摘要：PLC 是一种新兴工业控制装置，该装置成功地取代了传统控制装置单一、僵硬的控制模式，实现了智能化的运行方式。并且在 PLC 控制过程中能够实现大规模的数据运算，具有多功能、效率高等优势。目前，PLC 控制装置在诸多领域应用非常广泛，尤其是在电气领域，其效果非常显著，间接地带动了我国电气发展的进程。
关键词：PLC；数控机床；电气控制；研究
1.PLC 和数控机床简介
1.1 PLC 简述
PLC 全称叫作可编程逻辑控制器，是一种为工业生产设计的数字运行操作的电子装置，以可编程存储器作为依托，在其之上运用算数运算等指令，以编程技术实现控制器的输入、输出，进而对各类及其设备进行控制操作，完成规定的任务。目前使用最多的是数控机床电气控制方面。
1.2 数控机床简介
数据机床是一种带有程序控制的自动化机床，是数字控制机床的简称。该控制系统能够直接处理具有编码或者其他编程数据的文件，并将其进行译码，以便于使机动床动作并加工零件。数控机床的存在可以有效地完成小零件和精密零件的精加工，使工艺得到提升，且节约了人工成本。相较于传统数控机床，数据机床具有高效率、高质量的优点，也正是因为这种优势，才使得数据机床能得到机械行业的肯定，从而迅猛发展。
2数控机床的结构组成
2.1 数控机床的基本组成
2.1.1 机械传动机构
机械传动机构是数控机床的运动控制的直接实施者，其精度直接影响加工零件尺寸，是加工动作的具体实施者。数控机床的机械传动机构是数控系统控制任务的重要支撑组件，机械传动机构直接关联机床的加工动作结果，加工动作如不能合乎程序要求将直接影响加工精度。数控机床机械传动机构一般包含主轴传动机构和进给轴传动机构，主轴传动机构配合主轴电动机实现主轴运动控制，进给传动机构配合进给电动机实现进给轴运动控制，数控机床主轴运动形式和进给轴运动形式的相互配合完成三位坐标指定区域内的轨迹控制，进而完成对毛胚件的加工。通过电气控制系统对开关量的控制，实现各个机械运动部件的顺序动作，这比普通机床更具工作效率，同时也节省了大量人力成本。
2.1.2 电气控制系统
电气控制系统是实施机床运动过程控制的执行方，具体由电源模块、电机模块、继电器模块组成。电源模块是向机床电气组件供给工作电流，电源的供给电流的性质有两种：直流电和交流电，其中交流电供给电机模块和继电器模块，电机模块作为机械传动机构的动力源头，电机模块具体将交流电转化为机械力通过传动链改变机械传动运动形式；直流电主要作为电机模块中的三相交流异步电动机能耗制动使用在数控机床中CNC 系统的起停按钮也需要直流电供给。继电器模块是电气控制系统的重要执行者，继电器控制系统是电气控制系统的动作逻辑的实施者，其主要作用是实现机械传动 机构动作逻辑控制，从而对机床的各种动作进行统一规划。
2.1.3 可编程序控制器
可编程序控制器，即 PLC 是数控机床的核心控制部分，在数控机床自动运行中，数控机床有三个控制任务，主轴控制、位置控制以及辅助控制，PLC 可以通过对插补程序的分析和使用，识别如 M、T 等辅助指令，实现数控机床辅助动作的控制。在数控机床工作过程中，数控系统将编程人员或 PC 端输入的插补程序翻译成机器语言传送给伺服控制单元，伺服控制单元接收脉冲信息之后对相应电机进行驱动控制，同步实现数控系统主轴和位置的控制。位置检测装置同步检测机床电动机在工作中的状态数据等，并将采集的各种数据转换为二进制格式回馈给数控系统，从而实现对数控机床的精度控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2 数控机床的保护机制
机床在工作过程中会出现一些紧急情况，针对此种状况，需要设计一种特定设置措施，以免造成安全事故急停按钮的设计，数控机床操作人员在操作数控机床的时候由于操作不当发生人为事故时，如不及时处理则有可能造成安全事故，如能 及时按下急停按钮对数控机床进行急停操作可避免生产安全事故的发生。
3.PLC在数控方面的应用
3.1应用的几项形式
形式上一般也就是分为两种，集成式或者是独立式。集成式是在一开始就把 PLC 当做了内部的一项内容，它与 NC 在内部就把交换完成了，信息和数据这样一来就很安全和快速。因为现在的传播途径非常多，传播速度也很快，这样使他们更好的实现了一些隐藏行的更深的操作性能。这种形式更适用于层次较高的系统，更能发挥出优势出来。另一种是独立式，也就是外装式。与 CNC 可以独立进行完成工作，这样操作下，它与内部就没有什么关联了，并且这种形式更适用于数控机床。在开放程度上，它会比第一种更具有更高的选择性。这样的两种运行方式各自有各自的好处，不能一概而论。应该具体操作上具体思考以达到更好的性能与作用！
3.2 PLC的信息传输
PLC 需要通过接口进行传输，称为数据互传。它可以与不同的对象进行信息传输，比如可以与机床进行传输或者与CNC进行传输。不过因为每一个的程序有所不同，那么它们之间所传输的方式也是不同的。假如是 PLC 到机床，需要配备端口与数据借口，而这些在工厂的时候就已经把系统设定好了。如果是传信息到 CNC，那么就只能选择确定的地址，而这是出厂时生产者已经所规定好的，个人是无法改变的。系统程序都存在于PLC的存储器里，里面已经设定好了每一个控制所需要的指令，程序如果执行完毕后，就会开始信号的输出。可编辑逻辑控制器的生产厂家信号定义会比较多样，但是使用者并不具有改变信号的权利。利用 PLC 交换，传达的会更加方便与快速。
3.3 PLC的控制使用
PLC 会接受到控制信号，并且完成对机床的逻辑、应用、硬件等控制。每个信号所对应的内容是不一样的，PLC 会收到控制面板发出的信号，并把它编入系统，最后再利用输出完成对外界的控制。PLC 管理了现场的各样的硬件，它会智能的编辑出警告信息，然后进行编号排列。在操作中的每一个环节都不能大意，控制和使用并不比信息内容容易多少，如果操作不当的话，都会造成很大的损失，严重还会对国家之间产生影响。因为自身的重要性，对内核的提升也有一定的促进作用。现在 PLC所应用的范围太大太广了，这也就不自觉的需要及时的更新自己的系统。随着数控技术的一步步发展，PLC 的发展空间也在一步步扩大，需要专业的人员与工厂给予高度的关注度！其实目前 PLC 的应用并不成熟，只是在应用方面需要的很广泛而已。系统在接受到警告后，会开始进行维修。根据操作的需求，模式是需要不断的进行智能转换的，这个时候大数据的变换，系统进行的更替还有功能的切换等等都需要 PLC 的执行。看起来 PLC 只是一个小小的控制器，但是它里面所涵盖的数据，芯片和与接口进行的交换与配合是无法想象的。
4结语
总而言之，PLC 在数据机床电气控制方面有着诸多显著的优势，不仅在数控机床的控制系统方面有着重大的突破，还在数据机床的性能方面有所优化和提升。例如，将 PLC 可编程控制器作为核心内部元件，加入继电器，不仅提高了电气控制系统的运行效率，还优化了技术的革新。目前为止，数控机床领域正在高速进步，再加上 PLC 的操纵能力和逻辑解决问题能力很强，因此 PLC 编程技术在数控机床电气控制方面作用的效果将越来越显著，进而带动社会经济和市场效益稳定向上的发展。
参考文献：
[1]于福来.数控机床的电气控制系统设计分析[J].科技创新导报，2017，14（31）：10-11.
[2]文晓娟，高鹏飞.PLC在数控机床电气控制中的运用[J].科技经济导刊，2017（24）：14-15.
[3]李春敏.基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].河南科技，2017（15）：66-67.
[4]张代玉.基于PLC的数控机床电气控制系统[J].电子技术与软件工程，2017（15）：140.
论文作者:刘婉竹1,刘金生2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：数控机床论文; 机床论文; 控制系统论文; 数据论文; 主轴论文; 电气论文; 操作论文; 《基层建设》2019年第14期论文;