便是其中一个典型的应用方向，而且随着PLC机电一体化技术的不断发展与完善，数控机床在PLC机电一体化技术的支撑下，也会成为现代工业中一种新型的令人瞩目的工业工具。

PLC技术的应用特点是以不同的数据模型进行输入，其输出数据模型也不尽相同。数据模型的信号输入和输出方式包括：数字量模型和模拟量模型。在数控机床的应用中以PLC的数字量模型输出功能为主[1]。整体的控制方式为：通过上位机软件编程，运算，然后输出到中间继电器进而控制交流接触器，而交流接触的控制线圈的通与断控制了轴电机的正转反转和启停。通过不同的时间间隔和运转周期来完成机床道具的不同位置的移动和不同转速的改变。

1 PLC与数控机床的切合点

PLC是一种自动化设计的数字运算操作系统，其运行核心是PLC可编程存储器，依靠系统内部的存储记忆对各个元件下发控制指令。而数控机床实际主要控制对象是轴的运转，通过对轴运转电机的强电电机进行通与断来实现机床的复杂工作。数控机床的主要运转方式是通过预先设定的逻辑运转关系来控制运转电机，即轴的运转。而这种逻辑关系是由PLC这种可编程控制器实现的。

1.1 功能领域相切合

PLC具有可编程的控制系统，能够准确快速的传输发布命令，不仅具有弱电控制强电的功能，而且能很好的适应多变化的逻辑关系。数控机床在控制方面要求精准，具有可编程能力，且控制响应迅速。从数控机床的发展史上来看，数控机床的出现就是为了解放劳动力、纠正更多的人为错误、实现更精准的机械操作而诞生的。PLC精准高效的控制理念正好符合当下数控机床的生产要求。

1.2 控制方式相匹配

PLC机电一体化对计算机信息技术存在着依赖性，在计算机的协作下，能实现对数控机床信息的人为输入、人为查询、用户定义存储等功能，实现了数控机床智能化、信息化发展，提高数控机床的工作效率[2]。

2 PLC机电一体化在数控机床的应用

2.1 机械设计中PLC机电一体化技术的应用

随着我国工业的不断發展，需要对现有的机械设计技术进行创新升级以满足现代工业需求。而将PLC机电一体化技术应用到机械设计中，在功能、质量和控制等方面均能提升数控机床的运行效果。其主要应用在防护装置、自动排泄装置和传动装置方面。PLC机电一体化技术的加入，改变了数控机床原有的作业方式，使其在半封闭或者全封闭的模式下也能正常运行，减少了人工操作的失误率，而且封闭环境下切削金属屑，不易造成飞溅，减少对操作人员的伤害，有效保障了现场人员的安全。更为关键的是，内置的机械构件在PLC机电一体化技术的控制下能够对切削下来的金属屑进行回收，避免了残留的金属屑对镗刀等工具的影响。同时，PLC机电一体化技术改变了数控机床的传动模式，使主传动和进给传动能够单独被控制，且配有独立的伺服电机，大大提高了数控机床的工作效率。

2.2 自动控制系统中PLC机电一体化技术的应用

在实际生产过程中，数控机床的参数需要根据不同的生产任务进行调整。传统模式下，主要采用人工操作，由于各种自身和外界因素的影响，不可避免的出现操作失误的情况。而PLC机电一体化技术使得数控机床的参数调整能够实现半自动控制输入，且控制精度相对较高，极大的保障了产品质量。在这种模式下，工作人员输入变更指令，由通信系统传输给单片机，单片机在存储记忆指令中进行查找核对，确认无误后输出指令给执行元件，同时，显示呈现给工作人员进行核对确认，整个过程仅仅需要5秒钟，所以，PLC机电一体化技术不仅能够对数控机床做到速度控制和高精度定位控制，而其信息处理技术有效保证了数控机床运行的准确性和及时性[3]。

2.3 执行与驱动技术中PLC机电一体化的应用

数控机床中各项工作的进行都需要执行元件和驱动装置，它们能够有效保障各项指令能够顺利完成。运行过程中，数控装置与执行元件相连接，数控装置发出指令信息，执行元件进行接收执行，同时，执行元件在驱动装置的控制下进行规范性的动作，以保障工作的准确性。PLC机电一体化技术在整个运行环节中的使用，使得控制过程变得更加简单精准。只要保证各类指令与单片机上的存储记忆相吻合，就可以进行调整，进一步避免了人工操作引起的误差。

3 结语

综上所述，PLC机电一体化在数控机床的各个工作环节都已经得到了广泛应用，并且起到了不可忽视的作用，一方面在数控机床的运行能力上有所改善，提高了运行效率，另一方面提高了数控机床的产品质量，同时，保障了工作人员的人身安全，精简了以往繁琐的工作程序，拓宽了数控机床的应用范围，使其朝着更加高精度方向发展。所以，将PLC机电一体化技术应用在数控机床中，是当今工业的发展趋势，二者的有机融合将推动我国工业生产进入全新的发展阶段。

参考文献：

[1]赵艳珍.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用[J].信息通信，2018（12）：130-131.

[2]许际鹏.PLC机电一体化技术在数控机床中的有效应用[J].内燃机与配件，2018（21）：97-98.

[3]罗磊.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究[J].智库时代，2018（44）：297-298.