哈尔滨电机厂有限责任公司 150040
摘要：PLC技术具有高度的可靠性，强大的抗干扰能力以及对恶劣生产环境的适应性，因此被广泛应用于工业控制领域。为此，提出一种基于PLC技术的数控机床控制系统，通过其硬件结构和数控机床控制数据的通讯接收，以及基于PLC的控制数据映射设计，最终执行了数控机床控制程序。对比实验进一步证明，该系统的错误率比传统控制系统低，具有更大的应用价值。
关键词：PLC；数控机床；电气控制系统
前言
随着科学技术的进步，PLC技术逐渐应用于各种机械领域。PLC是一种结合了微处理器技术和继电器触点控制的新型技术。最大限度地利用微处理器技术的优势。接触控制系统保持在最低限度，以便所涉及的人员可以更方便地工作。
1PLC和CNC机床概述
1.1PLC的简要说明
PLC的正式名称是Programmable Logic Controller。这是一种设计用于具有数字操作和数字操作的工业生产的电子设备。依靠可编程存储器，使用诸如算术运算之类的指令，并使用编程技术来实现输入。输出并执行各种类型和设备控制操作以完成指定的任务。当前，最常用的是数控机床的电气控制。
1.2数控机床简介
数据机床是具有程序控制的自动机床，控制系统可以直接处理包含代码或其他编程数据的文件，对其进行解码，移动马达以及加工零件。CNC机床的存在可以有效地完成小型精密零件的精加工，从而改善工艺并节省人工成本。与传统的数控机床相比，数据机床具有效率高，质量高的优点。由于这一优点，数控机床在机械工业中得到认可，并迅速发展。
2PLC对数控机床技术的影响
数控机床缩写为CNC机床，是配备了程序控制系统的自动机床。CNC机床的操作原理是通过编码器编辑信息，然后通过算术处理，最终通过CNC设备发送各种信号来控制机床的操作。在引入和应用PLC之前，传统的CNC机床需要大量的人力资源工作，并且机床在产品设计和制造中的速度相对较慢。随着智能时代的到来，越来越多的工业领域可以逐步引入人工智能，以有效地提高机床的效率。PLC的功能是使用可编程存储器，其中包括操作指令，例如存储和执行逻辑运算，进行计数和顺序控制、数字输入/输出控制。此外，机床在编程代码上进行了标准化。由于产品型号在产品制造过程中有所不同，因此有必要根据产品型号更换相应的切削工具或夹具，或更换材料。在数控机床的电气控制中引入PLC技术可以有效解决上述问题，降低人工成本。这不仅改善了工艺技术，而且促进了智能CNC，及快速开发机床控制系统。
3PLC技术在数控车床控制系统中的应用需求
3.1操作要求
众所周知，数控车床的控制目标主要是根据以下顺序控制功能执行的：（1）主轴启动，前/后和停止控制，（2）换刀操作，（3）冷却液打开/关闭，（4）主轴夹紧和放松，（5）润滑油启动和停止。这就旋转编码器来测量和精确控制带有负反馈的主轴转速。这些CNC车床的运行要求可以通过PLC技术进行控制，该技术可以启动CNC车床的电气自动化控制，例如开关控制，脉冲控制，模拟控制，运动控制，数据采集和信号控制。另外，PLC技术相对简单易操作，安全性能可靠。同时，PLC技术大大提高了机床的运行效率，可以顺利完成数控车床功能操作要求及零件加工的目标。
3.2维护要求
另外，数控车床在运行过程中会发生各种故障，影响正常生产，并为日常维护带来很大的困难。
PLC技术可以通过监控，在处理和解决机床维护问题上，带来一定的技术优势。如果发现机床故障，会产生警报信息提示。此外，PLC具有强大的功能，可以快速确定故障位置，通过及时的维护使车床恢复正常状态，满足CNC车床的维护和使用需求。
3.3安全要求
数控车床的PLC技术包括急停开关控制技术。如果CNC车床有错误或危险，一键式紧急停止装置将立即停止机器并防止人身伤害。此外，由于PLC技术为X轴和Z轴行程设置了开关控制技术，因此可以将工具的可移动范围控制在合理的范围内，避免由于机床碰撞而对机床造成的损坏。当然，安全问题另一因素是员工认真负责的态度。认真而严格的检查可以最大程度地减少安全事故的发生，从而确保企业机床，零件和人员的安全。
3.4企业管理要求
在企业管理中还考虑了PLC技术，同时设置了故障记录的时间和类型，并以此为基础，企业的生产经理可以推测出机器故障的原因。解决因人为损坏或操作不当引起的问题。当然，如果企业的维护人员可以及早发现问题，则可以及时进行联合调查。这也是监控员工工作效率并促进恢复生产和企业控制的有效途径。企业将在财务上受益，同时还将提高数控机床的管理水平。
4基于PLC的数控机床电气控制系统的设计
4.1数控机床控制数据通讯接收
在系统的实际操作中，控制数据信息通常包含无效数据。因此，有必要根据控制顺序接收到的控制数据使用PLC进行扫描，将有效的控制数据输入存储器，然后再进入系统的处理阶段。在程序控制执行阶段，当通过CNC机床控制数据通信接收来更改输入控制数据时，存储器中现有的控制数据不会受到影响或发生更改，而控制数据将根据通信接收的相位发生更改而改变。
4.2基于PLC的控制数据映射
接收到数控机床的控制数据后，通过系统的计算机接口将再次实现控制数据的通讯，并获取两个8位十六进制数。通过数据映射，最终将获得每个控件。每个点的值与特定变量一起存储以实现区域映射。基于PLC的控制数据映射是系统中非常重要的链接。只有通过此链接，才能将用户输入的参数信息转换为特定功能，以控制系统中的CNC机床。
4.3实现数控机床控制程序的执行
为了使系统执行CNC机床控制程序，必须在执行控制程序后首先根据用户实际输入的信息，获得相应的预期结果。在逻辑结构中，保留的输出控制数据中的变量根据仪器组件中的各种信息连接到系统中的相应位置，从而在仪器组件和系统端口状态之间提供实时连接。通过编译链接将控制程序分为几个不同的单元，并分别进行翻译。每个逻辑对应于数据机床的设备组件，节点位置代表每个控制逻辑和逻辑功能的节点。此后，逻辑操作，并且在操作期间，针对每个控制命令开始逻辑操作，并且将操作结果输出到映射区域。最后，根据映射区域的输出结果执行相应的控制程序，以实现对数控机床的控制。
结束语
PLC有各种各样的应用程序，可以加快CNC机床的信息交换速度，并扩大电气控制的控制范围。希望本文能够使相关的机器制造和加工企业实现电气自动化控制系统，并使机器行业实现持续稳定的创新。。
参考文献
[1]何松柏.基于PLC技术的数控车床控制系统应用[J].建材与装饰饰，2020(02)：211-212.
[2]沈华健.基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].科学技术创新，2019(32)：162-163.
[3]李连亮.基于PLC的数控机床电气控制系统分析[J].内燃机与配件，2019(16)：130-131.