PLC下數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)探析

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摘要：在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展過程中，工業(yè)的進(jìn)程已經(jīng)越來越快速，數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)本身體現(xiàn)出了重要的價(jià)值，在此基礎(chǔ)上需要深入地分析怎樣采取plc技術(shù)，使數(shù)控機(jī)床電氣控制效果得到相應(yīng)的體現(xiàn)，完善數(shù)控機(jī)床電氣綜合模式，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展，使各個(gè)方面的工作效率能夠得到提高。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；數(shù)控機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)

0引言

數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在具體的運(yùn)用以及發(fā)展過程中，通過合理運(yùn)用PLC技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)在使用過程中各類限制的突破，提升實(shí)際的工作效果，降低傳統(tǒng)工作模式的局限性帶來的不利影響，使整個(gè)工作流程可以更加順利的進(jìn)行，整體提升數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為加工產(chǎn)品的精準(zhǔn)性和質(zhì)量提供有效的保障。與此同時(shí)能夠使整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果更加穩(wěn)定，快速達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。通過本文對(duì)于PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的分析，有利于提高整體的系統(tǒng)效果，使相關(guān)工作能夠?qū)崿F(xiàn)更加穩(wěn)定地開展。

1基于PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)重要價(jià)值分析

基于PLC技術(shù)的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)節(jié)普遍會(huì)存在眾多的問題，使工作的效果受到相應(yīng)的影響，通過PLC技術(shù)的應(yīng)用，按照原本規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和控制的對(duì)象來開展全面性的控制工作，能夠使系統(tǒng)的運(yùn)行效果得到進(jìn)一步的保障，使整體的工作模式更加完整。與此同時(shí)，在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的性價(jià)比方面，需要對(duì)各種設(shè)備的情況進(jìn)行了解，使整體的控制模式更加完整，具有專業(yè)性。通過專業(yè)的數(shù)控機(jī)床電氣控制技術(shù)方式，能夠使PC設(shè)備本身的價(jià)值得到相應(yīng)的體現(xiàn)，達(dá)到文件處理的目的以及人機(jī)交互的目的，同時(shí)也能夠?qū)Ω鞣N數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面細(xì)致的分析和了解。同時(shí)，針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)備來說，在實(shí)際的運(yùn)用過程中能夠幫助系統(tǒng)提高整體的可靠性和運(yùn)行的效果，同時(shí)確保系統(tǒng)的精確度和使用的真實(shí)性價(jià)值，有利于對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)更加客觀的處理。與此同時(shí)，在光柵尺方面系統(tǒng)中的位置精確度更高。而針對(duì)電機(jī)控制系統(tǒng)中的運(yùn)動(dòng)控制器的實(shí)際操作環(huán)節(jié)，能夠保障整體運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，讓各個(gè)方面的工作都能夠?qū)崿F(xiàn)順利的執(zhí)行和開展，通過控制器的全面支持來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完善，通過運(yùn)動(dòng)控制器來使軸的數(shù)量得到進(jìn)一步的增加和豐富，同時(shí)也能夠?yàn)橄到y(tǒng)的升級(jí)提供全面的支持。除此之外，針對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)備運(yùn)作方面，可以通過標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口來接入PLC系統(tǒng)中，使整體的功能得到進(jìn)一步的改善，并且能夠使系統(tǒng)的運(yùn)作效率得到保障[1]。

2數(shù)控機(jī)床的常見功能

在實(shí)際工作中，數(shù)控機(jī)床是通過分布在多個(gè)軸位上的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)最終的定位功能，并且不同軸位之間在工作過程中存在良好的聯(lián)動(dòng)特點(diǎn)，能夠同時(shí)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)也能夠分開運(yùn)動(dòng)，從而能夠使數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的效率得到相應(yīng)的保障，提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械生產(chǎn)的工作準(zhǔn)確性和真實(shí)性。在數(shù)控機(jī)床的實(shí)際工作中，不同的軸在進(jìn)行全面運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還可以通過使用光柵尺完成全閉環(huán)式的完整控制，進(jìn)而保證工作臺(tái)可以對(duì)整體進(jìn)行定位，為了保證實(shí)際的定位和工作質(zhì)量，需要合理使用外展模擬量I/O點(diǎn)形式來對(duì)高速變頻器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制以及保證不同位置的電機(jī)都可以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止功能的優(yōu)化，提升轉(zhuǎn)速系統(tǒng)整體的同步控制效果。將主軸的轉(zhuǎn)速保持在一定水平，能夠幫助提高機(jī)械生產(chǎn)的工作效率，同時(shí)使冷卻水泵得到合理的配置，通過對(duì)電機(jī)設(shè)備的冷卻處理也能夠更好地檢測(cè)電機(jī)設(shè)備的溫度，并且使溫度的保護(hù)效果得到進(jìn)一步的提高，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的工作目的。在主軸運(yùn)行環(huán)節(jié)通常需要進(jìn)行機(jī)械手以及刀庫的安裝，這項(xiàng)工作的主要目的是為自動(dòng)化以及手動(dòng)化的工作方式提供保障，同時(shí)也是提升整體工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量的有效方式。在采取機(jī)械手換刀的方式后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具各類信息的收集。在數(shù)控機(jī)床的實(shí)際工作中，需要對(duì)系統(tǒng)的刀具磨損情況以及斷刀的情況進(jìn)行了解，防止系統(tǒng)中出現(xiàn)刀具失效的問題而最終影響到整體的效果。同時(shí)，在對(duì)機(jī)械和設(shè)備進(jìn)行換刀的過程中，需要保障加工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，控制不同機(jī)位的工作模式來完成相應(yīng)的任務(wù)和要求[2]。

3基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)作思路分析

在數(shù)控系統(tǒng)中，包括PC機(jī)、電機(jī)模塊、傳感器、光柵尺等在內(nèi)的眾多零部件對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行都是非常重要的，其中，在針對(duì)機(jī)械手系統(tǒng)、主軸變頻器系統(tǒng)等分析的過程中，工作人員除了具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)外，還需要對(duì)上位機(jī)的管理方式進(jìn)行充分的學(xué)習(xí)，保證整個(gè)PC機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中可以符合相應(yīng)的要求，并且從加工的文件中來讀取數(shù)控機(jī)床的加工流程。例如，在鉆孔方面，科學(xué)合理地操作可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類孔位信息的采集，而且可以通過向使用者提供更加友好的操作界面來進(jìn)行各類工作參數(shù)的設(shè)定，然后通過IP協(xié)議將各類數(shù)據(jù)向運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行傳輸。這也是極其關(guān)鍵的一部分內(nèi)容，能夠在一定程度上提高整體的運(yùn)行速度，使相關(guān)系統(tǒng)的可靠性得到保障。運(yùn)動(dòng)控制器設(shè)備的運(yùn)行主要是通過內(nèi)部結(jié)構(gòu)中可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的CPU來完成的，而這個(gè)核心部件繼承了基于PLC系統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)所具備的各類優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際運(yùn)行過程中，實(shí)現(xiàn)了良好的靈活性。除了對(duì)運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行各類操作，還可以為運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的完成提供一定的保障，在這個(gè)過程中展現(xiàn)出更加靈活的形式，使控制方案的合理性得到保障，拓展相關(guān)的功能，確保整體系統(tǒng)的運(yùn)作效果進(jìn)一步提高。對(duì)此，需要達(dá)到運(yùn)動(dòng)控制方面的最終目的，并且能夠針對(duì)邏輯情況來進(jìn)行嚴(yán)格的控制，比如說，在信號(hào)的輸入環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)邏輯處理的目的，并且對(duì)后續(xù)的輸出信號(hào)進(jìn)行合理的分析，使整體的工作目標(biāo)得到保障，而在后續(xù)的工藝處理環(huán)節(jié)能夠達(dá)到壓力和溫度的控制效果。在控制設(shè)備正常運(yùn)作完成生產(chǎn)的過程中，系統(tǒng)往往需要進(jìn)行復(fù)雜繁瑣的運(yùn)行流程，但是同時(shí)也可以保證整個(gè)操作流程的速度和精確度，因此，可以將其用于包裝生產(chǎn)和制造生產(chǎn)等多種機(jī)械設(shè)備中，為后續(xù)的生產(chǎn)處理提供更良好的服務(wù)[3]。

4基于PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)作控制分析

4.1對(duì)于變頻器設(shè)備的控制分析

數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行過程中往往對(duì)主軸的實(shí)際速度有著更高的要求，因此，主軸設(shè)備的管理和控制是影響實(shí)際工作效率的重要因素，對(duì)于變頻器的選擇通常需要運(yùn)行速度較高的類型。變頻器設(shè)備應(yīng)用環(huán)節(jié)需要盡可能滿足高速運(yùn)作主軸的頻率，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)了解在運(yùn)動(dòng)控制機(jī)理方面的變頻器通信端口可能還存在一些其他設(shè)備的運(yùn)作系統(tǒng)等方面的連接，因此會(huì)對(duì)變頻器產(chǎn)生更高的要求，需要采取適當(dāng)?shù)哪M量控制方法對(duì)其進(jìn)行有效的處理，使變頻器設(shè)備的整體運(yùn)作質(zhì)量得到相應(yīng)的保障[4]。

4.2對(duì)于高速主軸的合理性應(yīng)用分析

機(jī)床主軸設(shè)備的運(yùn)行環(huán)節(jié)需要通過運(yùn)作效率更高的PCB鉆孔主軸系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，通過全流道冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生更高的運(yùn)行精確度需求和壽命以及穩(wěn)定性，因此屬于一種全功能的PCB鉆孔主軸模式，針對(duì)刀具的處理方式與冷卻系統(tǒng)有著較大的不同，兩者針對(duì)的對(duì)象就有很大的差別，前者更多的需要加緊的方式，而后者的處理則需要更好地體現(xiàn)出水循環(huán)系統(tǒng)的作用，為了降低整體控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中受到的不利影響，冷卻系統(tǒng)的用水類型要盡量避開去離子水。同時(shí)，高速主軸的運(yùn)行需要實(shí)現(xiàn)合理保護(hù)目標(biāo)，主要通過NTC的溫度控制系統(tǒng)來更好地滿足當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行管理要求。[5]

4.3.CB數(shù)控機(jī)床電氣控制分析

為了保障各種數(shù)控工作能夠順利的開展，體現(xiàn)出數(shù)控工件的準(zhǔn)確性，需要合理地使用變頻器設(shè)備以及電機(jī)設(shè)備或者光柵尺設(shè)備，形成全閉環(huán)的控制模式。與此同時(shí)，在實(shí)際的工作中來提高整體的生產(chǎn)工作效率，確保數(shù)控機(jī)床能夠展現(xiàn)出更加完整的工件自動(dòng)化處理功能，達(dá)到斷刀檢測(cè)的工作效果。與此同時(shí)，在實(shí)現(xiàn)通信檢測(cè)的環(huán)節(jié)，自動(dòng)化的建設(shè)效果也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化通信連接的目的，使刀位的檢測(cè)功能得到進(jìn)一步的保障，確保機(jī)床的監(jiān)控能夠達(dá)到自動(dòng)化的要求。在硬件結(jié)構(gòu)方面需要對(duì)其進(jìn)行重視[6]。通常來說，數(shù)控機(jī)床中主要包括上位機(jī)軟件系統(tǒng)、下位機(jī)軟件系統(tǒng)以及硬件電路系統(tǒng)等。硬件電路系統(tǒng)一般是負(fù)責(zé)機(jī)床驅(qū)動(dòng)功能，能夠使不同的信息在傳遞的過程中體現(xiàn)出更加完善的保護(hù)效果，在機(jī)械手換刀時(shí)可以完成自由度的合理性控制。而針對(duì)斷刀檢測(cè)的環(huán)節(jié)，則需要合理使用光纖傳感設(shè)備，將接入線設(shè)置在電源系統(tǒng)中，體現(xiàn)出信號(hào)線的支持效果，并且能夠通過電阻的接入來形成點(diǎn)評(píng)輸出的模式。另外，在功能模塊方面需要重視軟件的合理性設(shè)計(jì)，達(dá)到硬件設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)，使軟件系統(tǒng)的功能更加完善，確保各種軟件的合理應(yīng)用效果。在對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的環(huán)節(jié)，需要將設(shè)計(jì)軸的使用功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的體現(xiàn)，同時(shí)也需要對(duì)軸位進(jìn)行合理地控制，使其達(dá)到最終的設(shè)計(jì)目標(biāo)。實(shí)際中，怎樣才能夠形成軸回零功能模塊系統(tǒng)，使不同方面的應(yīng)用價(jià)值得到相應(yīng)的體現(xiàn)，仍然是需要去思考的重要問題，這就需要重視數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行管理情況，積極地拓展相關(guān)的功能，豐富整體的模式，使工作的效果得到進(jìn)一步的體現(xiàn)和增強(qiáng)，體現(xiàn)出科學(xué)化的效果，改善系統(tǒng)運(yùn)作的模式，以確保從整體上來提高數(shù)控機(jī)床電氣控制的水平，使其能夠更好地符合當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展目標(biāo)[7]。

4.4對(duì)于數(shù)控機(jī)床的故障分析

數(shù)控機(jī)床在具體使用過程中需要使操作人員以及加工人員明確自身的重要價(jià)值以及操作的合理性，確保操作方式的有效開展，防止他們受到傷害，針對(duì)出現(xiàn)的數(shù)控機(jī)床故障問題，需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處理。一般來說，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行中可以斷開急停按鈕，使它處于一個(gè)閉合的狀態(tài)，按下急停按鈕之后，觸電就會(huì)自動(dòng)斷開，這樣的系統(tǒng)能夠存在繼電器中斷的情況，就可以將移動(dòng)裝置動(dòng)力電源斷開。通過PLC中間繼電器連接以后，能夠?qū)⑿盘?hào)發(fā)送到系統(tǒng)中，達(dá)到急停報(bào)警的目標(biāo)[8]。

5結(jié)語

近些年來，我國在工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境方面已經(jīng)體現(xiàn)出了更高的效率以及更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在這個(gè)過程中應(yīng)用了一些先進(jìn)的技術(shù)。工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，數(shù)控技術(shù)本身的存在以及應(yīng)用會(huì)造成極大的影響，其中的PLC技術(shù)應(yīng)用價(jià)值越來越明顯，應(yīng)用的效果也越來越豐富，但是在PLC技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)仍然體現(xiàn)出一些不足之處，需要設(shè)計(jì)一整套更加完善的電氣控制系統(tǒng)，使其能夠和數(shù)控機(jī)床方面的實(shí)際需求相匹配，體現(xiàn)出更高的價(jià)值，并且能夠?qū)Σ煌糠值倪x型進(jìn)行綜合性的考慮和分析，最終能夠使基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)價(jià)值得到相應(yīng)的體現(xiàn)。

作者:武國其 單位:烏魯木齊職業(yè)大學(xué)