摘 要：時(shí)代發(fā)展到今天這個(gè)地步，自動(dòng)化已經(jīng)在很多地方開(kāi)始實(shí)行。PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用比較廣泛，雖然給我們的工作和生活帶來(lái)了極大的便利，在實(shí)際操作中仍然有很高的技術(shù)要求。本文將對(duì)PLC在數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化中如何應(yīng)用和實(shí)施進(jìn)行相關(guān)探討希望能夠?qū)LC的應(yīng)用起到積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機(jī)床；自動(dòng)化控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.034

PLC是編程控制器的英文縮寫(xiě)，主要是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信和自動(dòng)控制等技術(shù)相結(jié)合發(fā)展的自動(dòng)控制裝置。PLC這種技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已經(jīng)初具模型，但是仍有許多不足之處。通過(guò)運(yùn)用這種技術(shù)，極大的加快了我們生產(chǎn)的規(guī)模和速度，為工業(yè)化的發(fā)展注入了嶄新的生命力。

1 PLC系統(tǒng)

（1）PLC的組成結(jié)構(gòu)。PLC主要是由電源、中央處理器、存儲(chǔ)器、功能模塊等部分組成，具體的結(jié)構(gòu)我們可以參考圖1：

電源是PLC系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，所以電流的穩(wěn)定性是十分重要的，否則即使其他部分完好無(wú)損也會(huì)導(dǎo)致PLC系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。在對(duì)電池進(jìn)行研究時(shí)，要從電壓的大小、電壓的波動(dòng)范圍以及電池最大和最小的承受能力等方面進(jìn)行入手，才能設(shè)計(jì)出安全、穩(wěn)定的電池，提供穩(wěn)定的電流。PLC系統(tǒng)的核心主力軍是中央處理器，中央處理器的好壞直接決定了系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，是否會(huì)流暢、是否能夠正常接收信號(hào)等問(wèn)題。中央處理器可以接收到各個(gè)子系統(tǒng)傳遞過(guò)來(lái)的信息，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處理，做出反應(yīng)。存儲(chǔ)器的作用就和我們手機(jī)內(nèi)存是一樣的概念，可以儲(chǔ)存使用者輸入的指令和代碼，在第二次接收到同樣的信號(hào)時(shí)可以及時(shí)作出反應(yīng)。

PLC存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)類型和用戶類型，系統(tǒng)存儲(chǔ)器的主要功能是安置系統(tǒng)原有的程序，可以保證系統(tǒng)中的每一個(gè)部分都穩(wěn)定存在，才能發(fā)揮相應(yīng)作用。用戶類型的存儲(chǔ)器主要是以用戶為核心，將用戶自己輸入的指令或者程序進(jìn)行存儲(chǔ)，方便后期查找。功能模塊的作用是用戶通過(guò)設(shè)置，可以對(duì)相應(yīng)的功能進(jìn)行按時(shí)喚醒，主要是利用了邏輯控制器。

（2）PLC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。僅僅依靠計(jì)算機(jī)知識(shí)是無(wú)法設(shè)計(jì)出一個(gè)完整的PLC系統(tǒng)的，這個(gè)系統(tǒng)要結(jié)合計(jì)算機(jī)知識(shí)、通訊知識(shí)和自動(dòng)化控制技術(shù)等等。在這種高要求的條件下，設(shè)計(jì)者要精通各個(gè)方面的知識(shí)，還要運(yùn)用自己的設(shè)計(jì)將不同的部門連接起來(lái)，保證在實(shí)際使用時(shí)各個(gè)部分能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要充分考慮到PLC系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用性，設(shè)計(jì)出的PLC系統(tǒng)是要實(shí)際運(yùn)用的，但也要控制好經(jīng)濟(jì)成本。

2 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則

數(shù)控機(jī)床的硬件系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)也是我們關(guān)注的重點(diǎn)，包括計(jì)算機(jī)、PLC系統(tǒng)和一些輔助硬件等。在設(shè)計(jì)時(shí)逃不開(kāi)上面的主要內(nèi)容，還要嚴(yán)苛按照數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)原則進(jìn)行，否則可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量方面的問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床的使用和計(jì)算機(jī)密不可分，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)要將計(jì)算機(jī)知識(shí)運(yùn)用到其中，才能設(shè)計(jì)出讓人滿意的數(shù)控機(jī)床。

（1）系統(tǒng)可靠性原則。系統(tǒng)要想正常運(yùn)行，就要依照可靠性的原則。只是異想天開(kāi)，不切實(shí)際的進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)我們實(shí)際的工作是沒(méi)有好處的。理想條件只有在理想狀態(tài)下才能實(shí)施，而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中將會(huì)遇到的難題才是我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)需要考慮的關(guān)鍵。所以，在設(shè)計(jì)中要使用牢靠的零部件進(jìn)行硬件配置。

（2）功能完整性原則。目前對(duì)于普通的數(shù)控機(jī)床功能在設(shè)計(jì)時(shí)是一定要達(dá)到的，數(shù)控機(jī)床的功能有很多，我們可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)出各有所需的數(shù)控機(jī)床和PLC系統(tǒng)，比如觸發(fā)功能，達(dá)到一定條件下會(huì)自動(dòng)報(bào)警，使得數(shù)控機(jī)床的安全性大大增加，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)也更加穩(wěn)固。

（3）可擴(kuò)展性原則?？萍嫉牟粩噙M(jìn)步，人們的自我需求也逐漸增加，原有的系統(tǒng)可能已經(jīng)無(wú)法支持。因此要遵循可擴(kuò)展性原則，讓數(shù)控機(jī)床能夠隨時(shí)進(jìn)行改造和重生，以滿足社會(huì)的需求，不被時(shí)代所淘汰。

3 數(shù)控機(jī)床中PLC技術(shù)的應(yīng)用

PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中運(yùn)用的非常寬泛，它包括遠(yuǎn)程控制、3D干預(yù)等功能，可以充分的融入到數(shù)控機(jī)床的研發(fā)中。PLC技術(shù)的數(shù)控機(jī)床中的運(yùn)用主要是在數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳輸、數(shù)據(jù)端口、數(shù)控中心等方面。

（1）數(shù)據(jù)端口。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，數(shù)據(jù)端口就像大門一樣。如果數(shù)據(jù)端口出現(xiàn)了問(wèn)題，那么數(shù)據(jù)傳輸就不能正常進(jìn)行，會(huì)間接影響其他部分工作。PLC端口是數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵，在設(shè)計(jì)時(shí)可以采用質(zhì)量較好的硬件，有利于減少發(fā)生故障的可能性。

（2）數(shù)控中心。數(shù)控中心是對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸和控制的中心，通過(guò)運(yùn)用PLC技術(shù)，讓數(shù)據(jù)更加高效的運(yùn)輸、接收、處理，提高數(shù)據(jù)的利用率，讓有限的資源得到最大程度的利用。通過(guò)PLC技術(shù)，可以加快機(jī)械化的進(jìn)程，機(jī)器作業(yè)的錯(cuò)誤率很低，很大程度上減少了人為因素的影響，使得整個(gè)數(shù)據(jù)運(yùn)輸過(guò)程更加快速、準(zhǔn)確。

（3）數(shù)據(jù)傳輸。PLC雖然隨著時(shí)代的發(fā)展已經(jīng)體現(xiàn)在了生活中的方方面面，但是有利也有弊。在獲得高收益的同時(shí)，也承擔(dān)著很大的風(fēng)險(xiǎn)。近幾年，大數(shù)據(jù)時(shí)代中互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用越來(lái)越普遍，技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)，PLC技術(shù)也必須要做出相應(yīng)的創(chuàng)新和改變才能跟上時(shí)代的進(jìn)步。智能化在我們生活中也逐漸成為主流，對(duì)于數(shù)控機(jī)床也是如此，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)向智能化看齊，不斷的改良和完善數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，才能讓每個(gè)環(huán)節(jié)都發(fā)揮出自己巨大的作用。讓數(shù)據(jù)傳輸速度更快，讓數(shù)據(jù)處理速度更快，是未來(lái)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

PLC技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的運(yùn)用不斷的由傳統(tǒng)向現(xiàn)代改進(jìn)，數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化系統(tǒng)也變得越來(lái)越先進(jìn)。相關(guān)科研人員還是要不斷努力設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的方案，利用PLC技術(shù)讓我國(guó)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)越來(lái)越智能，自動(dòng)化越來(lái)越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]張登高.PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用自動(dòng)化控制[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（12）：146.

作者簡(jiǎn)介：孔志翔（1986-），男，江蘇南京人，本科，電氣工程師，研究方向：PLC在數(shù)控機(jī)床中的自動(dòng)化控制應(yīng)用。