基于PLC控制的機床電氣控制研究

隨著(zhù)科技水平不斷發(fā)展，傳統機床控制系統無(wú)法滿(mǎn)足現今技術(shù)要求，且維護成本高，容易出現故障，可編程邏輯控制機床在工業(yè)發(fā)展浪潮中應運而生?？删幊踢壿嬁刂茩C床電氣系統，不需要經(jīng)常進(jìn)行零件維護。傳統機床電氣控制技術(shù)在生產(chǎn)不同零件時(shí)需要配備不同機床，而可編程邏輯控制機床只要改變相關(guān)參數和生產(chǎn)代碼就可以轉變生產(chǎn)對象，節約生產(chǎn)成本，減少因更換零部件所造成的成本浪費和時(shí)間浪費，將自動(dòng)化生產(chǎn)在機床電氣控制中進(jìn)一步實(shí)現。
1　PLC 機床電氣控制系統結構
1.1　PLC 電氣控制機床基礎結構
　　PLC 電氣控制技術(shù)就是指通過(guò)數字化信息技術(shù)對電氣機床進(jìn)行控制，幫助對機床控制其運動(dòng)軌跡和加工零部件過(guò)程。這種技術(shù)和電氣機床生產(chǎn)進(jìn)行融合后，不僅能幫助生產(chǎn)還能是生產(chǎn)過(guò)程變得更加便捷。像我們日常中使用的全自動(dòng)洗衣機和電冰箱等都是PLC 控制技術(shù)在生活中的應用。在工業(yè)方面代表性產(chǎn)品就是基于PLC 控制的機床電氣控制技術(shù)，在這種技術(shù)扶持下，機床可以對符號和程序進(jìn)行邏輯處理，與普通機床相比，基于PLC 控制機床更加先進(jìn)，更加符合現代化機械加工要求。
　　電氣控制單元是由電機模塊、電源模塊和運動(dòng)控制器等部分組成，電氣控制系統主要組成部分就是運動(dòng)控制器。運動(dòng)控制器對機床主體工作部分進(jìn)行運動(dòng)、邏輯和工藝上控制，保障電氣控制系統正常運轉?，F階段PCL 電氣控制機床電源模塊主要分為兩種：種是可調電流，即將固定電流轉化為預定電流與運動(dòng)控制器進(jìn)行通信。第二種是不可調電流，即不可以轉化為電流，也不能和運動(dòng)控制器進(jìn)行通信。電動(dòng)機模塊也分為兩種，即裝機裝柜型和書(shū)本型，將通過(guò)電動(dòng)機電流變成適合電動(dòng)機使用的交流電。電氣控制單元是可以對電氣控制系統進(jìn)行控制。
　　電氣控制系統的執行部分就是對零部件進(jìn)行加工，是直接作用部分。通過(guò)對機床中電磁閥控制來(lái)完成各種機械活動(dòng)，在加工過(guò)程中，通過(guò)光纖傳感器檢測刀具在加工中是否存在異常，及時(shí)進(jìn)行更換。通過(guò)控制換刀角度提高PLC 電氣控制機床的工作效率，改變原有刀具運動(dòng)軌跡，使產(chǎn)品生產(chǎn)種類(lèi)變得多樣化。
　　PLC 電氣控制機床核心控制部分是軟件對程序進(jìn)行分析，并使用程序運行PLC 電氣控制機床?？刂茩C對我們輸入程序進(jìn)行分析，將信息傳遞給運動(dòng)控制器，運動(dòng)控制器接到命令后對電動(dòng)機模塊進(jìn)行控制，電動(dòng)機將這些命令轉化為動(dòng)作，對零部件進(jìn)行加工。
2　PLC 電氣控制機床的特殊結構研究。
2.1　PLC 電氣控制機床的急停按鈕
　　一般情況下，急停按鈕通常處于關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)關(guān)接觸點(diǎn)處于接通狀態(tài)。在發(fā)生緊急情況時(shí)，按下急停按鈕，急停按鈕接觸點(diǎn)就會(huì )斷開(kāi)，PLC 電氣控制機床中所有回路繼電器都會(huì )斷開(kāi)，電源也會(huì )停止為移動(dòng)裝置提供電源，急停按鈕裝置也會(huì )向PLC 電氣控制機床發(fā)出停止命令，讓設備停止一切操作。這個(gè)按鈕不僅可以控制緊急事態(tài)還可以使緊急事態(tài)不再持續發(fā)展，一旦系統出現程序錯誤還可以通過(guò)它對系統進(jìn)行復位。
2.2　PLC 電氣控制機床的超程限位程序
　　超程限位程序被壓在制作的軸承之下，通常情況下，超程限位程序和急停按鈕一樣處于松開(kāi)狀態(tài)，在PLC 電氣控制機床使用過(guò)程中，如果出現超程限位情況，超程限位系統就會(huì )開(kāi)始啟動(dòng)，和急停按鈕一樣，這個(gè)按鈕啟動(dòng)會(huì )使PLC 電氣控制機床所有回路繼電器都會(huì )斷電，同時(shí)向PLC 電氣控制系統報警。
3　PLC 電氣控制機床的功能分析。
　　PLC 電氣控制機床中有X 軸、Y 軸和Z 軸三種軸，其中Z 軸一般有四個(gè)，在工作時(shí)X、Y、Z 軸之間三軸聯(lián)動(dòng)，不同軸之間不僅可以合作運動(dòng)進(jìn)行加工，也可以分開(kāi)運動(dòng)進(jìn)行加工。為了實(shí)現對PLC 電氣控制機床的全閉合環(huán)控制，可以利用X、Y 軸間交叉運動(dòng)軌跡，對工作臺進(jìn)行控制，加強PLC 電氣控制機床加工精度，為了同步控制四個(gè)主軸電機，要加強對變頻器進(jìn)行控制，在對X、Y 軸進(jìn)行保護的同時(shí)，對四個(gè)Z 軸進(jìn)行限位。
　　PLC 電氣控制機床在使用時(shí)，時(shí)常會(huì )出現溫度過(guò)高現象。應該為PLC 電氣控制機床配備專(zhuān)業(yè)冷卻水泵，對電機溫度情況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，實(shí)時(shí)為PLC 電氣控制機床提供保護，保障機床正常運轉。
　　在日常使用過(guò)程中，PLC 電氣控制機床難免出現刀具損壞或磨損出現，應配備光纖傳感器對刀具進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，一旦出現問(wèn)題可以及時(shí)發(fā)現，檢測系統就會(huì )根據檢測情況進(jìn)行報警。工人在接到報警之后，可以根據系統指令找到損壞位置，進(jìn)行自動(dòng)換到或手動(dòng)換刀。
　　為了保證手動(dòng)換刀和自動(dòng)換刀有效性，PLC 電氣控制機床應配備自動(dòng)檢測裝置，在手動(dòng)和自動(dòng)換刀后檢測刀具位置和深度是否符合要求，提高PLC 電氣控制機床加工質(zhì)量和加工精度。
4　總結
　　隨著(zhù)工業(yè)水平不斷進(jìn)步，我國工業(yè)生產(chǎn)中可編程邏輯電氣控制機床也有越來(lái)越廣泛的應用?？删幊踢壿嬁刂茩C床在應用上，不僅幫助我國工業(yè)實(shí)現自動(dòng)化，還降低我國工業(yè)成本。但是，我國工業(yè)在生產(chǎn)加工過(guò)程中還存在很多技術(shù)制約，所以我們不能局限于眼前的工業(yè)水平，要不斷開(kāi)拓進(jìn)取，改良PLC 電氣控制機床技術(shù)，加強PLC 電氣控制機床生產(chǎn)安全和加工精密度，對我國工業(yè)有進(jìn)步性意義。