机床电气系统优化对策探讨

蔡牟辰?单鹏

摘要：机床作为一种机械、液压以及电气协同控制的一体化通用加工设备，具有一定的代表性、典型性，同时故障的发生率非常高，同时具体故障的类型非常的多变，故障排除的工作量很大，短时间内很难完成。文章指出凭借PLC本身的可靠性和对控制时间的精准性能够实现对机床电气控制的优化与改进，从而取得良好的控制效果。

关键词：机床电气；系统优化；数控技术

我国现有的机床电气工作采用传统的控制方式，机床的触电较多，且连接线路复杂，容易发生各类问题。包括电路老化、线路损坏以及高精度模块受潮、高温后损坏。我国目前大多数机床都是一体化的，难以拆卸，因此，设备的维护较为复杂。机床的稳定性较差，直接影响了日常的生产工作。根据我国市场以及行业现状，多数传统的机床仍然能够进行生产工作，但对于高精度、自动化的生产而言，传统机床已经难以满足了。因此，要积极对机床电气进行改造升级，加强对企业资源的利用，满足新的生产工艺需求，提高企业生产效率的同时，实现可持续发展。

一、PLC优化原理

普通机床主要有两种运动方式：一种是安装在床身主轴箱内的主轴转动；另一种是安装在刀架上的刀具与滑板一起沿主轴轴线方向进给移动。若加工的工件较大时，转动惯量也相应比较大，停车时必须有停车制动功能，多采用电气制动。加工的过程中，为减小工人劳动强度和节省工作时间，在提供切削液的前提下要求溜板箱（带动刀架移动）tt够高速的移动。划分控制电路时，一般分为主电动机和电动机的控制电路。而主电动机控制电路较复杂，因而可以进一步划分为局部电路：如正反转起动、点动控制电路、停车制动控制电路等。组合机床一般采用顺序控制，在实际生产过程中，电气控制系统的构成多采用可编程序控制器，它具有体积小，重量轻、工作可靠等特点，并且易于修改。因为PLC的输出形式有三种，所以要根据负载的工艺要求选择合适形式的输出。

二、PLC技术在机床电气优化中的应用

（一） PLC技术的应用步骤

首先，进行PLC技术的采样。该步骤的工作内容主要是PLC对输入端的信息进行扫描，并且将扫描到的信息保存在PLC技术的寄存器中。保存新的信息后，PLC技术进行信息执行，PLC技术的寄存器为独立的形态，与其他的操作、部件没有联系，寄存器中的数据不受输入、输出数据的影响，寄存器的独立性会持续到下一个运行活动的周期。其次，PLC技术的执行。完成信息采样后，根据正常工作的原理进行程序的执行。在程序执行的过程中，会遇到跳转指令，此时，工作人员要对PLC技术的指令跳转信息进行分析和研究，随后对PLC技术的执行操作进行判断。最后，PLC技术的输出。PLC技术完成数据的采样、数据程序的运行后，PLC技术将这两个阶段后的寄存器中保存的信息进行整理，并且采用数据输出或者输入的方式将信息转移，将寄存器中的信息转移到PLC技术的锁存器中，随机进行锁存器中数据的分析和调整，通过数据输出的方式将信息传输，完成PLC技术外部的负载工作。

（二） PLC技术应用的设计要求

PLC技术在机床电气改造升级中使用时，要保证PLC技术符合设计要求。PLC技术应用的设计要求主要包括5点：第一，机床在开启后处于自动化的状态，能够在接通电源后自主工作；第二，综合考虑机床生产的材料和方式，确保机床运行中的合理性，提高机床工作的效率；第三，PLC技术要对机床左右两个滑台进行调整，并且进行程序设定，确保运行的系统性和稳定性；第四，机床运行中，主轴当滑台恢复到最初状态时，收到相应指令后要能够自动停止运行；第五，机床的主轴定位后，机床的轴箱能够自动完成运行工作。

（三）改造时的注意事项

PLC技术是现代化产业技术，在机床电气改造升级中的合理应用能够有效提高生产效益，保障生产的安全性与稳定性。PLC技术是一种人为设计的数字运算操作电子装置，在生产中PLC技术是控制机床的重要方式。PLC技术在机床中的应用，有助于提升机床设备的自动化水平，提高生产效率的同时，降低设备故障的发生率。PLC技术在机床电气改造升级中有4点注意事项：第一，常闭触点输入信号的处理。在机床电气改造中，要尽量使用常开触点，特殊情况使用常闭触点时，触点的类型要与机床电路中相反；第二，连接线路的处理。机床设备中电路复杂，要将交织在仪器的电路进行分离。可通过控制电路分离的方式来区分各个线圈，以线圈为单位，综合考虑继电器的各个线圈受到哪些触点和电路的控制，从而设计出等效梯形图电路；第三，优化梯形图电路的设计。机床电气改造时，各个串联电路中，单个触点要放置在电路块的右侧，而并联电路中，单个触点应该放在电路块的下方；第四，断电延时的时间继电器处理。PLC技术在机床电气改造升级应用时，要合理处理断电延时的时间继电器，机床电路图中的KT是线圈断电后开始延时的时间继电器，可通过线圈断电后延时的定时器来完成时间继电器的功能；PLC技术在机床电气改造升级中使用时，可采用继电器来控制。

三、结束语

由于可编程控制器PLC具有较强的抗干扰能力、极高的可靠性和相對较小的体积等各种优点，是一个理想的可以实现机电一体化的控制装置。自可编逻辑控制器（PLC）诞生以来.经过近半个世纪的发展，性能得到了很大的提高和完善，具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性好、组态灵活，维修方便等诸多优点。所以用PLC对机床电气控制系统进行改造是非常必要的。我们通过PLC控制电机来实现数控系统点位之间的控制功能，从而通过PLC技术可以较好的指导了数控机床的改造。

参考文献：

[1]陈媛媛.基于PLC技术的机床电气改造分析[J].电子测试，2015.

[2]温利莉.基于PLC技术的机床电气改造研究[J].科技与创新，2016.