数控机床电气控制系统的PLC设计浅述

陈朋?张彬彬?马建业?孙兴华

摘 要 最近几年，我国科学发展速度不断提升，很多传统行业都迎来了新的发展阶段。我国的制造产业技术水平正在不断提升，经济型数控机床已经成为现阶段我国制造行业应用最为广泛的技术之一。电气控制系统的PLC设计工作是非常关键的，基于此，本文对数控机床电气控制系统的PLC设计步骤以及方法进行了探索分析。

关键词 数控机床;电气控制系统;PLC设计

近年来，我国可编程控制器（PCL）技术水平有了很大的提升，尤其是在自动化技术应用方面获得了较为理想的效果，对行业的整体发展也起到了一定的促进作用。PCL是一种主要服务于工业的计算机，其最初诞生的目的就是更好地为工业制造产业进行服务。现阶段，此项技术在我国多个行业都有所应用，尤其是在我国制造业的应用规模正在不断扩大，获得了行业内工作人员的认可。编程控制器的性能以及硬件成本等等方面与传统的工业制造过程中所应用的工业控制产品相比较，优势较为明显。因此，将此项技术在工业生产制造中进行应用是非常有必要的。

1数控车床电气控制电路的分析

1.1 工作原理以及功能简述

现阶段，我国数控车床电气控制系统的整体技术水平正在不断上升，数控车床主要是根据被加工零件的工艺流程设计图以及过程描述卡片等等来进行工作，用规定的数控代码以及程序编码作为程序编写的主要依据，将其精准无误的输入到系统中之后，系统会自动对齐进行运算处理，并且会将最终的运算结果传送到控制系统，控制系统会根据运算结果来对各个部件进行有序支配，会自动生产出合格的零件[1]。数控车床注意使用加工轴类或者盘类的零部件来实现自身生产操作。现阶段，数控车床已经广泛应用到了我国机械制造产业，并且取得了显著的成果。

1.2 电气控制电路的分析

我国的电气控制电路在实际运行的过程中，会涉及多个环节步骤的配合，其主要体现在主轴电机电气控制、主轴控制以及其他辅助功能的控制等等几个方面。首先，对于主轴电机电气控制来说，主轴电动机通常会采用交流变频电动机，并且由变频进行驱动，从而实现对数控系统的控制。其次是主轴控制，主轴控制的零件程序输入信号为M03以及N04两种，输出信号为主轴正转Q0.0以及主轴反转Q0.1。最后，对于其他辅助电动机控制工作来说，在实际展开的过程中会涉及多个环节的操作，并且操作较为繁杂，其中最为重要的是对冷却泵电动机的控制[2]。冷却泵电动机在制造行业有着非常重要的应用，其来自零件的输入信号有M08以及M09，冷却控制速输出信号为Q0.3。

2数控机床电气控制系统的PLC设计

2.1 强电电气控制柜的设计

强电电气控制柜在设计的过程中会涉及多个环节步骤。首先对于控制电路的组成来说，控制电路主要起到对电源的漏电保护作用，漏电保护总开关以及空气开关都可以供主轴变频器进行使用。交流电源可以通过变压器的转换形成标准的220V电压，接触器的应用可以有效促进刀架的正转以及反转操作的展开。接入电源之后，电路中会产生回路电流，主要由空气开关以及接触器对其进行控制。并且，电流较强的变压器设备通常会安装在电控柜内部[3]。在对电源输出口进行设计的时候，应该接入直流模块电源，这是非常关键的，保证电源与外部链接的准确性，如果出现电压不稳的情况，应该立即进行断电处理，查明原因维修完成之后再通电。

2.2 电气控制电路的设计

在进行数控系统设计的时候，应该注意对隔离变压器电源进行精准选择，避免出现在电路系统运行过程中出现系统不稳定的情况，这会对电网系统的整体运行造成很大的干扰。驱动装置主要是由机床变压器所提供的电源来进行支配的，通常情况下，会采用两个开关稳压电源对其进行支配操作，这样可以在一定程度上减小外界因素对电网运行造成的干扰。整个系统的电源配置必须要保证接地，接地操作是整个电网系统稳定运行的保障，接地操作的质量会直接影响到系统运行之后的抗干扰能力以及安全性。

首先，在进行主电路板设计的时候，应该对其整个设计环节进行精准安排，其主要包括控制电路、刀架电机控制电路以及冷却电机控制电路等等环节。主轴控制电动机的运行质量以及效率是非常重要的，其中的变频器可以起到有效控制主轴转速的作用。刀架电動机是通过接触器来控制正转以及反转，并且冷却控制电动机由接触器控制正转[4]。

其次，在进行控制电路设计的时候，数控车床控制电路主要包括冷却控制、刀架控制以及风机制冷控制等等几个环节，数控车床系统的输出接口以及控制功能的设计都应该与主轴正转、主轴反转以及刀架正转、刀架反转等功能进行结合，这样才能够实现对数控系统的合理控制。

3结束语

现阶段，我国社会经济发展速度不断较快，在这样的时代背景之下，我国科技的创新发展也进入到了新的阶段。对于制造行业来说，开始积极引进先进的科学技术，为行业的发展添砖加瓦，从现阶段我国制造行业发展的实际情况来看，原有的技术电气控制方式已经很难适应如今企业发展运行的需要了，必然要对传统的技术进行一定的改进[5]。PLC技术在我国已经有了非常广泛的应用，并且此项技术在我国制造行业中发挥了突出的效果这是不可否认的。数控机床计算机技术、自动化技术以及PLC技术的结合，是综合生产操作系统，数控机床的运行质量会直接关系到相关整个系统的生产运行质量。为了可以使数控机床充分发挥出控制系统的作用，应该对数控机床的故障诊断频率进行提升，从而保证其整体运行稳定。

参考文献

[1] 杨明.数控机床电气控制系统的PLC设计[J].数字化用户，2018， 24（45）：48.

[2] 李军.数控机床电气控制系统的PLC设计[J].商品与质量，2018， 20（14）：123.

[3] 李超.基于PLC的数控机床电气控制系统的设计[J].神州，2017， 18（29）：215.

[4] 陈丽芳.浅析基于PLC的数控机床电气控制系统的设计[J].科技展望，2015，20（16）：149-149.

[5] 刘彩霞，杨春.数控机床电气控制系统的PLC设计[J].煤矿机械， 2014，35（2）：213-214.