摘要：PLC可编程逻辑控制器，是专门为工业生产自动化设计的数字操作电子系统。PLC的核心是可编程存储器，它依靠内部存储器执行逻辑操作、顺序控制、定时、计数等指令。PLC机电一体化技术在数控机床上的应用。在实际工作中，人员可以利用数字设备的输入输出来控制生产过程，大大提高了数控机床的智能化水平，促进了工业生产的进步。
关键词：PLC；机电一体化；数控机床；机械设计
引言
PLC技术是机电一体化技术的分支之一，体现了智能数控机床的发展趋势，具有独特的技术优势。本文分别就机械设计、自动控制系统、执行与驱动技术进行分析，简述PLC机电一体化技术的应用优势、方式等内容，包括自动排屑、传动系统分离、高精度控制等。旨在通过分析技术特点，使理论内容得到完善，更好的指导后续实际工作。
1机电一体化技术的发展现状
1.1数控技术的发展现状
目前，数控技术正朝着高精度、高速、可靠、模块化、智能化的结构设计方向发展。为了达到市场的多样要求，数控机械设备不断提高切削速度，干切削和准干切削逐渐发展成主流，设备的精度逐渐提高。数控车床逐渐随着技术的发展撤销了皮带、带轮等较为传统的驱动结构，使用电主轴的技术，用直线电机当做伺服驱动，免去了滚珠丝杠这一传送环节。在此基础上主轴的转速已经达到了一万转每分钟，我国的普通数控机床的加工精度已经达到了5微米，精密级加工已经达到了1～1.5微米，超精密级加工已经达到了纳米级别。
1.2工业机器人现状
随着科学技术的发展，企业开始使用机器人在生产线上进行自动化生产。一方面，他们解决了劳动力短缺问题。另一方面，降低了劳动力成本。供需关系促进了机器人控制技术、系统设计技术、编程技术等配套设施的发展。目前我国市场上已经有上万台工业机器人，其中30%的机器人是完全由中国研发生产，越来越多工业机器人的使用，能够有效解决我国劳动力紧张的现象。
2机电一体化技术的发展趋势
2.1智能化发展
机电一体化技术的未来发展趋势之一是机电一体化的智能化。智能化是以研究和开发为主，用于模拟、扩展和扩展的智能技术、理论和方法的新课题。如今智能化正在向机电技术靠拢，成为了新时代机电一体化技术发展的主要方向，是在控制理论的基础之上，融合了人工智能、模糊数学以及心理学等理论，使得智能化发展具有相当的判断、逻辑、决策等思维能力，来达到更高的控制要求。机电一体化产品技术的智能化发展水平将愈来愈高，智能化不仅体现在生产加工环节，与此同时产品的系统层次会由简单变为复杂，相互交界有着更多冗余度的双向关联。
2.2网络化发展
机电一体化技术的未来发展趋势之一是机电一体化的智能化。智能是以研究开发为主要基础，用于模拟、扩展和扩展的智能技术、理论和方法的新课题。机电一体化产品在网络可以远程控制、实时监控的基础上持续发展，实施控制的终端设施就是机电一体化的产品。通过网络技术的应用，数据终端和集成家电系统实现互相连接，人们在使用高科技产物的体验过程中获得方便。
2.3自动化发展
自动化是指在生产过程中实现无人或少人操作机械。机械系统根据人们的要求自动进行检测、分析等环节，达到最终预期的目的。机电一体化实现全自动化在航空、军工、农业等领域的应用，将会帮助人们从危险、繁重的劳动中解放出来，拓展人的感官功能，实现生产效率的大幅提升，增强人类改造世界、认识世界的能力。
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3基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用
3.1执行与驱动技术中PLC机电一体化技术的应用
执行与驱动技术是数控机床各项任务具体执行的关键，也是PLC机电一体化技术在数控机床中应用的主要环节之一。伺服驱动技术的主要作用对象是执行原件及其驱动装置，在所有的数控机床中，数控装置和执行设备都必然是连接在一起的，通信连接的可靠性也往往非常高，这可以保证所有输入的指令得到快速的响应和执行。与此同时，执行原件还会利用机械接口和执行机构实现连接，二者的连接有助于保证各类控制和调整指令的有效、精确执行。在执行和驱动系统中应用PLC机电一体化技术，其作用原理与控制环节是相同的，人员的指令是数控机床一切变更活动的核心，PLC机电一体化技术使整个过程得到了简化。
3.2机械设计中PLC机电一体化技术的应用
机械技术是大型工业机械生产的基础。PLC机电一体化技术的应用是以机械技术为基础的，是机械技术的智能化延伸和强化。在机械设计中，PLC机电一体化技术应用在防护装置、自动排屑装置、传动装置等方面。防护装置方面，现有的数控机床往往将开放式作业系统更改为全封闭式或半封闭式，由于人工操作的影响在PLC机电一体化技术的影响下被大大降低，无需人员随时了解加工情况，半封闭和全封闭操作对生产不会造成影响，但避免了切削金属屑飞出造成的破坏，安全性得到提升。自动排屑主要通过内置机械构件进行，在数控机床进行加工作业时，切削残留的金属屑会影响进一步作业，甚至影响镗刀等工具的使用寿命，在PLC机电一体化技术的支持下，加工的过程中，内置机械构件将金属屑自动进行收集，集中处理，避免了破坏情况。数控机床的传动系统分为主传动和进给传动，传统模式下，二者往往需要同时启动，在PLC机电一体化技术的支持下，二者可以实现分离，在PLC系统中设定默认控制程序，分别控制主传动和进给传动，并连接独立的伺服电机，有效提升了控制水平，可以进行多轴联动，也可以单独运作，效率得到保证。
3.3自动控制系统中PLC机电一体化技术的应用
自动控制技术是PLC机电一体化技术的核心。主要支持单片机系统、通信系统、输入输出系统和执行部件。尽管不同数控机床在具体设计上有一定的差别，但总体原理是相对固定的，即将上述技术集成到设备中，应用于数控机床系统。实际工作中，机床的工作参数需要随时调整，人员通过输入系统输入变更指令，通信系统会快速将指令传送给单片机，单片机在默认存储中寻找与指令相对应的部分，核准无误后，将更改参数的指令下达给执行构件，完成参数切换，同时利用输出系统将更换结果展示给控制人员，整个过程是半无人化的，一般不超过5秒钟。PLC机电一体化技术的支持下，数控机床实现了半自动运行，高精度控制技术使所有参数的调整都能够快速完成，且避免了传统模式下人工操作带来的误差影响。需要注意的，目前我国各类数控机床面临的主要问题是电动稳定性控制，在机床工作的过程中，受到电动机高速转动的影响，切削参数可能渐渐偏离固定值，导致工件出现诸如“±0．1mm”等偏差，在数控机床技术先进的德国，设计人员能够实时调整切削参数准确性的系统，其功能与我国目前的PLC机电一体化技术非常类似，可以作为参考，设法将实时调整功能与现有技术进行融合，或者设计报警系统，当实际工作值与标准参数出现较大偏差时，机床自动发出警报，提醒人员进行调整，进一步提升PLC机电一体化技术的应用价值。
结语
通过分析PLC机电一体化技术在数控机床中的应用，了解了相关的基本内容。PLC机电一体化为现代工业生产提供了相当大的帮助。在机械设计环节，PLC机电一体化技术提高了生产安全性。在自动控制系统中，PLC机电一体化技术提高了控制水平；在执行与驱动技术中，PLC机电一体化技术保证了对指令的及时响应。后续工作中，参考上述理论有助于在数控机床中进一步应用PLC机电一体化技术。
参考文献：
［1］施利华．数控机床常见的故障与基本处理技术分析［J］．南方农机，2017，48（20）：41－42．
［2］宁蒙川，刘晓．基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用［J］．电子技术与软件工程，2017（15）：134．
论文作者:李扬
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/17
标签：机电一体化论文; 技术论文; 数控机床论文; 指令论文; 系统论文; 机械论文; 参数论文; 《基层建设》2018年第22期论文;