PLC在组合机床的控制应用

摘 要

随着PLC功能的逐渐完善，在组合机床的控制中应用也日趋广泛。组合机床融合多项工序为一体，有效提高了加工效率，而PLC控制的应用，实现了组合机床的自动化程度高、组合方便、精度高等特点。本文主要对PLC控制系统和组合机床进行分析描述，并对于该控制系统在组合机床中的控制应用进行探讨。

【关键词】PLC 组合机床 控制

随着科技的不断进步，自动化技术的控制程序加快发展，越来越符合各项社会工业的要求。在组合机床的控制应用中，传统的控制技术采用继电器控制，尽管在一定程度上促进了组合机床的应用效率，但组合机床的精度低，可靠性也不高，实现组合机床的自动化控制不仅可以提高生产加工效率，还能降低成本，有效提高加工精度，增加可靠性。因此，自动化控制系统PLC在组合机床的应用中逐渐广泛。

1 PLC控制系统与组合机床

PLC即可编程逻辑控制器，由电源、CPU、存储器、输入端口、输出端口及功能模块等结构系统组成，类似于一般的计算机结构。是用电子控制程序进行数字运算操作、顺序控制、逻辑运算等多项用户指令的操作，通过数字信息的输入和输出，完成对机械或生产过程的操控。

PLC控制系统的编程简单，不仅使用方便，而且极具功能性，由于其抗干扰能力很强，可靠性也会比较高，在设计、安装和调试上也相当便捷。而PLC的故障率低也是设备自动化控制的较好保障。

组合机床是一种高效的专用机床，根据加工需要，采用大量通用部件与少量专用部件组成，比普通机床的工作效率要高很多，其基础是建立在通用部件所实现的进给运动和切割技能之上。组合机床的通用部件，按照其部件功能分类，包括动力部件、输送部件、支撑部件、控制部件及辅助部件等，其中动力部件的主要功能是为组合机床的运动提供条件，包括主运动和进给运动，主要由动力箱、动力滑台和切削头提供。机床的组成装置一般包括床身、夹紧装置、工位滑台、动力系统、液压系统和冷却排屑系统等。

在机床工作中，动力系统执行靠电机维持，在组合机床中有四台电机，包括油泵电机、冷却泵电机以及左右动力头电机。油泵是实现机床前进、后退以及加紧操作的动力提供，作用于左右工作台；冷却泵电机是油泵电机启动工作，保证加工工序的顺利完成之后，冷却泵对主轴延时执行即时停止、保证加工过程的一个周期循环结束；而左、右动力头机电的主要作用是保证组合机床进行正常的切割和加工。其工作特点是，首先确认加工机床的工作状态，然后根据加工要求选择加工方式。通过对机床进行调整，保证机床恢复原位，在机床夹紧工件后，左右滑台开始前进，工件加工结束后，左右滑台再后退至原位，松开工件，完成一个周期工作。通过设置周期次数，实现完整循环加工过程。

由于现代工业生产更加多样化，对设备部件的要求也更加严格，通用部件的标准化和系列化，就需要配备灵活的控制系统，实现工程设计和生产周期的高效性，完善工业生产的自动化运用。因此，PLC控制系统在组合机床的控制应用中有很好的发展前景。

2 PLC控制系统在组合机床的控制设计原则

实现PLC控制系统在组合机床的控制，首先需要进行控制设计，而设计需要遵循以下几点原则：

2.1 任务分析评估

由于PLC控制的全面性，在任务设置中，根据PLC的控制范围，选择合适组合机床的应用操作模块。

2.2 进行I/O模块的选址

PLC控制系统设计的根本就是就是接线端上信号地址的设定，只有进行I/O地址的确定，才能实现编程，绘制出安装组图和设计线路，才能实现组合机床控制应用。

2.3 保证控制系统设计分析有效

PLC控制系统是由软件系统和硬件系统组成设计而来的，硬件设计主要强调控制器的设计、电气线路的设计、外围线路的设计等，软件设计则重点在对控制系统编程软件的设计，对这些控制系统进行合理有效分析，合理编制，才能实现组合机床的自动化控制。

2.4 实施调控

对PLC控制系统进行调试，是为了保证控制设计的完整性和有效性，是将PLC控制下的的组合机床投入实际工业生产的重要保障措施。调控过程主要包括系统模拟调试和联机调试，其中，模拟调试可以对系统设计工艺要求是否符合条件进行确定，在系统外接电路，输入模拟信号并观察外部输出状态，确保符合控制要求。如果模拟调试正常，就需要进一步的联机调试，采用编程器进行分级分段调试，检查是否符合实际控制要求，并要保证连续调试3个以上的循环过程，以保证调试的准确性。只有全面进行系统调试，才能保证PLC系统能投入使用。

3 PLC控制系统在组合机床控制中的应用

传统的继电器逻辑控制系统，设计线路复杂，容易在机床运作中容易出现问题故障，维修起来不是很便捷，会导致工业生产效率的降低。将新的控制系统PLC运用到组合机床的控制中，是增加工作效率，实现自动化控制生产的有效途径。

3.1 对PLC进行准确的I/O模块选择

I/O模块承担着应用程序执行命令数据。准确的I/O电位选择，不仅可以实现控制程序的控制编程，还能保留PLC的输入和输出空间，对今后组合机床功能控制升级奠定基础。PLC的控制具有的全面性，有助于实现机床组件操作的精准度，准确的定位编程使程序具有可靠性。

3.2 编制组合机床控制程序

实现组合机床上滑台的左右移动以及对工件的夹紧和松开。因此要相应设置滑台左、右移动的坐标控制信号和工件夹紧、放松的控制程序，在工件进行夹紧时，要注意保持控制系统延时相应的吸合时间的程序设置。

3.3 机床运作调整

应用于组合机床的程序设计完成之后，要进行系统调试和联机调试，以保证程序设置的准确性、有效性。PLC控制系统不仅可以实现组合机床的自动化在控制，还能编制用于人工调整的系统控制，保证了在设备运行中可以随时进行人工调整，进行适当的机床工作操作调整。

4 结束语

综上所述，组合机床的PLC控制系统，显著地克服了传统继电器控制方法下存在的一系列问题，不仅实现了组合机床的自动化操作，提高了生产效率，还保证组合机床的高效性，操作简便，维修方便等，对于组合机床在工业上的应用有很好的促进作用，也是实现PLC控制系统有效推广的途径之一。由此可见，PLC控制系统在组合机床的控制应用是很有价值的。

参考文献

[1]曾燕飞，李虎山.基于PLC的三面铣组合机床电气控制系统设计[J].组合机床与自动化加工技术，2010（01）.

[2]张秀艳，代小军.柴油机气缸体双面钻孔组合机床夹具及控制系统设计[J].组合机床与自动化加工技术，2014（02）.

作者单位

潍坊科技学院 山东省寿光市 262700