PLC在数控机床中的自动化控制应用张扬

PLC在数控机床中的自动化控制应用张扬

哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150060

摘要:随着机械行业的不断快速发展,PLC控制技术在我国的机械生产中得到了较为广泛的应用。而不断的将PLC技术运用在数控机床的自动化控制过程中,不仅可以有效的控制机床实现多轴联动,而且还能在一定程度上不断的满足机械加工的需求,从而有效的提高整个机械的加工效率。因此,我们就应不断的将PLC应用在数控机床的自动化控制系统中,从而不断的促进我国机械行业的快速稳定发展。

关键词:PLC;数控机床;自动化控制

数控机床作为一种装有程序控制系统的自动化机床,其在机械行业的应用过程中,可以有效的节省人力劳动,从而就能不断的提高工业生产效率。但是,一旦数控机床出现一定的故障,就会影响整个系统的良好运行。因此,我们就应不断的在数控机床的自动化控制中运用PLC,这样才能不断的提高系统运行的可靠性和稳定性。本文就针对PLC在数控机床中的自动化控制应用展开具体的分析与讨论。

一、PLC系统

1.1PLC的组成结构

PLC的组成机构中主要包含电源、中央处理器、存储器、功能模块等四部分内容。电源主要是为PLC操作系统提供能量,从而为各项指令以及系统工作的顺利进行给予保障。系统工作时,电源需稳定可靠运行。因此,在电池设计中,需要综合对交流电压的波动以及范围加以考虑,同时将其中的额定电压控制一定范围内,随后将PLC和交流的电网相连接。中央处理器是系统的主要控制部分,对系统中的各种指令具有下达和调控功能,还需要接收用户进行的程序编写。在中央处理器运行过程中,用户主要通过具体的扫描进行程序输入,然后经过存储器进行具体分析和比较。通过对比指令进行信息传递和指令配对和下达,从而实现信息传输。存储器主要是存储设备,主要是将指令、信息以及程序等进行保存,在接收到具体指令时,将指令传递出去。

PLC存储器主要包括系统存储器和用户存储器两部分内容,其中系统存储器主要是指存放系统本身的程序,以确保整个系统中的各个部分构成内容运行稳定,而用户存储器主要是指在系统运行过程中,能够方便用户可以利用程序进行信息编写的存储器。功能模块主要是可以对逻辑控制器等部分内容的操作有效实现的部分,在进行提醒功能设置的时候,还可以利用设置报警器的方式。

1.2PLC系统的设计思路

PLC系统不仅与计算机和网络通信技术相关,还和自动控制技术中的数据管理和图形技术等具有密切联系。这要求系统设计中要对这些技术间的相互融合性加以考虑和有效协调,不断促进这些技术的数据信息共享和信息同步。例如,在数控机床控制系统中,为了能够有效提升系统控制质量和降低损耗,以及有效减少数控机床控制系统运作中的问题,需将系统工程作为理念,充分利用系统集成方式综合考虑系统的兼容性和统一性,同时以实用性、经济性以及稳定性等设计要求和特点作为数控机床控制系统设计的重要前提。

二、数控机床系统硬件设计原则

数控机床的硬件系统主要包含三方面内容,是指计算机部分内容和控制系统的硬件部分内容,即PLC部分内容以及其他相关辅助硬件内容等三个部分。根据以上内容对数控机床系统硬件进行设计,在实际设计过程中需要遵循一定的原则和标准。

2.1设计经济性原则

在对数控机床的硬件系统进行实际生产设计的过程中,成本是设计需要考虑的重要内容。它能够使设计在保证功能质量达到相关标准的同时,不断降低成本,提高经济效益。

2.2系统可靠性原则

可靠性是系统运行的重要内容,是整个控制系统的关键。对数控机床系统来说,系统的功能不管多么完善,所能带来的经济利润多高,只要这一系统不具有稳定性,就没有市场和发展前景。因此,在实际设计过程中,数控机床系统硬件需要选择具有可靠性的部件和产品[2]。

2.3可扩展性原则

可扩展性原则建立在上述三个原则都能够得到有效满足的情况下。随着用户需求的不断提升,数控机床系统硬件设计的功能需求不断完善。为了迎合受众的需要,系统在设计过程中可以继续完善功能。

2.4功能完整性原则

数控机床的硬件系统在保证能够达剃设计的预期功能的前提下,需要同时设置一些必要的辅助功能,如报警功能、紧急制动功能等,从而保证系统具有功能完整性,使系统运行更加稳定可靠。

三、PLC在数控机床控制系统中的应用

随着科技技术的不断进步以及机械行业的快速发展,传统的人力劳动已无法满足现代化生产的需求。而不断的将PLC技术运用在数控机床的自动化控制中,对于有效的提高产品的加工生产效率以及不断的提高数控机床的稳定性都具有至关重要的作用。因此,PLC在数控机床控制系统中的应用也变得越来越广泛。下面,就针对PLC在数控机床控制系统中的应用展开具体的分析与讨论。

3.1?PLC与数控系统以及数控机床间的信息交换

信息流通是否顺畅以及信息是否能够有效的实现共享和交换是影响整个数控机床控制系统运行稳定的关键因素。倘若信息不能得到及时的沟通与交流,就会影响整个数控机床控制系统的有效运作,进而也就不利于整个控制系统运行效率的提高。因此,为了有效的促进PLC在数控机床自动化控制系统中的应用效率,在应用PLC时,就必须注重信息之间的传递和交换的应用,这样才能有效的实现信息的共享和交换。此外,在将PLC应用在数控机床的自动化控制系统中时,其内部信息的产生、交换以及传递主要依赖于PLC、数控机床以及数控机床控制系统这3个主要单位。因此,为了有效的提高信息交换的流通性,我们就可采用底层PLC控制与上位机监控的组合模式,从而不断的设置数控机床控制系统的相关参数,以此来有效的促进数据信息的有效交换和传递。此外,PLC程序编程者还能有效的定义数控机床所传递过来的信息,对于出现问题的信息可以进行及时的修改,并及时的传递给机床的运行过程中,这样就大大提高了机床控制系统的运行稳定性与可靠性。其中,当PLC的输出接口与机床的接口相连时,PLC输出口所传递信息的内容和地址都可以自由定义,并由CNC传递给PLC,这样就能有效的促进整个信息的交流与交换。

3.2?数控机床功能模块的控制

PLC在数控机床自动化控制系统中的应用,可以有效的实现对机床操作面板的控制。其中,数控机床作为一种自动化设备,其操作面板主要分为:系统操作面板和机床操作面板两种。而在数控机床自动化控制系统的运行过程中,可以有效的利用PLC,进而通过编程,来不断的实现对机床控制面板的有效控制,这样就能不断的减少信号的流失,以此来有效的提高整个控制系统的运行稳定性和有效性。此外,在PLC控制过程中,对于信号的控制,其主要就体现在对输出信号和输入信号的控制。在对输入信号进行控制时,信号一旦输入,就需经过PLC来进行相应的逻辑运算。一旦信号处理完毕,就需经过PLC进行输出,这样输出的信号就能通过外围电路中的继电器、接触器以及电磁阀等相关器件来有效的输出给控制对象。而PLC还能有效的对相关指令进行翻译,并及时的传递给数控机床,这样数控机床就能根据指令来完成相应的工作,从而有效的实现对数控机床功能的控制。

结束语:

PLC在数控机床中的自动化应用不断从软件和硬件两个方面对控制系统进行必要的规划和设计,其应用已经逐渐促使其成为比较先进的机床体系。为了促进数控机床更好发展,需要建设更加专业的发展平台和系统完整的设计方案,结合PLC技术,促使数控机床逐渐智能化。

参考文献:

[1]张登高.PLC在数控机床中的应用自动化控制[J].电子技术与软件工程,2016,(12):146.

[1]王玲.基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].新技术新工艺,2013,(12):125-127.

[2]王浩.基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].中国高新技术企业,2014,(14):12-13.

[3]陈丽芳.浅析基于PLC的数控机床电气控制系统的设计[J].科技展望,2015,(16):149.

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