身份证号：14062119821011XXXX
摘要：PLC的可靠性、稳定性、灵活性等都比较强，当前普遍运用于工业控制系统内。在数控机床生产过程中，PLC的应用可以提高机床的自动化控制水平，实现对数控机床生产过程中的各个环节的有效控制，例如对程序进行启动、停止，在生产过程中自动换刀，对生产过程中的各种故障进行自动诊断和处理等，都可以通过PLC技术的应用得以实现。
关键词：数控机床；自动化控制；PLC技术；运用
PLC的全称为“可编程逻辑控制器”，是数字化技术的一个重要组成部分，运用大型集成电路技术，其运行安全性与稳定性都很高，同时具有良好的抵抗外界影响的能力。PLC的优势让其普及频率更高，而且为工业生产水平的提升带来很大帮助。
1 PLC概述
PLC是一种数字化操作系统，为工业生产提供逻辑化控制和数字化运算操作。PLC系统构成比较复杂，运用一类可编程的存储器，能够在PLC当中进行不同类型的操作，比如在系统内进行逻辑运算、顺序控制、计数、定时等，都可以经过精确的控制以及专业化的计算之后，通过系统的输入输出接口传递出对应的数字化或者模拟化信号，从而能够有效把控生产以及制造机械设备的过程。随着数字化技术的不断发展，在工业领域中越来越多的运用到了PLC技术，大大提高了系统的工作效率。诸如在生产车床环节，传统的机床控制采用继电控制器，系统的结构比较复杂，很容易出现故障；PLC采用电气控制系统，无需像传统的控制系统一样随时更换零件，而是对各种参数进行更改，从而达到变换生产工艺的目的。所以，PLC技术的应用可以节约成本，也可以提高生产效率，大大缩短了生产机械和设备的时长，这也是数控机床控制系统一个明显的优点。目前很多数控生产企业开始引进这一技术，然而在具体运用环节产生的问题也在屡增不减，比如在生产过程中要使用继电器，但是这些继电器的控制箱很庞大，在对线路进行调试的时候，就需要人力、物力、财力的支持，这也是未来PLC自动控制系统研究中需要重点考量内容。
2 PLC在数控机床自动化控制中的优势
2.1 可靠性高
PLC是一种可以实现逻辑控制的系统，PLC的可靠性与稳定性都很高，主要表现为:①PLC系统具有良好性能的开关电源。②可以实现自我诊断，当机械设备出现故障的时候，系统可以实现自我诊断，找到故障所在。③可以严苛管控器件质量，在数控机床生产过程中，通过PLC可以实现对生产的各种元器件的质量进行控制，质量不合格的元件会被立即淘汰，提高元件质量。④屏蔽能力强，提高了系统运行的可靠性和稳定性。
2.2 丰富的I/0接口模块
良好的输入输出接口是实现系统高效控制的基础，在数控机床应用过程中，如果输入输出接口可以快速响应，则可以提高元件的生产效率。PLC系统可以运用适应的输入输出模块，并且可以对强弱不同的信号、电位不同的信号等不同的工业现场信号进行处理，达到精准快速的处理效果。
2.3 模块化结构
要想确保工业控制需要得到满足，在数控机床发展过程中，一些小型的PLC系统会逐渐淘汰，进而转化为模块化结构。在PLC系统中，利用模块化来对不同部件进行设计，例如CPU、I/O等，可以把更多模块连接起来，形成一个全新的系统，再根据系统的不同需求，对功能进行调节，最终达到自动化控制的目标。
2.4 编程简单易学
PLC系统的编程难度较低，不需要有特别专业化的计算机知识，很多工程人员都可以完成系统的编程工作，对系统进行编程。
2.5 维修方便，安装简单
PLC的灵活性很强，能够直接在工业环境中实施操作，打破了传统的控制系统需要专门的机房这一限制。
在PLC应用过程中，可以把对应的I/0端有效连接起现场设备，然后对设备的运行情况进行控制，使得机械设备使用变得更加便捷，而且将对应知识运行与故障的提示装置设置在了不同模块上，以便于工作人员能够全面了解运行情况，一旦运行过程中出现任何问题，都可以及时停止运行，查找故障，直到将所有的故障都排除为止，提高了故障处理水平。
3 PLC在数控机床自动化中的应用
3.1 故障诊断
在现代数控机床运行过程中，PLC其自我诊断能力较强，尤其是自动化技术的应用，为机床的自我诊断提供了坚实的基础。当数控机床操作环节发生故障，系统会立即识别故障，同时将报警信息发布出去，且能够在CRT上快速呈现出报警信息，以便于工作人员以及维修人员可以利用实际呈现出来的信息来及时准确的将故障原因找出并进行分析，以便于提高排查与解决故障问题，为系统生成提供良好基础。在具体操作数控机床环节，其具有特定的操作流程，可以根据这些顺序进行自动交换动作，在诊断数控机床故障时运用PLC技术，就是根据机械运动的次序来判断的。
3.2 T功能
T功能指的是对刀具进行选择的功能，在数控机床生产过程中，不同的元件生产需要不同的刀具，对刀具进行科学合理的选择，也可以通过PLC来自动完成。当需要更换刀具的时候，系统会发出一个指令，可编程控制器接收来自于系统输出的需要更换刀具的代码指令，开始对这个指令进行转译，然后进行数据分析，可以找到需要更换的刀具对应的号码，然后将找到的刀具与生产所需要的刀具进行对比，如果不符合，则会发出需要换刀的指令，直到最终选择出所需要的刀具。具体的控制过程是，首先要接入PLC输入端的软开关，使得电机旋转到相应的位置，然后选刀、换刀，此时电机反转，等到刀架落下之后再将其压紧；换刀结束之后系统会发出信号，说明可以继续开始生产。
3.3 M功能
M功能指的是对系统进行启动和停止的功能，当可编程控制器接收到机床系统传送出的M指令之后，PLC会对这个指令进行编译，根据编译的结果执行相应的操作。PLC的辅助性功能会因为数控机床的类别不同而有一定差异，尽管数控机床的种类繁多，但是所有的辅助性功能基本相同，比如程序运行、停止、换刀等过程中，功能指令相同。
3.4 S功能
S功能指的是对数控机床的主轴进行控制，其控制的方法主要有2类，分别是代码控制法和直接指定法。前者指的是在S的后面有2个不同的数字，这2个数字代表的是抓后转速序列的序号，直接制定法指的是直接显示数控机床主轴转速的大小。在PLC应用过程中，可以将数控机床主轴运行过程中的情况清晰地显示出来，并且直观地展示出运行过程中各种参数的变化情况，对运行过程进行监控，防止出现异常情况。
4 结语
总而言之，PLC在工业控制中的应用，大大缩短了工业控制系统工作实践，PLC具有很强的模拟量处理能力、数字预算能力以及人机接口能力。对PLC在数控机床自动化控制中的应用进行分析与探讨，旨在促进数控机床工作效率不断提升。
参考文献
[1] 司昌练. 数控机床PLC相关故障诊断维修方法分析[J]. 山东工业技术，2019，287(09):142.
[2] 刘宏伟. 基于数控机床的PLC技术应用[J]. 电子技术与软件工程，2018，000(007):P.138-138.
[3] 高冕. 数控机床故障诊断中PLC的应用[J]. 中国科技纵横，2019，000(009):61-62.
[4] 姚永辉. 基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J]. 电子测试，2020(6):33-34.
[5] 刘春旗， 赵李， 刘邵洁，等. 基于PLC的数控机床电气控制[J]. 花炮科技与市场，2019(3).