王見冬　+趙亞麗　王晨光

摘 要：機床作為一種機械、液壓以及電氣協(xié)同控制的一體化通用加工設(shè)備，具有一定的代表性、典型性，同時故障的發(fā)生率非常高，同時具體故障的類型非常的多變，故障排除的工作量很大，短時間內(nèi)很難完成。PLC主要是控制電順序的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展和完善起來的，微處理器是其最主要的核心，是一種能夠進行自動控制的裝置?，F(xiàn)階段，PLC已經(jīng)完全取代了以繼電器和接觸器為主的控制設(shè)備在機床電氣控制中的應(yīng)用，憑借PLC本身的可靠性和對控制時間的精準性能夠?qū)崿F(xiàn)對機床電氣控制的優(yōu)化與改進，從而取得良好的控制效果。

關(guān)鍵詞：PLC；機床電氣；控制；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.025

近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進步，我國的PLC獲得了更多的發(fā)展機會，并且在網(wǎng)絡(luò)通信和數(shù)據(jù)處理等方面逐漸得到了科學(xué)的改進。目前，PLC在全世界的機床電氣控制中都得到了廣泛的應(yīng)用，其具有良好的擴展性、組態(tài)靈活方便、控制可靠，雖然體積非常小，但是功能強大、速度快，維修起來更加方便和快捷。

1 組合機床的主要構(gòu)成

組合機床主要是按照工件加工的實際需要，以大量標準化和系列化通用部件的基礎(chǔ)上，搭配少量的專用配件，嚴格按照事先設(shè)定好的加工工序?qū)σ环N或者多種工件進行高效且靈活的專用機床。同時，組合機床在結(jié)構(gòu)方面相對比較簡單，生產(chǎn)效率以及自動化水平都相當高，具備重新進行整合的能力，在大批生產(chǎn)中對于零件或者工序的加工非常適用。

一般情況下，組合機床都是半自動的，在很大程度上可以實現(xiàn)工件的多面和多主軸加工，并且通常采用多個主軸、刀、面以及工序同時加工的方式，與通用機床相比生產(chǎn)效率相當高，并且成本低，因此逐漸被廣泛應(yīng)用在大批量的生產(chǎn)過程中，在一定程度上還可以組成自動生產(chǎn)線，有利于自動化生產(chǎn)的實現(xiàn)。

基于組合機床主要是由專用的加工部件和通用的標準部件組成，其動力部件的驅(qū)動主要是液壓系統(tǒng)或者電動機，在電氣系統(tǒng)自動循環(huán)工作的控制下實現(xiàn)機電液的一體化發(fā)展，或者是機電加工設(shè)備控制的自動化。組合機床最常見的通用部件為動力滑臺，但是多數(shù)情況下是拿電動機代替驅(qū)動的，有時也會拿液壓機充當。但是所有的標準都經(jīng)過了動力部件的控制電路，通過對不同動力部件之間的優(yōu)化組合，在很大程度上就能夠整合一臺完整的組合機床。

此外，在組合機床中我們可以利用軟件實現(xiàn)對硬件運行狀態(tài)的有效監(jiān)督，而硬件可以對軟件的工作狀態(tài)進行監(jiān)視，兩者的故障在一定程度上都能夠通過指示展現(xiàn)出來，極大的方便了操作人員的維護與更新。

2 PLC在機床電氣控制中的具體應(yīng)用

所謂的PLC主要是一種在使用過程中能夠面對經(jīng)過以及現(xiàn)場問題的可以進行編程的保存器，專門應(yīng)用在工作環(huán)境中對數(shù)字運算的操作進行設(shè)計的電子體系，其所應(yīng)用的編程語言通常都非常的高級和“自然”，應(yīng)用起來相對比較靈活和便捷。同時可以通過輸入和輸出數(shù)字式或者模擬式，實現(xiàn)對各類機械以及生產(chǎn)經(jīng)過的有效控制，與其他外圍設(shè)備一樣都是在工業(yè)體系的控制中形成一個整體，按照具體的原則進行設(shè)計的，擴展性良好。

（1）自動控制的作用。除去手工方面的復(fù)雜操作，PLC在機床電氣控制中的實際應(yīng)用，能夠幫助操作人員借助一定的編寫程序?qū)?shù)據(jù)和程序編入到一定的PLC技術(shù)的中樞芯片中，而機床電氣設(shè)備在這些數(shù)據(jù)和編程并在制定程序運轉(zhuǎn)中工作，通過提前就已經(jīng)編譯好的程度在遇到特殊情況時自動啟動故障解決和反饋系統(tǒng)。

（2）及時反饋的作用。PLC在機電電氣控制設(shè)備自動運轉(zhuǎn)時，就已經(jīng)具備了掌控和反饋信息的巨大作用，操作員只需要在工作設(shè)備運行中進行全面的掌控即可。同時，設(shè)備所出現(xiàn)的異常情況同樣能夠從PLC所反饋的信息中詳細的了解到，如故障出現(xiàn)的具體部位、種類以及具體程度等，這很大程度上有利于操作員對故障進行詳細的分析和處理。

（3）在照明系統(tǒng)的中的應(yīng)用。開機時通過對機床電氣系統(tǒng)的控制可以正常的啟動照明系統(tǒng)，打開控制柜其中的照明體系便會立即開啟，控制柜關(guān)閉時照明系統(tǒng)也會跟著馬上關(guān)閉，然而在應(yīng)用了PLC之后，上述過程會更加容易完成。同時，開機亮起黃色的信號燈則表示系統(tǒng)的已經(jīng)準備好，紅燈亮緊急停止，綠燈亮正常運行。

（4）在組合機床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。組合機床主要是針對某些制定的工件，在相應(yīng)的工序下按照嚴格的要求分批次、分批量進行加工的組合性設(shè)備，通常情況下生產(chǎn)效率非常高，機床的構(gòu)造相對比較繁瑣，因此在電氣設(shè)計方面的要求非常高，必須具備充足的可靠性和固定性，PLC在組合機床電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，便很好的解決了這一問題，實現(xiàn)了組合機床的自動控制。

由于組合機床在構(gòu)造方面相對比較繁瑣，對可靠性的要求還十分高，因此結(jié)合機床在設(shè)計方面的要求一般會在粗鏜的主軸上采用雙速交流電機，使其能夠最大限度的滿足加工端面上的需求。同時，為保證機床在加工過程中工作臺能夠始終保持封鎖的狀態(tài)，在回轉(zhuǎn)工作臺以及各動力頭的中間需要額外增加一定的互鎖電路。因此，機床電路的設(shè)計十分繁瑣，輸入點和輸出點要足夠多。

（5）分散控制體系。分散控制體系的存在對于確保PLC更好的掌控生產(chǎn)設(shè)備而言，具有非常重要的意義。相比較于傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，生產(chǎn)線的存在使得生產(chǎn)產(chǎn)品的效率較之前有了很大的提升。同時，實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備線的同時控制相對來說十分困難，然而PLC的應(yīng)用可以很好的解決這一問題，分散控制體系的存在能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)線上每一臺設(shè)備的有效控制，便于PLC各裝置之間的信息交流和傳遞，從而有利于設(shè)備的穩(wěn)定運行，使得生產(chǎn)的精度性獲得了顯著的提高。

綜上所述，隨著PLC的發(fā)展，到目前為止已經(jīng)形成了大大小小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各種規(guī)模的工業(yè)控制場合中?，F(xiàn)階段，PLC已經(jīng)完全取代了以繼電器和接觸器為主的控制設(shè)備在機床電氣控制中的應(yīng)用，在機床電氣控制中發(fā)揮著重要的作用。

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作者簡介：王見冬（1966-），男，河南濟源人，本科，講師，研究方向：機電一體化。