基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究

贺富斌

【摘  要】由于我国经济和工业的发展，现代科学技术加快了发展的步伐，工业生产技术也随之步入了新的阶段。随着工业生产技术的快速发展，机电一体化技术在数控机床中得到了较大的改善。由电子技术和机械技术相结合产生的机电一体化可以提高数控机床的操作性和功能性。在数控机床机电一体化中PLC是重要的关键环节，作为数控机床中可编程逻辑控制器，发挥着不可替代的控制作用。本文将从PLC的内涵、基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用两个方面进行探讨。

【关键词】PLC;数控机床;一体化

机电一体化技术在数控机床生产、机器人、机械加工等方面应用较为广泛。在数控机床中机电一体化的使用促进我国现代化建设。在数控机床机电一体化中PLC是重要的关键环节，为数控机床中可编程逻辑控制器，将内部存储记忆进行逻辑运算、顺序控制、定时等，是重要的可编程存储器和编程处理器。在数控机床中使用PLC机电一体化技术，工作人员根据数字设备的输入输出从而控制生产过程，进而减少人力使用。本文将从以下两个方面进行探讨：

1 PLC的概述

在数控机床中发挥着控制作用的PLC是一种由微电脑技术发展而来的自动化控制技术，控制系统内部程序是通过系统通过可编程存储器实施进行，为了使生产过程顺利进行，控制系统必须有效控制不同的数控机床、相关设备等[1]。PLC编程及操作较为简单，可操作性强，容易快速掌握，因此，工作人员专业水平不用太高，可以通过学习快速掌握PLC操作要领，提高工作人员操作水平，可以为更多的待业人员提供机会[2]。兼容性较强的PLC可以以一对多的方式进行操作，只需对一小部分软件进行修改就可以运用到其他的系统中去。若系统要求较高，可以将PLC进行组合来提高兼容性，从而满足系统要求。PLC性价比较高。随着现代科技微型化发展，PLC体积越来越小，重量较轻，但功能性越来越强，结构紧密，外形坚固，性价比较高。由于体积较小、重量较轻，安装进数控设备简单易行，是一种很实用的控制设备[3]。同时，PLC可靠性和抗干扰能力较高，能更好适应不同的环境。PLC的使用可以提高生产现代化、自动化水平，提高生产效益。

2 PLC机电一体化技术的应用

2.1机械设计

在工业机械生产中，机械技术是最重要的基础。将PLC机电一体化技术使用在机械技术上可以提高机械技术的智能化水平。PLC机电一体化技术在机械设计中应用方面为：自动排屑装置、防护装置、传动装置等。在自动排屑的应用：由于数控机床工作时，内置机械器件会残留切削后剩余没用的金属片，对后面进行工作有较大的影响，金属片过多还会导致一些工具的使用寿命缩短，并且会带来安全隐患和环境污染[4]。但使用PLC机电一体化技术可以让内置机械器件自动收集金属片。在防护方面的应用：全封闭或者半封闭式环境是现在大多数控机床工作环境，同时使用PLC机电一体化技术可以降低环境因素对生产的影响，减少工作人员对生产过程的干扰，提高生产效率与质量，减轻工作人员工作压力，从而确保工作人员的安全，避免发生不必要的安全事故。在传动方面的应用：在数控机床中传动系统有主传动和进给传动两种类型，并且在原来的生产过程中这两种传动必须同一时间进行工作。但将PLC机电一体化技术介入进传动系统中，便可以将两种传动方式分离开来，进而提高控制效率，减少不必要的消耗，进而提高工作效益。

2.2执行与驱动技术

在数控机床中，执行与驱动技术是最为关键的技术之一，主要有系统命令的具体执行和驱动操作作用。执行原件和相关驱动装置是伺服驱动技术的作用对象，因此，在数控机床中，执行装置与数控装置密不可分，进而提高通信连接的有效性、可靠性，确保输入的指令能够全部快速执行[5]。执行原件由于机械接口与执行机构的紧密连接，可以确保其余软件能够准确有效地执行下达的各种控制和调整指令。将PLC机电一体化技术应用于执行与驱动系统中，改变数控机床应用的重要环节在于工作人员指令的改变。PLC机电一体化技术的工作方法与控制操作对相同的，并且由于PLC机电一体化技术操作简单，可以使工作人员更加精确、快捷，同时还能提高指令改变的准确性。根据单片机的储存记忆，只要指令与记忆相同，系统就可以高效执行指令，避免出现人为操作失误的现象。

2.3自动控制系统

在PLC机电一体化技术中重要技术为自动控制技术，由通信系统、单片机系统、输入输出系统、执行构件等组成并起支撑作用。对于不同的数控机床，自动控制技术会用不同的形式存在，但其设计与工作原理是差不多相同的，是要集成使用这些系统技术，发挥出系统技术的集成作用，进而有效控制数控机床。在实际数控机床操作中，当系统将及时调整机床的工作参数时，工作人员可以输入改变指令进行调整，由通信系统向单片机系统快速船体指令信息，根据记忆，单片机系统对类似指令进行查找，发现相同后，执行改变后的指令，对机床的工作参数进行改变，从而由输出系统呈现调整出来的工作参数。整个过程迅速、高效，能让工作人员及时检测，属于半自动化操作，可以减小因工作人员操作失误导致的错误，加大PLC机电一体化技术的使用性。

结语

综上所述，作为我国工业制造中较为重要的智化机械设备，数控机床必须不断发展，因此，在数控机床中，PLC机电一体化技術应发挥出更大的作用，将数控机床系统进行不断地提升、优化。将计算机技术、自动控制技术以及信息技术融为一体的PLC机电一体化技术在在数控机床中可以提高加工过程中产品的精准度和工作人员操作的安全性，进而提高工作效率，获得更大的利益。通过PLC机电一体化技术，数控机床智能化、先进化以及数字化能力得到了较大的提升，促进了我国工业的发展以及社会经济的发展。

参考文献：

[1]张振威.PLC机电一体化技术在数控机床中的有效应用[J].世界有色金属，2018，10：268+271.

[2]林庆.PLC在机电一体化生产系统中的应用解析[J].门窗，2017，03：245.

[3]张慧.关于PLC在机电一体化生产系统中的应用[J].通讯世界，2015，13：96.

[4]石燕.机电一体化生产系统中PLC的运用研究[J].石化技术，2017，24（09）：6.

[5]张宇.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究[J].南方农机，2017，48（23）：100-101.

（作者单位：山西乡宁焦煤集团毛则渠煤炭有限公司）