摘要:本文对高精度PLC数控机床电气控制原理做出了详细阐述,对电气控制系统提出了较全面的方案以及构建的框架。充分的论述 了高精度PLC数控机床电气控制系统的硬件规划和每个特定模块的概况。系统选用了SIMOTIOND、变频器、电机、光栅尺形成全闭环控 制系统。完成机床检测的自动化是提升生产率的关键,同时PLC数控机床具有零件自动夹紧、机械手自动换刀、断刀检测等各项功能。
关键词:数控机床;PLC;电气;控制
引言:
数控机床是一种典型的机电一体化系统,它在解决相应复杂精密的零件问题上体现了其价值。而基于PLC的数控机床控制 系统是当前数控技术发展的趋势所在。本文将对“数控机床与PLC的连接方式”、“可编程控制器与数控机床的相关概念”、“PLC 控制程序的开发与编制”以及“PLC数控机床电气控制”几个方面进行分析。
1 PLC 和数控机床简介
1.1 PLC简述
PLC全称叫作可编程逻辑控制器，是一种为工业生产设计 的数字运行操作的电子装置，以可编程存储器作为依托，在 其之上运用算数运算等指令，以编程技术实现控制器的输入、 输出,进而对各类及其设备进行控制操作，完成规定的任务叫 目前使用最多的是数控机床电气控制方面。
1.2 数控机床简介
数控机床是一种带有程序控制的自动化机床，是数字控 制机床的简称。该控制系统能够直接处理具有编码或者其他 编程数据的文件，并将其进行译码，以便于使机动床动作并 加工零件。数控机床的存在可以有效地完成小零件和精密零 件的精加工，使工艺得到提升，且节约了人工成本。相较于 传统数控机床，数据机床具有高效率、高质量的优点，也正 是因为这种优势，才使得数据机床能得到机械行业的肯定， 从而迅猛发展。
2 PLC数控机床在电气控制方面研究
2.1 简述
机械装置上下位机软件和硬件电路是数控机床最重要的构成部分，数控装置是机床的核心,数控机床的核心算法及刀具曲线的生成都由数控装置来完成。一般来说,PLC数控机床被划分为两种:第一种是内置型的PLC,这种设备能完善的体现数控机床的控制流程;第二种是独立的PLC,这种设备对软件和硬件两者来说都很完备,并且,在数控机床和控制领城都有较突出的表现,所以,第二种设备在控制过程应用更为广泛。应用形式 PCL技术作为数控机床应用中较为重要的一项技术，整个 技术应用中，主要分为两种形式，即内装PCL和外装PCL2。 由于两种技术应用形式上的差异，使得整个技术应用表现会 有所不同。按照PCL技术应用的内装技术表现，又可以将其 定义为NC技术，也就是PCL技术的系统综合控制技术。而外 装技术表现则又可以称之为CNG技术，也就是数控技术的集 合体。虽然这两种技术在控制形式上存在着一定的差异，但 是在独立控制过程中，应该借助操控系统中的记忆芯片对整 个程序控制分化，这样才能保障在程序分化控制中满足数控 机床的控制需求。此外，在数控机床控制过程中，应该按照 控制中的要求去选择控制形式，保障在相应控制形式的选择 和实施中增强数控机床的控制能力。数控机床主要有以下几点功能:工件的自动加紧、通信检测的自动建立通信连接、刀位检测等，这些功能促进了机床监控的自动化实现，同时也使生产率得到较大提高。数控机床的硬件结构主要有上下位机软件,硬件电路。硬件电路主要负责机床的驱动、系统的保护。而在整个的系统结构中，软件是非常重要的,它可以指挥硬件的操作。
系统的功能主要包含了轴使能功能块、位置控制功能块、轴的回零功能块以及关闭轴功能块四个方面。
2.2信息交换功能的实现
数控机床有着信息双方交换的功能。单纯的数控机床的 内部信息交换指的是数控机床的内部信息交换，并没有其他 方面的交流，使用了PLC可编程控制器之后，数控床在此之 上还能够实现与外界的信息交换，只不过在技术上还需要完善接口设置，确保信息交换的准确性。在信息交换的过程中, PLC控制器需要控制器从I/Q控制口进行控制，筛选相关的信 息传递到PLKC可编制控制器中。有数据表明，PLC可编程控 制器、CNC、控制器和数控机床的控制都比较相似，大多数的 厂家都可以自主研究并进行拼装，除非特定技术性的零部件 需要专业人士解决。
2.3工作的顺序流程
PLC可编制控制器在数据机床进行电气控制时主要分为三 个阶段。第一阶段是信息的输入阶段。在此阶段PLC可编程控 制器的作用是通过电路所反映出的信息来了解数控机床常规运 行情况,通过对机床信号的读取观察工作效率和有无机械异常。 第二阶段就是执行指令阶段。在这个阶段，PLC控制器已经备 份了数据机床需要执行的一定指令，通过指令的读取来操作机 床正常运作。第三个就是输出阶段，在前两个阶段通过准备和 执行，此阶段就可以将所出来的执行命令进行形式输出了。
2.4PLC可编程控制器的控制功能
控制功能的实现过程非常的复杂，首先是使控制信号置 于传输过程中。如果要确保工作顺利进行，就需要提前采集 和分析数控机床反映的相关数据，然后将PLC开关信号输入到 编程中，通过这样的方式给机床进行侧控，使得工作效益最 大化团。其次，运用控制面板对CNC进行监督和检测，这对 数控机床的整体运行非常重要。最后，控制信号的传达。不 仅仅是简单的由PLC进行控制，而是数据机床传输回来的信息， 可以使我们清楚地了解机床运行状况，还可以预防机器故障， 保障经济效益。
3 结束语
随着我国数控技术的稳固发展,PLC在机电领城拥有了较大的应用空间,但是我们在实际的运用中并没有真正的发挥出基于PLC数控机床的作用，原因主要还是在基于PLC数控机床的电气控制部分,我们可以通过上述分析,得出对基于PLC的数控机床电气控制的进一步认识。总而言之，PLC在数据机床电气控制方面有着诸多显著的 优势，不仅在数控机床的控制系统方面有着重大的突破，还 在数据机床的性能方面有所优化和提升。例如，将PLC可编 程控制器作为核心内部元件，加入继电器，不仅提高了电气 控制系统的运行效率，还优化了技术的革新。目前为止，数 控机床领域正在高速进步，再加上PLC的操纵能力和逻辑解 决问题能力很强，因此PLC编程技术在数控机床电气控制方 面作用的效果将越来越显著，进而带动社会经济和市场效益 稳定向上的发展。
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