摘要：在数控机床电气自动化控制中通过应用PLC 技术，能够使得机床控制实现多轴联动，能够全面提升现代化机械加工效率。在现代化工业生产过程中数控机床是一种装配程序控制系统的自动化机床，在机械行业长远发展中进行应用，能够对传统人力劳动生产进行控制，提升现代化工业生产效率。从目前实际情况来看，PLC技术俨然已经成为了电气自动化控制中不可或缺的重要技术之一，其应用范围极为广泛，对于提升电气自动化控制水平有着重要的现实意义。
关键词：电气自动化控制；PLC；数控机床
随着我国社会多个领域全面发展，传统劳动力不能适应社会发展基本要求，无法推动生产效益推进。数控机床运行稳定性对加工行业稳定发展会产生较大影响，为了更好地适应机械加工生产基本要求，需要将PLC 融入道数控机床电气控制领域中，对相关电器控制装置进行有效保护，促进生产活动有序进行。在现代社会生产与服务中，电气自动化控制系统发挥着极为重要的作用，其是现代智能化技术的重要体现，不仅能有效强化电气自动化系统的管理能力，并且在加快自动化控制技术优化与升级中也起到了关键性的作用。
一、PLC 在数控机床电气控制方面的意义
数控机床是自动化机床，在实际生产过程中需要发挥出控制工作系统运行质量，对推动现代化工业生产加工具有重要意义。数控机床使得各类设备产品应用性能得到全面优化，提升现代化工业生产效率，对促进相关工业企业经济效益具有重要影响。根据实际生产要求合理应用数控机床控制系统能保障数控机床运行效率与稳定性全面提升，还能满足相关处理指令要求。在数控装置设备中录入代码形式，通过此类方式对机床基本生产动作进行有效控制。为了对系统相关控制指令分析，使得生产活动中能够有序开展。在机械生产制造规模不断扩大背景下，数控机床在实际运行过程中会出现较多问题。当数控机床稳定性受到影响，会发生不同程度安全事故，导致相关生产人员人身安全以及企业经济效益受到较大威胁。在此现状影响下，对数控机床控制系统基本应用性能进行关注是相关部门重视的重点问题。此外PLC自身具有良好自我检测与抗干扰能力，通过PLC 能提升机械装置基本应用性能，使得数控机床实际运行效率全面提升，推动现代化工业生产稳定推进。
二、PLC 数控机床电气自动化控制设计
1、硬件结构
（1）机械手换刀。机械手包含两个自由度，属于气动型。向上伸展机械臂以及刀具夹紧控制机械手汽缸进气的动作，是依靠对电磁阀开关进行控制来实现的。利用SIMOTIOND 对机械手的伸展长度进行控制，机械手的运动活塞带有磁性，确保刀具可以准确回收到刀库之内。汽缸外壁设置磁性感应装置，机械手伸展到相关位置后感应开关接通，SIMOTIOND 收到信号之后，第一时间将机械手的进气路予以关闭，实现机械手限位的功能。
（2）断刀检测。断刀检测一般采用OC 形式，借助光纤传感器，OC 门的接入线能够和24V 电源连接，传感器的一根光纤输出红外线，另一根光纤接收红外线，对刀具是否有效进行准确的判定。
2、系统功能模块。下位机软件实际运行环境是SIMOTIOND，实现的功能是接收数据信息同时对执行部件工作与机床实际状态实施检测。组态好轴后，对轴实施操作通常由程序控制，操作系统对SIMOTIOND 内部程序予以调用。系统主要功能模块包括：轴使能功能块，对即将进行启动的轴进行初始化。对一根轴实施使能是其能够启动的基本前提。轴的位置控制功能块，驱动某一根轴到相应的位置。轴回零功能块。针对非绝对值编码器而言，每次系统上电轴必须回零，以确定轴的当前位置。关闭轴功能块，一般在轴不需要再次启动时执行。若轴已处于关闭状态，再在轴上进行运动可能会造成停机问题的出现。
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三、PLC 在数控机床电气控制方面的应用
1、PLC 技术用于数控机床的基本形式。当前在数控机床电气控制中PLC技术的有效应用主要是通过内装式与独立式两种形式。目前通过独立式PLC技术能够在生产过程中更好地获取用户对生产功能方面的应用要求，从而选取针对性的PLC产品。在数控机床中通过此项技术能够对数控机床生产加工性能进行调控，对数控机床性能进行优化。此外，内装式PLC技术主要属于集成化PLC技术，将此技术在数控工作系统中进行应用能够使得PLC与NC技术进行结合控制，这样能够使得不同技术在实践过程中信号传递速率能够有效加快，对内部总线交换速度进行优化，使得信息传递速率不断加快。PLC与NC技术能够共用CPU，也能独立应用。从软件与硬件角度来看，二者技术之间未留下多余导线，这对于提升系统运行稳定性会产生较大的不利影响。PLC 技术在实践应用中在CNC显示器上能够直接展示多项生产信息，对提升系统应用功能具有重要意义。
2、PLC 用于数控机床的基本工作流程。现阶段在数控机床中融入PLC 技术，在完整的工作流程中主要分为三个基本步骤，首先是PLC技术输入阶段，此阶段需要通过PLC 技术掌握电路实际运行情况，然后获取对各项数据。此阶段PLC技术在外部输入中通过与电路进行连接能够通过寄存器实现读入输入基本目的，确保相关程序进行可执行阶段。其次是PLC 技术基本执行阶段，此阶段需要全面按照程序基本指令进行操作，然后对相关指令进行读取，在规范化程序上进行。其中用户程序是结合现代化工业生产中不同指令构成，根据存储器相关指令能够进行有效排。此时如果未出现跳转指令，等到初始阶段执行命令结束之后，再进入到输出处理阶段。最后阶段是PLC技术输入阶段，有效完成输入与执行阶段之后，此时PLC 技术寄存器开始进入输入电路状态，在稳定输入过程中会相对应的进行有效输出。完成各项指令之后，对锁存器输出转存进行有效刷新能够通过规范化输出方式实现驱动的外部负载。
3、数控机床功能模块的有效控制。在数控机床自动化控制系统中有效应用PLC能够结合生产要求对操作面板进行有效控制，数控机床是重要的自动化设备，主要操作面板是有机床和系统操作面板构成。在数控机床自动化控制系统长期运行过程中，借助PLC能有序编程，对控制面板进行调控，这样能够对生产控制过程中信号传递流失情况进行控制，使得系统运行效率有效提升。在PLC 控制中首先要对输入与输出信号进行控制。在信号控制过程中会应用到PLC基本逻辑预算，当生产加工中多项信号全部处理结束之后，可以通过PLC 进行有效输出。这样能够使得输出信号通过电路中接触器、继电器、电磁阀等输出给相关控制对象。其中PLC还能对相关指令进行翻译转换，然后将获取结果传递给数控机床，使得机床生产加工过程中能够全面按照技术人员各项指令要求完成相应工作，使得数控机床功能得到有效控制。其中PLC 编程程序员能够对数控机床传递出的信息进行定义，结合相关问题进行有效修改，这样能确保机床运行过程中稳定性有效提升。将机床接口与PLC 输出接口相互连接时，输出口相关信息传递以及传递地址都能人为进行定义，通过CNC传递给PLC，加快信息传递交换效率。
结束语：
总之，PLC是一种可控制器件，当前在数控机床自动化控制中具有较大的应用价值，能够提升数控机床生产作业效率，还能提升自动化控制程度，加快企业生产效率，提升企业生产金环境效益。随着我国各项技术快速发展，PLC 技术在数控机床自动化控制系统中的应用范围不断扩大，能够全面提升数控机床应用稳定性，促进我国机械行业全面发展。
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论文作者:张扬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：数控机床论文; 技术论文; 机械手论文; 自动化控制论文; 指令论文; 阶段论文; 机床论文; 《基层建设》2019年第15期论文;