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(guò)程中，工業(yè)的進(jìn)程已經(jīng)越來(lái)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(guò)程中，通過(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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(kāi)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(wèn)題，使工作的效果受到相應(yīng)的影響，通過(guò)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(lái)開(kāi)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(guò)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(lái)說(shuō)，在實(shí)際的運(yùn)用過(guò)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(kāi)展，通過(guò)控制器的全面支持來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的完善，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制器來(lái)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(guò)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口來(lái)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(jiàn)功能

在實(shí)際工作中，數(shù)控機(jī)床是通過(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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(lái)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(guò)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(kù)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(wèn)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(guò)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(lái)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(guò)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(lái)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(guò)向使用者提供更加友好的操作界面來(lái)進(jìn)行各類工作參數(shù)的設(shè)定，然后通過(guò)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(guò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中可以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制的CPU來(lái)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(guò)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(guò)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(lái)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，比如說(shuō)，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(guò)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(guò)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(guò)運(yùn)作效率更高的PCB鉆孔主軸系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)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(guò)程中受到的不利影響，冷卻系統(tǒng)的用水類型要盡量避開(kāi)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(guò)NTC的溫度控制系統(tǒng)來(lái)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(kāi)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(guò)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(guò)電阻的接入來(lái)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(wèn)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(lái)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(guò)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(kāi)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(wèn)題，需要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的處理。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行中可以斷開(kāi)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(kāi)，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(kāi)。通過(guò)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(yǔ)

近些年來(lái)，我國(guó)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(guò)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(lái)越明顯，應(yīng)用的效果也越來(lái)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(guó)其 單位:烏魯木齊職業(yè)大學(xué)