基于 PLC 机电一体化技术在数控机床中的应用思考

　　引言

　　与国外发达国家相比，无论是机电一体化技术还是数控技术都比较落后。但伴随着我国大力提倡科教兴国战略的实施，国内一直致力于基于机电一体化的数控机床的应用与发展，意在改变应用现状，促使我国数控技术和机电一体化技术均能突破技术困难，提高其应用价值，促进国内工业更好更快发展。总之，深入研究和分析机械设计技术、自动控制技术、执行与驱动技术、检测与传感技术等机电一体化技术在数控机床中的应用是非常有意义的。

　　简单概述PLC技术的定义和机电一体化的定义

　　可编程控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，可用于电力系统网络的不同功能。在使用 PLC 技术的过程中，它往往被作为一种控制技术来应用，换句话说，现如今的生产企业在生产过程中，使用的是一种被称作可编程的逻辑控制器的设备，乃是一种能够完成自动控制的设备装置。与此同时，该装置在使用过程中，使用了如今位于技术科技前列的一种技术———微电脑技术。用通俗点的话来讲，就是当工作人员遇到需要进行软件编程的情况时，工作人员就可以通过 PLC 进行操作。该系统在运行时，不仅可以实现编程的功能，达到数据控制的目的，还具有计数、定时等附加辅助功能。在使用 PLC 设备的过程中，只要操作者或客户输入具体的指令，上述任何功能都可以实现。随着现有技术体系的不断发展，机电一体化得到了迅速的发展。而在现在的情况下，技术不断创新，各种新科技突飞猛进，有很多企业也在对于机电一体化进行自己的创新实践，涵盖了当今生产技术的方方面面，从各个方面进行持续性的创新。随着机电一体化技术的不断进步，虽然发展突飞猛进，但是事实上，目前还有许多学者和企业对这项技术存在很严重的轻视心态，主要的原因是机电设备在使用时，功能方面的发展相对来说比较单一。机电一体化技术集成了非常广泛的技术理念，这些技术理念都是非常优秀的，所以机电一体化技术能够被社会大众认同，不断发展也使得机电一体化技术系统更加完美，所以，人们开始关注这项技术，开始喜欢这个技术，更加积极地探索机电一体化技术的有效应用。

　　机电一体化技术在数控机床中的应用

　　机电一体化技术在机械设计中的应用

　　随着我国制造业的不断发展，对机械加工行业的效率、精度和质量都提出了更高的要求，因此，对于原有机械设计进行完善和升级是必经之路。在 PLC 机电一体化技术的辅助下，数控机床的机械设计环节无论是功能、质量还是加工精度等方面都有所提升，可以说 PLC 机电一体化技术的融入，从某种程度上来说改变了原有数控机床的运行模式。原本的数控机床都是在开放的模式下运转，一方面，在开放环境中，加工过程中很容易造成切削金属屑的飞溅，对操作工人的人身安全埋下隐患；另一方面，开放环境中，给工作人员对数控操作提供了可能性，而这种人工干预很容易产生误操作的可能。而在 PLC 机电一体化技术的融入下，实现了数控机床的半封闭甚至是全封闭机械设计，在这样的加工环境下进行的机械加工，不仅保障了操作人员的人身安全，更提高了机械加工的准确率。此外，在 PLC 机电一体化技术的辅助下，机械构建能够实现对切削的金属屑的回收功能，降低了金属屑对后续加工造成的影响。另外，PLC 机电一体化技术还改善了数控机床的传统模式，由原本的统一控制主传动和进给传动，逐渐过渡到分别、独立控制，极大提升了数控机床的抗干扰能力、运行稳定性和效率。

　　自动控制技术在数控机床中的应用

　　自动控制技术有效应用于数控机床中，还能够使其具有自动化、高效化、高精确度等特点，极大程度上提高了数控机床的应用效果。自动控制技术是由计算机技术、通讯信息技术等软件载体和可编程控制器这一硬件载体组成的，两者相互配合，势必能够发挥自动化控制的作用。自动控制技术具体应用于数控机床中，主要是利用计算机技术、通讯信息技术等软件载体对加工信息予以接收、计算、转换、保存及输出等方面的处理，与此同时利用可编程逻辑器读取计算机发出的控制指令，对机床的开关、切割等部分予以有效的控制，那么在数控机床具体进行零部件加工的过程中，将直接利用计算机发出所要生产零部件指令，之后自动化控制零部件加工的各个环节，以此来实现自动化控制零件生产，这不仅能够提高数控加工质量和效率，还能极大程度上降低工作人员的工作量。

　　在执行与驱动技术中的应用

　　在数控机床的具体应用中，执行与驱动技术也通常属于非常重要的技术环节，该技术在电路中起到总电板的作用，主要进行数控机床所需能力的输送。具体应用中，执行与控制技术如果无法达到高效运行的条件，数控机床就很容易出现运转动力不足的情况。在执行与驱动技术的应用中，执行装置在数控机床中有着更加重要的作用，因为它与数控装置之间的连接更加紧密。驱动装置虽然并未直接连接到数控装置上，但是这个装置与数控机床执行元件之间共同构成了一个整体的执行装置系统，只有驱动装置保持平稳，执行装置才能够正常开启。因此，执行与驱动技术的合理应用可以有效达成执行与驱动指令。

　　通过 PLC 技术检测到的模拟值非常接近实际值在很多工厂建设项目时，通常首先采用 PLC 系统进行仿真试验。若检测值符合本建设项目预定目标范围，则依旧按照原定的计划进行生产和施工的投入。可是，如果检测值不符合预期的目标范围，则对其进行调整，调试完毕后再次尝试。由于 PLC 系统本身具有较强的过程控制能力，一般的情况下，PLC 测试模拟值会比较接近于现实中的实际生成值。由于 PLC 系统对于仿真数据的变化具有很强的敏感性，所以这也是 PLC 技术在社会上被广泛认可的原因。

　　机电一体化技术在数控机床中的应用前景分析从上面的分析可以知道，对于数控机床未来的发展来说，机电一体化技术是提高数控机床控制精度的关键技术。而从现阶段 PLC 技术的发展现状和发展趋势可以预见，未来的 PLC 机电一体化技术将会与信息技术、互联网技术、人工智能技术进一步融合发展，从而实现由 PLC 机电一体化逐渐过渡到智能一体化发展阶段，实现数控机床软、硬件系统、设备共同进步和发展。现阶段的的数控机床中，PLC 机电一体化技术的应用更多是从技术层面的推动和更新，而未来，PLC 控制系统将会从更加注重一体化系统的研发和发展，不再仅仅以单个元件为对象考虑控制效率的提升，而是以系统为整体，将各个元件作为系统中的一部分进行优化配置，从而实现各个元件功能的最大化利用，从而形成更加智能化、人性化的 PLC 控制系统。对于操作人员来说，可以通过参数的设定让数控机床的运转更加智能化，更加突出人际智能交互的优势，进而促进加工领域的智能化发展。未来，在 PLC 控制系统的辅助下，数控机床的加工的连续性、安全性、稳定性将会得到进一步的提升，资源回收、利用效率的提升，将会极大降低加工成本，操作人员的工作环境将会更加安全，操作人员的工作内容更多是对智能化设备的操作，而非直接面对操作机床，有效降低人为因素对加工精度产生的影响。更重要的是，加工环境的改变和改善，降低了制造业对环境、生态产生的破环和污染，促进了加工领域的绿色、可持续发展。

　　结语

　　综上所述，在计算机技术、信息技术、电子技术等先进技术不断发展的背景下国内机电一体化也在不断推陈出新，使之具有实用性、有效性、科学性等特点。基于此，应用机电一体化运用到数控机床之中，比如实施机械设计技术、自动控制技术、执行与驱动技术、检测与传感技术等技术的合理且有效应用，将在极大程度上弥补数控机床不足，提高数控机床整体性能，加工出高质量的零件，满足工业生产需求，促使工业生产进入新阶段、新时代。

　　参考文献

　　徐钊.PLC机电一体化技术在数控机床中的应用探讨[J].南方农机，2020，51（20）：

　　何健.PLC技术在机电一体化生产系统中的应用[J].黑龙江科学，2019，010（016）：

　　罗磊.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究智库时代，2018，160（44）：

　　许际鹏.PLC机电一体化技术在数控机床中的有效应用内燃机与配件，2018（21）：

　　宁蒙川，刘晓.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（15）：