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基於 PLC 的車床（chuáng）電氣（qì）控製係統設計

2017-6-26 來源：泰州機電（diàn）高等職業技術學校作者：程香

摘要：基於科學（xué）技術的不斷發展下，對於（yú）製造企業而言，為了進一步提高生產效率與經濟效益，則就需要（yào）針對傳統普通車床落實技術改造，而將 PLC 技術引入電氣控製係統中，能夠（gòu）為有（yǒu）效（xiào）彌（mí）補傳統繼電器控（kòng）製係統下所存在的缺陷與不（bú）足奠定基礎。本文針對如何將PLC 技術（shù）融入與車床電氣控製係統的（de）設（shè）計之中進行了研究與探頭，並提出了相應的設計方（fāng）案，以供參考。

關鍵詞：PLC；車床；電氣控製係統；設（shè）計；研究

隨著計算機技術的不（bú）斷發展，PLC 的誕生為工業生產企業提供了全新的自動化控製（zhì）裝置，借助這一（yī）裝置的運用，能（néng）夠實現對（duì）普通車床所采用的傳統繼電（diàn）器控（kòng）製係統進行升級改造，以優化控製係統接線的同時，實現係統（tǒng）故障的自動診斷（duàn）與排除，為提（tí）高設備運行的安全可靠性並提升生產（chǎn）效率與質量奠定技術基礎。而隨著 PLC 技術的不斷發展，促使相應技術應（yīng）用逐漸成熟（shú），因此，借助 PLC 對車床電氣控製係統進行優化（huà）改造不僅具（jù）備了可行（háng）性基礎，同時也具有著十（shí）分重要的現實意義。

1.將 PLC 融入車床電氣控製係統中所呈現出的技術優勢

普通車床是進行金屬切割的重要工具，而要想確保相應產品的質（zhì）量，則就需要保證車床設備的安全可靠（kào）性，但是基於傳統車床的電氣控製係統下所（suǒ）采用的是繼電器控製裝置，在實際使用的過（guò）程中，係（xì）統接線較為複雜，存在大（dà）量的機械觸電，致使設備的可靠性較低（dī），且故障診斷與排除工作難度較大。而如果采用優化生產流程的方式來提高生產質（zhì）量與效率，則就需要對係統進行重（chóng）新設計與布線，不僅工程量大，同時需要投入大量的（de）人（rén）力與資金資源。但（dàn）是，隨著計算機技術的發展，PLC 這（zhè）一可編程控製器的誕生則為解決電氣控製係統問題提供了全（quán）新的（de）技（jì）術思路，隻需要（yào）對普通車床的電氣係（xì）統（tǒng）進行（háng）技術改造便能夠實現提升生產效率與質量的目標（biāo）。PLC 所呈現出的技術優勢（shì）如下：第一，具有著良好的通用性與適用性，能夠為滿足（zú）車床電氣控製係統的優化改造之需奠定基礎；第二，具有著故障自動診斷功能，進而為日常維護（hù）與維修工作的提供了便利；第（dì）三，可靠性極高，且還呈現出（chū）了良好的（de）柔性；第四，目前小型的 PIL 設備的價（jià）值較為合理，所以技術效益性較（jiào）高。

2.基（jī）於 PLC 的車床電氣控製係統的具體設計思路與方案

2.1 在係統硬件的設計上

第（dì）一，實現對被控製對象的分解。即基於被控製對象的功（gōng）能下，進行相互獨立的分解，進而為實現對 PLC 資源的優（yōu）化配置奠定基礎。而基於這一電氣控製係統（tǒng）下，PLC 的融入需要從主（zhǔ）運動與輔助這兩大（dà）控製功能（néng）入手，針對其中的主運動控（kòng）製功能的實（shí）現，借助電（diàn）機拖動滾珠絲杠來實現對托板的帶（dài）動，促使其在 X/Y 軸上實現進給運動；針對輔助控製進行（háng）設計，需要具備起停、換刀（dāo）以及夾具自動夾緊與鬆開等（děng）功能的設計。在此過程（chéng）中，為了實現各項功能，在采用率PLC 的過（guò）程中，則（zé）要借助按鈕與檢測元件的運用，將相（xiàng）應（yīng）控製與檢測信號輸入到 PLC 中，然後借助 PLC 的運算來得到結果，輸出執（zhí）行命令，以實（shí）現（xiàn）對電氣控製係統的有效控製。其中，對於各個功能信號輸入，可借助控製麵板上的相（xiàng）應操作按（àn）鈕來實現，通過接觸器來實現輸出。

第（dì）二，I/O 點的確定以及 PLC 的選型。在 I/O 點（diǎn）的確定上，在（zài）完成工程分（fèn）解後，則可（kě）實（shí）現對（duì） PLC 輸入與輸出點數量的明確，在此基礎上，明確相（xiàng）應的冗（rǒng）餘以進一步優化係統，並為係統後期（qī）擴展的實現奠定基礎.在（zài） PLC 的選型（xíng）上。在係統控製點未超出 256 個時，都采用小型的 PLC 機，基（jī）於這一控製（zhì）係（xì）統下（xià），能夠實現簡單（dān）邏輯運算即可，進而支撐控製功能的實現，從這一點（diǎn）出發，則（zé）就可明確 PLC 機的類型，以體積小且性（xìng）價比較高的（de） PLC 機為首選。

第三，在 PLC 配線圖與輸入 / 輸出點上。在 PLC 配線圖上，需要（yào）實現線路的優化設計，通過完整的布線來確保 PLC 能夠在電氣元件（jiàn）中起到核心作用，以提高係統運行的可靠性；在輸入 / 輸出點上，要求要與相應功能（néng）進行對應（yīng）。

2.2 係統程序設計

在進（jìn）行程序設計的過程中，首先需（xū）要對程（chéng）序需求進行分析：基於 PLC 下（xià），相應的控製係統呈現出了明顯的（de）優勢，即可按照實際（jì）加工工藝之需，對相應加工程序進行修改（gǎi），所（suǒ）以（yǐ）這就需要係統具備良好的自動化性能，確保這（zhè）一（yī）係統下能夠對所控製按鈕發出的信號做出相（xiàng）應的動作，進而實現相應控製功能的充分發（fā）揮。其次，在這一係統程序的具體設計上。基於（yú） PLC 程序下，可以語句表以及程序塊等進行（háng）表示，而（ér）在實際踐行的過程中，則需要基於對原有係統進行承接的基礎上（shàng）進行程序設計，所（suǒ）以需要以梯形圖的形式進行表（biǎo）示，在此基礎上來實現係統的編程。在實際踐行的過（guò）程中，則需要（yào）借助相（xiàng）應的軟件進行編製與調試，然後經由電纜傳輸至 PLC 設備中。

3.結論

綜上，將 PLC 融入到車床電氣控製係統中，則（zé）能（néng）夠為實現電氣係統的自動化控製奠定技（jì）術基礎，並借助 PLC 的技術優勢，以自動化故障診斷的實（shí）現（xiàn）來方便維護工作的開展，並通過自動化控製來提高生產的質量與效率。在實際設計（jì）這（zhè）一係統的過程中，要求要（yào）在實現係統硬（yìng）件完善設計的基礎上，實（shí）現係統程序的完善設計，進而為充分發揮出 PLC 設備的（de）技術優勢來更好的（de）服務於加工企業的發展奠定基礎，以此來（lái）促進中小型製造（zào）加工企（qǐ）業的穩健發展（zhǎn）。

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