基于PLC技术的机电一体化数控机床运行控制研究

基于PLC技术的机电一体化数控机床运行控制研究

金玲

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摘要：伴随着当今社会科技高速发展，各类尖端科技成就层出不穷且广泛应用于各个行业领域。特别是在信息时代的大背景下，计算机、网络及电子技术的飞速发展催生了PLC（可编程逻辑控制器）技术的问世。PLC技术以其在机械工程领域，尤其是机械电气化、机电一体化方面的卓越表现，逐步成为了通用性极强的工业自动化控制装置之一。在此基础之上，现代机械行业逐步引入了机电一体化技术，以此优化生产方式和调整管理模式。因此，本篇论文便深入探讨在数控机床电气控制系统中运用PLC技术的相关课题，并对其未来发展趋势提出展望。

关键词：PLC技术；数控机床；电气控制；开关控制

目前，诸多工业企业所采用的数控机床已然实现了全自动化控制，这其中，PLC技术功不可没，尤其表现在电气控制系统方面。多项功能的发挥以及性能价值的提升均归功于PLC技术的深度应用。PLC技术具备众多的功能特性，例如收集和储存信息等。根据预设程序执行，所得数据信息得以随时调节设备输出，从而确保机械设备始终保持在稳定运行的最佳状态。综合分析PLC技术现阶段的应用现状，我们看到在发挥主导控制作用的环节中，不仅在输入输出之间建立起了严密的联系，同时也必须将多个程序有机结合以充分实现其预期的功能作用。

1  PLC技术的实际应用优势

在数控机床运转过程中，PLC技术蕴含的功能不可小觑，它能够进一步推动机床迈向全自动化运行的新阶段。与传统调控方法相比较而言，PLC技术所呈现出来的显著优势主要就在于其具备功能强大的存储器，这使得它能够实现数字化控制，即自动化地处理获取到的数据信息。除此之外，PLC技术还可以实现精确的定时功能和灵活的编程功能，并根据预设好的程序来完成对机械设备的自动化控制，使得机械设备得到更高程度的自动化应用。

在工业化企业中，PLC技术被广泛应用于机床电气控制系统中，进一步完善了其功能体系，让整个系统实现了自动化的操作流程。从PLC技术的构造层面来看，其包含着众多组件，包括输入输出模块、电源模组、中央处理器以及存储器等等。在机床电气控制系统中恰当地运用PLC技术，将其与系统应用需求完美契合，从而更深刻地突显出PLC技术的优越性。而且，PLC技术对于操控人员的素质要求并不严格，往往普通员工只需经历相应的技术培训即可胜任工作岗位。从经济角度来看，PLC技术在开发过程中所投入的成本相对较低，甚至完全可以根据电气控制系统的特定需求对事先编排好的程序进行针对性调整和修改，修改过程高效便捷，使用起来灵活自如，既无需拆卸设备。在网络技术繁荣广大的环境下，PLC技术的应用能够达到高效、准确地掌控和管理信息的效果，有力保障了机床电气控制系统的精密调控。此外，通过将继电器设备接入PLC端口，以及将接触器与PLC的另一端口相连，不仅能够排除系统运行过程中的潜在隐患，巧妙避开人工操作所可能造成的误差，从而显著提升系统运行的整体质量和效能。

2 PLC技术在数控机床电气控制系统中的深度应用

2.1 主控面板

现代数控机床的机电一体化控制系统中配置繁多，这些控制面板各自有其特定的功能，共同构成了保障整个系统正常运行的核心组件。根据过去数控机床机电一体化控制系统内容结构分析，表明数控机床结构极其复杂，控制难度巨大，同时输入信号遭遇重重阻力，使得信号难以成功传递至预定接收区域。然而，借助PLC技术，此一难题得以破解，确保信号传送足以到达既定位置，并且信息报告准确无误、可靠可依，能够成功保证信号传输至预设系统并成功完成转换任务。除此之外，运用PLC技术还能优化电子元器件架构，进而检测机床内部所包含的数据信息。

2.2 机械设计领域

随着我国制造业的持续壮大，对机械加工业提出了愈发严格的标准和期待，不仅需关注生产效率的提升，更为重要的是提高产品精度。而在数控机床电气控制系统中运用PLC技术，能够进一步提升各项功能、产品质量以及精度水平。在具体的设计过程当中，使用PLC技术内部的可编程序存储器来替代传统的硬件设备，从而使得整个控制能力得到显著增强。鉴于PLC技术可以方便地衔接网络，故而其控制节点数量限度可被无限制扩大，有效地调控电气控制系统运行过程中所涉及的逻辑关系。数控机床按照半密封设计或者全密封设计标准建造，在这样的环境条件下进行机械设计，能够大幅度提升系统精确性及运行质量。以PLC技术为基础进行数控机床运转模式改革，令电气控制系统功能更加完备。再者，将PLC技术运用于数控机床电气控制系统的机械设计之中，有利于改进数控机床结构，使主传动和进给传动设计更加科学合理，从而实现从相对集中控制向单独控制的转化，提高数控机床抵抗外来干扰的能力，保持稳定运行状态，进而大幅提升整体运行效率。

2.3 组合式机床控制系统

数控机床电气控制系统的组建及设计阶段均颇为复杂，需应对诸多控制需求。若能合理利用PLC技术，将有助于提升数控机床运行稳定性，增加电气控制系统运行的安全系数。在数控机床本已具备的自动化运作能力基础上，应用PLC技术能够进一步增强该项能力，使数控机床的操控以及控制作业变得更为便捷。倘若结合应用于组合数控机床的电气控制系统中，各类生产需求均可通过相关的程序编辑圆满达成，实现自动化加工实力显著提升。相对于传统的数控机床而言，融合了PLC技术的组合数控机床的电气控制系统电路结构更加错综复杂，而利用PLC技术却能够有效地解决这一难题，降低维护难度和系统控制难度。

2.4 执行及动力驱动技术

在精密数控机床的电气控制系统之中，通过安装各类执行元器件以及驱动装置来确保各项指令得到精准无误的接受，从而确保整个系统能够流畅稳定地运行。在精密数控机床的机械设计环节中，将数控装置与执行元器件紧密相连，待数控装置启动后，将会发送相关指令，此时，高效迅速地执行元器便能精确接收到这些任务，进而充分发挥驱动装置的调控职能，以保证各种操作流程均符合规定的标准。若引入PLC技术的支持，我们就可以通过编写特定的程序完成各项工作，使精细加工的全过程实现在严格遵循预定程序的基础上，这无疑有助于我们达成预设的效果。正 2.5 自动控制系统

在实际加工过程中，由于加工零件的种类和特性各异，因此设定的相关参数亦各不相同，必须依照实际情况适时调整。在传统加工模式中，工作人员在现场进行操作，然而这却无法保证加工质量和加工精度，不仅仅受到难以抵抗的客观环境因素的制约，还可能受到人为因素的影响，因此操作出现偏差的可能性极大。而应用PLC技术就能有效避免这种状况的发生，数控机床电气控制系统通过调节自身的参数，依据实际需求灵活地设置程序，实现半自动化输入。

   3 结论

经过深入分析文章内容，我们不难理解，通过运用PLC技术的精细数控机床电气控制系统，可以显著提高数控机床的作业效率、强化现有功能，也提升了操作安全性。拥有PLC技术支持运作的数控机床电气控制系统具备更高的加工精度，能够针对个体化的生产工艺需求编写定制化的程序，从根本上提升了生产效率，为企业创造出更为丰厚的经济效益。因此，企业应筹划投入更多的资本进行研发活动，加强新技术的探索和精进，从而确保技术培训和更新的及时性，以此实现公司的可持续发展。

参考文献

[1] 范雯雯,陈泽远,曹泽棋.PLC技术在电气自动化控制中的应用[J].造纸装备及材料,2023,52(6):125-127.

[2] 陶丹丹.探究PLC技术在机械电气自动化控制中的应用[J].机械设计,2021,38(10):160-161.