PLC技术在机床电气控制系统改造中的具体运用

PLC技术在机床电气控制系统改造中的具体运用

郭新

沈阳优尼斯智能装备有限公司

摘要：机床电气控制系统中的PLC技术，关键在于实现智能化、实时性、自动化的机床电气设备运行过程控制，据此实现了机床电气的安全高效运行。当前发展趋势下的工业企业普遍采用了数控机床的智能控制设计方案，因此决定了机床系统复杂的电气控制改造方案必须要建立在PLC的核心支撑技术前提下。本文探讨了机床电气控制系统与PLC技术相结合的总体改造方案，合理完善机床电气系统设备的智能化控制模式。

关键词：PLC技术；机床电气控制系统；改造方案；实践运用

从机床电气的自动化控制系统设计与实现方案来讲，现阶段的PLC技术能够发挥出非常突出的实践保障作用。相比于机床电气控制的传统设计形式而言，融入PLC自动控制模式的机床电气设备整个运行管理过程将会更加高效有序，切实防止了机床电气的系统设备发生比较重大的机床使用故障。由此可见，创新改造并且推广采用机床电气控制下的PLC技术，对于提升机床电气控制的系统运行安全效率具有显著的必要性。

一、PLC技术的基本特征及其优势

（一）基本技术特征

可编程的自动化逻辑控制器，缩写为PLC，其本质上属于通用性质的工业生产过程控制系统。在计算机的自动编程软件作为控制的保障前提下，运用PLC模块能够促进实现工业制造生产全过程的智能控制目标，保证了现代工业生产与制造企业投入相对较低的成本资源，同时获得更加突显的工业制造系统运行效益[1]。具体针对电气控制系统、数控机床设备、智能化的企业生产监测设备系统而言，创新采用PLC技术都能够促使实现非常良好的企业综合效益。

PLC系统结构中的核心组成元素，主要设计为微处理器。完整的PLC系统设计模块还需要包含可编程的系统电源、系统数据信号的输入与输出处理模块、可编程的中央存储器。在当前的现状下，具有可编程与自动控制特征的PLC技术，正在被普遍采用于工业企业的生产运行实践。现阶段的工业制造企业通过积极引进并且推广使用PLC的数字化控制模式，可以做到在根源上保障工业企业的系统设备安全可靠运行，有效降低了重复性的人工作业成本。

（二）技术实践优势

PLC技术最为突出的运用实施优势，集中在于系统控制的设计精度更高、系统运行效率更好、实现节能化与智能化的工业生产模式转型等。具体而言，工业企业的操作技术人员目前在采取PLC的数控自动化方案基础上，总体上能够明显简化数控机床加工与制造的繁琐运行流程，促使工业企业现有的数控系统设备达到更加平稳与高效的控制目标。可编辑的逻辑控制器技术特征就是模拟形成企业设备系统操作的各项指令数据，运用自动化的数据输入、信息输出与模型生成等软件辅助方法，据此达到了全面操作控制钢铁冶金各个步骤环节的目标。PLC的机床电气控制智能辅助技术，构成了电气自动化控制中的典型表现形式。企业技术人员通过采取智能化的可编程软件，能够保证生成更加精准的编程控制相关系统指令，客观上促进达到了相对更低的生产运行故障概率，切实维护了机床电气控制过程的人员安全。

智能编程的软件系统可以有效取代机床电气控制实施中的人工编程指令，促使形成了具有更加强大控制功能的全新设备系统。与继电器实现生产操作控制的技术形式相比，采取可编辑的自动化逻辑控制系统更加有益于提升机床电气控制操作的系统抗干扰性能，同时也简化了机床电气控制的操作实施难度。在当前阶段的PLC数控技术实现逐步完善与创新的趋势下，工业生产机床设备与PLC模块的有机结合，还能保证实现更加动态化与高精确度的企业生产目标，有助于全面防止人工操作造成的误差[2]。因此从总体角度来进行分析，主要可见机电一体化理念下的PLC自动控制管理技术，集中表现在智能化、精细化、模块化的工业生产模式转型优势，进而决定了PLC技术将会全面融入到智能工业制造的具体实践领域。

二、PLC技术在机床电气控制系统改造中的运用方案设计

（一）机床电气的自动控制系统

机床电气的基本功能就是实现自动化的工业零件加工，然而在机床系统实现自动化与数字化的零件制造阶段中，通常都会由于设计加工控制的系统参数影响，因此造成了机床运行控制的整个流程发生某种程度的偏差[3]。对于机床电气设备全面采用PLC的自动控制设计形式，能够做到有效预防以上的零件加工设计误差存在，促使达到更加良好的加工制造企业零件精度。PLC的机床智能控制设备将会在几秒钟的较短时间里，快速进行单片机的指令数据发送以及接收识别，采取全过程的零件加工精度控制模式。

（二）机床电气的驱动与执行系统

机床电气系统如果要实现可靠的长期运行，则不能忽视机床电气系统中的驱动装置与执行装置有效配合[4]。机床变频的自动化调速装置应当直接连接于机床设备系统，进而有效确保了机床装置的实时状况数据能够得到更加全面完整的发送。采取闭环控制的机床调速改进技术思路，能够支撑工业企业的机床设备实现更加集约化的设备控制使用效益，促使全过程的机床操作控制指令得到更大程度的共享。机床变频调速的智能技术形式，集中体现在灵活的机床频率改变，采取智能化的自动控制形式来全面取代机床电气的手工控制形式。在目前的PLC技术控制形式下，关键就要体现在可编程的系统程序优化设计，那么在总体上就会达到缩短系统控制的指令传输时间、提升电气驱动的精准性、简化电气设备的执行控制步骤等效果。负责实施系统控制操作的企业技术人员，应当在适当的时间点来完成PLC的数控系统启动，确保将电气设备的执行元件连接于数控核心装置。

（三）机床电气的开关控制系统

电气控制开关是机床电气系统结构中的关键组成部件，机床电气设备的系统控制开关一旦发生了失灵的故障，那么将会直接干扰到整个机床系统的安全平稳效果发挥。因此，机床电气控制的优化改造设计方案，目前必须要侧重落实在系统闭环控制的电气开关设计思路改进。采取闭环控制的PLC自动控制优化设计路径，对于开关系统与继电器设备的快速响应过程能够予以有效的保证，确保将全部的机床电气终端设备纳入到闭环控制的安全保障范围。企业操作技术人员主要可以借助于自动形式或者人工形式的两种开启电气控制方式，按照PLC模块的设定流程顺序来完成电气开关的开启或者闭合操作。

结束语：

经过分析可见，机床电气控制的系统组成结构呈现出复杂性，机床电气控制的系统结构设备如果突然表现为机床运行故障，则会直接对机床电气设备的正常功能发挥产生显著的不利影响。近些年以来，很多工业企业正在着眼于全面改造现有的机床电气设备，通过引进机床电气控制改造中的PLC数字化技术，客观上推动实现了企业数控机床的平稳、安全与高效运行目标。具体在涉及机床电气控制的系统改造方案优化完善中，目前最为关键的PLC技术融入创新思路，应当侧重于机床电气的开关设备实现闭环控制，并且还需要重视机床驱动与执行设备原有的运行模式调整，保障电力设备得到有效控制。

参考文献：

[1]姬广盈. PLC技术在电力电气自动化系统中的控制研究 [J].自动化与仪器仪表,2024(01):252-256.

[2]罗彬. PLC技术在数控机床电气控制系统中的应用研究 [J].造纸装备及材料,2023,52(09):38-40.

[3]曹琳,张峻霞,房德磊等. 基于可编程逻辑控制器(PLC)的专用组合机床电气控制系统 [J].天津科技大学学报,2023,38(03):45-51.

[4]展明星. 基于自动化技术的机床电气控制系统改造的设计研究 [J].电气传动自动化,2021,43(04):35-39.

[5] 段美燕. PLC机电一体化技术在数控机床中的应用[J]. 现代制造技术与装备,2023,59(3):180-182.

[6] 唐涛. PLC机电一体化技术在数控机床中的有效应用[J]. 现代工业经济和信息化,2023,13(4):116-118.