论文部分内容阅读
摘 要：PLC具有高可靠性与强抗扰能力，因此其在数控机床中应用能够提高数控机床的准确性与快速性。为此，本文将从PLC的定义入手，分析PLC技术在数控机床领域的应用现状，并就PLC技术在数控机床领域的实践应用展开论述，以供参考。
关键词：PLC；数控机床；故障诊断
当前我国制造产业的发展日新月异，其中的数控技术逐渐应用开来。本文主要对PLC在数控机床中的应用展开研究。
一、PLC的定义
PLC英文全名为Power Line Communication，主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性。除此之外，通过PLC技术在公众日常家居中的应用，便能够实现对电视、冰箱、热水器、空调等家用电器的集成控制，进而打造智能家居。从PLC技术的发展情况来看，此种技术作为接入技术，能够在写字楼、公司、机关等办公场所以及家居场所得到广泛适用。当前，PLC技术通过做狭义理解，即指借助低压线路实现数据信息的高效传输。一般在实践中，PLC技术多用于家居的宽带接入以及实现家用电器的联网控制。
二、PLC技术在数控机床领域的应用现状
从数控机床领域对PLC技术的应用情况来看，主要涵盖了内装式PLC技术以及独立式PLC技术。
所谓的内装式PLC技术，即通常所说的集成PLC技术，借助此种技术能够实现数控系统的高效搭建。通常在研发设计阶段，研发设计人员便将NC与PLC技术进行融合，进而依托总线控制的方式，实现二者之间高效低数据信息交互传递，由此，使得此种数据信息传递形式具备了较高的传输效率。它们可以共用一个CPU也可以是单独的CPU这种结构从软硬件整体上考虑， PLC 和NC 之间没有多余的导线连接， 增加了系统的可靠性， 而且NC和PLC 之间易实现许多高级功能。通过以CNC显示器为媒介，能够实现对PLC所传输的数据信息的实时显示，从实际应用的角度来看，因此种数据信息传输形式的传输效果较为突出，故而绝大多数高端数控系统在架构时，会应用此种PLC技术。
所谓的独立式PLC技术，一般被称之为外装PLC技术，其具备独立的数控功能，同NC设备相独立。使用者在应用此种PLC技术时，能够按照自身的实际需要，进行控制模式的便捷式遴选与调节。
三、PLC技术在数控机床领域的实践应用
（一）故障诊断功能
从技术应用层面来看，经过多年的技术打磨，现今的PLC技术具备了显著的数控系统诊断功能。一旦数控机床运行当中发生运行故障，则CRT上便会显现出故障警示信号，技术维修人员根据相应的故障警示信号的提示，能够快捷地实现对系统运行故障原因的精准排查，进而解决故障成因。从机床操作的角度来看，通常有着严格的操作步骤与操作流程。PLC技术的具体诊断原理便是：按照机床中相应组件工作的次序，同时依托机床正常运行时的技术参数对比，实现对故障问题的有效排查，进而为技术维修人员提供维修的准据。
（二）T功能
此种功能乃是对刀具的遴选。系统的控制器在接收到系统指令后，自行完成指令译码，其后自行完成检索，进而定位出T代码所制定的刀具型号，并同当前使用的刀具型号加以比对，如若参数无法匹配，则系统再次发出更换刀具的指令，直到最终匹配到与当前使用的刀具型号一致为止。具体的换刀操作如下：首先接入PLC输入端的软开关，使电机旋转到相应位置后，再次进行换刀，此时电机反转，等刀架下落后再压紧，当压紧的力量达到足够大时链接开关，知道系统传出已完成信号。
（三）M功能
系统的控制器在接收到系统指令后，自行完成指令译码，其后对机床的主轴承实现启动或者停止等相关操作。考虑到机床型号的差异性，因而将PLC技术应用于不同型号的机床时，其所发挥的功用亦存在显著的不同。不过需要指出的是，PLC技术的辅助功用原理是一致的。
（四）S功能
此种指令的功用为实现对机床主轴承的实时控制，具体的控制模式涵盖了代码控制法与直接指定法。前一种控制方法乃是指，在s后面有两位数字，这两个数字只是代表抓后转速序列的序号，并不能直接代表主轴转速的大小；而直接指定法显示的是主轴转速数值的大小。关于机床PLC的梯形图的运用十分广泛，通过进行梯形图编程，可将数控机床的工作情况、刀具情况等参数信息进行传递，如此便可以实现对机床接口等位置实时信息的精准呈现。
四、结束语
随着数控机床研发技术的不断进步，为制造业实现复杂零件加工提供了技术支持，进而确保从事零件加工、制造的企业能够生产、加工、制造出精细化的零件，进而使企业自身的经济效益得以提升，同时，亦适应了各种机械产品迅速更新换代的需要。PLC为数控机床达到这些目标而做出了卓越的贡献。在当今的制造产业中，PLC俨然成为了数控机床中不可或缺的组成部分，有鉴于此，技术研发人员应当积极致力于技术创新，尽可能地将机械制造领域、数控领域的前沿技术应用于研发实践之中，唯有如此，方才可以提升数控机床的使用性能，进而推动企业技术创新的脚步。
参考文献：
[1]王志海，卿德勋.经济型数控及PLC技术在活塞、气缸套加工专用设备上的应用[J].组合机床与自动化加工技术，1995（11）？
[2]韩全立，刘嫒嫒.PLC在数控机床故障诊断中的应用[J].制造业自动化，2010（08）
[3]彭玲.PLC在Φ180無缝钢管厂环形加热炉的应用[J].包钢科技，2002（06）？
[4]畅越星，靳伍银，剡昌锋.基于PLC的数控落地铣镗床主轴箱动态平衡的控制系统设计[J].液压与气动，2006（12）
作者简介：
沈利杰（1994.01—），男，汉族，浙江省嘉兴市人，单位邵阳学院机械与能源工程系，本科，研究方向：机电一体化。
关键词：PLC；数控机床；故障诊断
当前我国制造产业的发展日新月异，其中的数控技术逐渐应用开来。本文主要对PLC在数控机床中的应用展开研究。
一、PLC的定义
PLC英文全名为Power Line Communication，主要是指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。通过利用传输电流的电力线作为通信载体，使得PLC具有极大的便捷性。除此之外，通过PLC技术在公众日常家居中的应用，便能够实现对电视、冰箱、热水器、空调等家用电器的集成控制，进而打造智能家居。从PLC技术的发展情况来看，此种技术作为接入技术，能够在写字楼、公司、机关等办公场所以及家居场所得到广泛适用。当前，PLC技术通过做狭义理解，即指借助低压线路实现数据信息的高效传输。一般在实践中，PLC技术多用于家居的宽带接入以及实现家用电器的联网控制。
二、PLC技术在数控机床领域的应用现状
从数控机床领域对PLC技术的应用情况来看，主要涵盖了内装式PLC技术以及独立式PLC技术。
所谓的内装式PLC技术，即通常所说的集成PLC技术，借助此种技术能够实现数控系统的高效搭建。通常在研发设计阶段，研发设计人员便将NC与PLC技术进行融合，进而依托总线控制的方式，实现二者之间高效低数据信息交互传递，由此，使得此种数据信息传递形式具备了较高的传输效率。它们可以共用一个CPU也可以是单独的CPU这种结构从软硬件整体上考虑， PLC 和NC 之间没有多余的导线连接， 增加了系统的可靠性， 而且NC和PLC 之间易实现许多高级功能。通过以CNC显示器为媒介，能够实现对PLC所传输的数据信息的实时显示，从实际应用的角度来看，因此种数据信息传输形式的传输效果较为突出，故而绝大多数高端数控系统在架构时，会应用此种PLC技术。
所谓的独立式PLC技术，一般被称之为外装PLC技术，其具备独立的数控功能，同NC设备相独立。使用者在应用此种PLC技术时，能够按照自身的实际需要，进行控制模式的便捷式遴选与调节。
三、PLC技术在数控机床领域的实践应用
（一）故障诊断功能
从技术应用层面来看，经过多年的技术打磨，现今的PLC技术具备了显著的数控系统诊断功能。一旦数控机床运行当中发生运行故障，则CRT上便会显现出故障警示信号，技术维修人员根据相应的故障警示信号的提示，能够快捷地实现对系统运行故障原因的精准排查，进而解决故障成因。从机床操作的角度来看，通常有着严格的操作步骤与操作流程。PLC技术的具体诊断原理便是：按照机床中相应组件工作的次序，同时依托机床正常运行时的技术参数对比，实现对故障问题的有效排查，进而为技术维修人员提供维修的准据。
（二）T功能
此种功能乃是对刀具的遴选。系统的控制器在接收到系统指令后，自行完成指令译码，其后自行完成检索，进而定位出T代码所制定的刀具型号，并同当前使用的刀具型号加以比对，如若参数无法匹配，则系统再次发出更换刀具的指令，直到最终匹配到与当前使用的刀具型号一致为止。具体的换刀操作如下：首先接入PLC输入端的软开关，使电机旋转到相应位置后，再次进行换刀，此时电机反转，等刀架下落后再压紧，当压紧的力量达到足够大时链接开关，知道系统传出已完成信号。
（三）M功能
系统的控制器在接收到系统指令后，自行完成指令译码，其后对机床的主轴承实现启动或者停止等相关操作。考虑到机床型号的差异性，因而将PLC技术应用于不同型号的机床时，其所发挥的功用亦存在显著的不同。不过需要指出的是，PLC技术的辅助功用原理是一致的。
（四）S功能
此种指令的功用为实现对机床主轴承的实时控制，具体的控制模式涵盖了代码控制法与直接指定法。前一种控制方法乃是指，在s后面有两位数字，这两个数字只是代表抓后转速序列的序号，并不能直接代表主轴转速的大小；而直接指定法显示的是主轴转速数值的大小。关于机床PLC的梯形图的运用十分广泛，通过进行梯形图编程，可将数控机床的工作情况、刀具情况等参数信息进行传递，如此便可以实现对机床接口等位置实时信息的精准呈现。
四、结束语
随着数控机床研发技术的不断进步，为制造业实现复杂零件加工提供了技术支持，进而确保从事零件加工、制造的企业能够生产、加工、制造出精细化的零件，进而使企业自身的经济效益得以提升，同时，亦适应了各种机械产品迅速更新换代的需要。PLC为数控机床达到这些目标而做出了卓越的贡献。在当今的制造产业中，PLC俨然成为了数控机床中不可或缺的组成部分，有鉴于此，技术研发人员应当积极致力于技术创新，尽可能地将机械制造领域、数控领域的前沿技术应用于研发实践之中，唯有如此，方才可以提升数控机床的使用性能，进而推动企业技术创新的脚步。
参考文献：
[1]王志海，卿德勋.经济型数控及PLC技术在活塞、气缸套加工专用设备上的应用[J].组合机床与自动化加工技术，1995（11）？
[2]韩全立，刘嫒嫒.PLC在数控机床故障诊断中的应用[J].制造业自动化，2010（08）
[3]彭玲.PLC在Φ180無缝钢管厂环形加热炉的应用[J].包钢科技，2002（06）？
[4]畅越星，靳伍银，剡昌锋.基于PLC的数控落地铣镗床主轴箱动态平衡的控制系统设计[J].液压与气动，2006（12）
作者简介：
沈利杰（1994.01—），男，汉族，浙江省嘉兴市人，单位邵阳学院机械与能源工程系，本科，研究方向：机电一体化。