PLC控制技術在數控機床維修的應用

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摘要：數控機床在實際生產運行階段容易受相關因素影響，而產生不同類型的故障問題，影響數控機床原有的運行效率和生產質量。就數控機床維修中plc控制技術的應用作出分析，提出建議，在高效解決運行故障的基礎上提高數控機床運行水平。

關鍵詞：PLC控制技術；數控機床；維修；應用分析

PLC控制技術應用于數控機床中，不僅能夠有效擴增數控機床的運行功能，還能增強數控機床整體運行過程中的可靠性，使相關設備部件的操作更加規范高效，且利用該技術還可推動數控機床實現遠程編程目的。但在實際運行階段，數控機床也會出現相關故障問題，對整體運行安全、運行效率等方面造成不同程度的影響。所以為了能夠在較短時間內對數控機床所產生的故障類型以及故障部位進行準確判斷，需要明確PLC的組成及要點，了解PLC控制技術的相關內容，分析數控機床故障特點，并有效借助PLC控制技術對數控機床進行故障診斷及維修，結合數控機床運行情況合理應用該技術開展維修工作，在高效解決運行故障的基礎上提高數控機床運行水平，進一步保障數控機床的運行安全。

1數控機床運行階段常見故障特點分析

1.1人為操作問題

數控機床在正式運行一段時間后，其各個設備部件之間進行磨合，會使數控機床整體運行處于較為平穩的狀態[1]。但運行階段內容易出現人為操作問題，且該問題存在概率較高。如操作人員會因自身的工作狀態、工作環境影響，導致在電腦操作等過程中出現操作失誤或操作步驟遺漏等問題。或者因操作人員沒有進行過專業性較強的培訓學習，對數控機床相關環節的操作步驟不明確，對計算機等技術軟件操作能力掌握不足。

1.2元器件負荷沖擊問題

數控機床的生產商較多，在生產過程中不同生產商所采用的制造工藝、制造標準等方面也存在一定的差異，這種情況下可能會出現由不同生產商制造的同一類型數控機床，其所對應的參數值略有偏差，表面的輪廓、形狀等也無法保證完全一致，且可能有的批次生產質量相對較低。這種情況下若其粗糙度較高，在實際使用階段會對元器件產生較大的摩擦力，當元器件長期處于較大摩擦力的作用下，極易引發負荷沖擊問題，影響元器件的使用性能和使用壽命。而數控機床在運行中元器件處于重要位置，一旦元器件的性能受損會直接降低數控機床的運行水平，甚至引發故障問題[2]。

1.3零部件質量問題

數控機床涉及多個零部件，在使用過程中，會因其自身質量問題而出現老化、表面破損等情況，也會因長期使用而出現磨損、性能降低等情況。當零部件產生的問題無法得到及時處理，其在使用過程中就會影響數控機床的運行效果，一些關鍵部位的零部件若出現故障，則會直接導致數控機床出現運行故障。

2PLC控制技術的分類及故障診斷方式

2.1PLC基本組成及技術分類

PLC控制技術主要借助計算機、通信技術等相關先進軟件技術，通過設定流程和程序，促進其能夠以循環掃描的方式，按照相應的步驟和要求完成相關工作項目。該技術又稱可編程控制器，主要由CPU、I/O接口電路、輸入及輸出單元等結構部件組成[3]。對于PLC控制技術來說，將其應用于數控機床中也可細分為兩種技術操作類型。第一種主要將該技術與CNC進行有效結合，根據數控機床運行要求設計成內裝型技術軟件，在開展數控機床維修過程中，利用該軟件技術能夠收集數控機床的相關數據信息，并進行內部信號傳輸，以實現數據的采集、傳輸和存儲。第二種主要由正規的生產商進行生產制造，其在不借助CNC系統的情況下也能夠對數控機床的運行情況和故障問題進行檢測。主要就第二種技術類型提供流程圖（圖1）。

2.2PLC控制技術故障診斷方式

數據診斷：將該技術與數控機床內部系統相結合，以全面實時對數控機床的運行過程進行監測，在運行故障出現后利用該技術可對數控機床相關運行參數進行診斷[4]。但在采取該種方式進行故障診斷時，操作人員應先對數控機床的系統組成及運行特點進行了解，做好技術應用前的系統編制工作，為PLC控制技術的后期應用提供有力保障，這樣才能第一時間檢測到數控機床發生的故障問題，便于操作人員進行維修處理。動作診斷：技術人員利用該技術，對動作順序進行分析判斷，這種診斷方式針對性、準確性較強。①操作人員將自動交換動作為輔助條件開展相應的數控機床故障診斷工作；②對數控機床實際運行過程中所產生的相關參數和情況進行詳細記錄，并與標準情況下的運行狀態及參數進行對比分析，這樣可根據對比結果判斷出數控機床是否出現故障。與標準參數狀態進行參照對比，使整體故障診斷結果更具可靠性，有助于提高數控機床維修的有效性。

3數控機床維修中PLC控制技術的實際應用

3.1在數控機床維修前的有效應用

數控機床維修工作正式開展前應做好相關準備事項，對各個系統和環節先進行觀察分析，對數控機床不同系統的運行狀況進行了解掌握。比如數控機床在運行過程中會出現預警情況，但該類情況的出現頻率并不高，維修人員可根據此類情況判斷出故障部位是否位于主軸。而應用PLC控制技術能夠進一步增強故障檢測的準確性，維修人員在維修前的準確工作開展過程中可根據數控機床的運行情況，借助PLC控制技術設置相對應的報警行為。這樣當數控機床運行時出現故障后，其相關參數信息會發生改變，而這些信息會轉變為異常信號觸發報警。這樣有助于維修人員在正式開展維修工作時能夠及時準確找到數控機床故障部位，進行相應的維修處理。如工作人員發現數控機床工作區安全門出現問題，發出無法鎖緊的預警信號。維修人員在檢查過程中卻發現安全門并不是無法鎖緊，而是鎖緊后無法打開。這種情況下就可利用PLC控制技術進行故障查找，在異常信號發出后維修人員可準確得知主要為鎖緊線圈信號異常，經深入排查可得出輸出模塊存在故障問題。

3.2在數控機床故障診斷中的應用

現階段數控機床運行過程中，主軸部位是最容易發生故障問題的位置，維修人員可借助PLC控制技術對主軸的電機運行狀態進行檢測判斷，以及檢測出主軸內部相關零部件的參數及安裝使用是否滿足標準要求和運行需求。將該技術應用于測量系統中，還能進一步提高檢測裝置的檢測能力。

3.3在數控機床故障維修中的應用

數控機床含有多個硬件設施，借助PLC控制技術能夠將各個硬件進行有效連接，確保其在運行使用階段不會發生連接不穩的情況，可為數控機床故障維修提供基礎保障。維修人員可根據電動裝置的反饋信息對數控機床運行系統進行管理控制，同時還應將電動裝置與該技術有效融合，更好地推動數控機床的穩定運行。

4提高PLC控制技術在數控機床維修中應用效果

為提高PLC控制技術的應用價值，還需加強重視以下3項內容：①加強重視。掌握數控機床的運行情況和運行特點，并充分意識到PLC控制技術應用于數控機床中的有效價值，這樣才能進一步加大對PLC控制技術的應用力度；②人員培訓。針對數控機床操作工作人員來說，應通過培訓幫助其掌握數控機床的運行要點、各個設備的操作步驟。加強實踐技能培訓，能夠對電腦等設備軟件進行熟練準確操作。同時還需要對操作工作人員進行思想及安全教育，確保其在工作過程中能夠端正態度、注重人身安全。針對數控機床維修工作人員來說，需要通過培訓幫助工作人員明確PLC控制技術的組成、類型及應用要點，掌握PLC控制技術的操作流程和操作方法，以及了解數控機床的故障類型和基本組成內容；③資金投入。在未來發展過程中，數控機床的性能和運行能力必然也會得到改進優化。為了PLC控制技術能夠更好地貼合數控機床，滿足工業制造發展需求，需要加大資金投入，由專業技術人員對該技術進行研發創新，不斷增強該技術的應用效果。

5結語

綜上所述，利用PLC控制技術，借助相關技術設備，能夠設置報警行為，根據數控機床的運行參數和狀態準確找到故障問題，通過發出報警信號的方式幫助維修人員快速找到故障位置進行修復解決。這樣不僅可提高維修效率，對減少維修資金、穩定數控機床運行也有重要作用。但想要更好地突顯該技術的價值，還需要做好人員培訓和技術研發工作，促進PLC控制技術能夠廣泛應用于數控機床維修工作中。

參考文獻

［1］楊建中.PLC控制技術在數控機床維修中的應用分析［J］.電子測試，2020（4）：108-109，105.

［2］雷蕾.PLC控制技術在數控機床維修中的應用分析［J］.自動化技術與應用，2020，39（6）：86-89.

［3］孫宇.PLC控制與數控機床維修研究［J］.時代農機，2018，45（12）：217.

［4］王占琴.淺析數控機床故障診斷與維修［J］.百科論壇電子雜志，2019（13）：411.

作者：閻磊 單位：中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司鉆井裝備公司