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摘 要 随着电子信息技术的发展以及其应用领域的扩展，PLC技术在工业控制领域内的作用也正逐渐显著。本文基于这种背景探讨了普通电控机床的结构以及工作要求，并对PLC技术的原理进行了简介，进而介绍了将PLC技术应用于普通车床电控系统改造的设计，仅供相关人士参考。
关键词：PLC技术；车床电气；改造研究
一、普通车床的结构与控制要求
（一）C650式车床的结构
这是一种应用极为广泛的金属切屑机床，能够实现对于内外圆、端圆、螺纹的切削，也能够实现对于金属的表面定型工作，加工的方式包括了使用尾架进行的钻孔、以及螺纹的加工。
其主要的构成结构包括了床身、变速箱、进给箱、刀架、尾架以及丝杆与光杆等，车床的主要工作方式包括了通过使用卡盘带动工件进行旋转切削的主运动，也包括了使用溜板刀架的顶针带动刀具进行直线运动的进给运动，同时为了提高效率、减少工时，这种车床也能够实现刀架的快速运动，作为对车床的辅助运动而起到切削作用。
（二）C650式车床的控制要求
为了实现要求的切削工艺要求，电气控制系统需要能够满足的要求包括：
30Kw的主电动机M1能够完成主运动的驱动。所以需要具有直接启动连续方式以及电动功能，以便实现对于系统工作的调整与指挥；能够具有正转与反转的功能，以便满足各种不同的加工要求；最后便是要能显示电动机的工作电流的状况，进而实现对于切削工作的监督，适应因为加工部件转动的惯性过大而引起的停车时的电气制动。
冷却电动机M2。这种机器的主要功能便是在加工作业进行的过程中能够为车床提供冷却液，而不用为了降低机器的温度而反复进行直接启动、单向运行进而进行连续运行的工作模式。
快速移动的电动机M3。对于M3的要求比较简单，只要能够具有单向的点动以及短时间内的连续工作性能，便基本能够满足车床作业的要求了。
二、PLC技术
（一）PLC的实际应用
自问世医疗，PLC技术的应用领域就处于不断的扩展过程中，到目前为止，PLC技术已经在钢铁石油、电力化工以及建材制造等领域发挥了重要的作用，为其生产率的提高以及经济效益的增长都做出了巨大的贡献，其实际作用包括：
对于开关的逻辑控制。PLC技术的采用取代了传统的继电器的电路，实现了对于车床工作的逻辑控制以及顺序控制，不仅可以对单台的机械设备进行控制，也可以实现对于车床群驱的自动化控制。
对于运动的自动控制。PLC技术不仅能够实现对于直线运动的控制，还能够实现对于圆周运动的设备的控制，通过专用的运动控制模块，驱动电机内部的单轴或者多轴位置模块，进而实现对于机械、车床以及机器人等机械设备的控制。
对于数据的高效处理。PLC技术能够通过矩阵运算、函数运算以及逻辑运算等数学计算来实现对于数据的初步处理，之后将处理后的数据传输、转换以及排序的处理，在造纸、冶金以及食品工业中发挥着重要的控制与处理作用。
（二）PLC结构与特点
PLC技术包括了CPU模块、输入输出模块以及编程器等重要部分，为了实现某些设备的特殊性能，还需要为PLC技术配备特殊的功能模块，具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全以及使用范围广泛等优点，此外还具有体积小、质量轻、能耗低以及编程简单、操作简便等特点优势，使得其应用范围越来越广泛。
三、利用PLC技术改造普通车床的电气控制系统
（一）系统改造的前提
保证原有的车床加工方法与工艺不便，并且要能够保留原有的主电路的元件，在不改变原控制系统电气操作方式的基础上改进原有的继电器控制的硬件接线系统，使用PLC技术的编程进行替换，进而保证原有的主轴操作方法、起动制动方法以及变速的方法不变。
（二）具体的系统改造技术
1.主轴电动机的正转控制。按下主轴电动机的正转启动按钮SB1，第一逻辑行中的X0闭合、Y0接通并自锁，并且当T0接通并开始计时的时候，继电器M1也会接通，此时的第二逻辑行中的Y0常闭触点便会闭合，通用电器M0接通，而第五逻辑行中的M0、M1闭合，Y3接通，主轴电机的正转起动。
2.主轴电机的反转控制。按下起动按钮SB2，第二逻辑行中的X1便会闭合，同时Y0接通实现自锁，在T0开始计时之后，继电器M2才会接通，在M0、M2闭合之后，主轴电动机的反转起动开始运转。
3.主轴电动机的正向起动运行反向转动停止的控制。在实现了主轴电动机的正向起动运转的同时，按下停止按钮，相应的常闭触点便会断开，使得M1失电，进而实现主轴电动机正转的停止；同时第六逻辑行中的X3常开触点闭合，使得主轴电动机进入反转的供电模式，进而完成了对于电动机的正向起动以及反向停止的控制。
4.主轴电动机反向起动正向停止的控制。在主轴电动反向起动开始之后，需要断开相应的常闭触点，进而使得M2失电，随着之后的常开触点的复位，能够实现主轴电动机的反向运转，在转速小于或者等于每分钟100转的条件下，便会实现主轴电动机的正向停止。
5.主轴电动机的点动控制。按下SB6，第五逻辑行的X5便会闭合，此时的Y3会得电，实现了与主轴串连在一起的电阻R启动运行，进而实现系统对于主轴电动机的点动控制。
（三）PLC的日常维护
PLC技术作为工业生产中的一种控制系统，基本不需要进行维护，但是虽然具有较多的优势，但是在实际使用的过程中，如果工作的环境过于恶劣，电磁的干扰十分强烈，或者在安装的过程中因为人为的因素使得PLC技术不能够正常发挥作用，便需要对PLC技术进行维护，不仅要对设计安装技术进行检查与矫正，还要对系统的设计本身进行检验，如果必要的话，需要要求厂家进行设计的改进与完善，进而保证PLC功能的发挥。
如果PLC在使用的过程中出现了问题，需要对PLC的工作环境进行检查，保证其温度能够控制在55度左右，并且没有安装在发热量较大的原件下面，不会受到其他设备的辐射，能够具有一个适宜的环境温度；并且能够保证PLC工作环境的通风透气性，减少空气中腐蚀性气体或者粉尘的含量，保证其使用寿命，同时也要保证PLC能够及时的散热，并且能够远离强烈的震动源；最后便是要保证PLC的工作电源，在那些可靠性的要求较高以及干扰特别严重的环境中，可以为PLC配置相应的各类变压器，以便减少设备与地面之间的干扰，所以尽量要选用直流的稳压电源。
此外，PLC工作环境中的电磁干扰水平也会影响到其工作的状态以及性能，所以要对其附近的强电干扰、柜内干扰以及信号线的干扰进行检查与消除，进而保证系统控制水平的正常发挥，改善车床的工作效果。
四、结语
实践表明，按照图示的输入与输出线路进行连接，系统对于车床的控制完全能够满足生产实际对于车床控制的要求，虽然一次性改造的投资较大，但是经过改造的系统能够明显的降低故障的几率，提高设备运行的稳定性，进而降低维护的成本、减少人工的工作量、提高整体的经济效益，充分发挥PLC技术的优势。
参考文献
[1]叶学群.用PLC技术改造车床的电气系统[M].职大学报，2009（02）
[2]石玉明.用PLC技术改造普通车床的电气控制系统[M].机床电器，2006（03）
[3]陈娟.PLC在普通车床控制系统改造中的作用[M].安徽科技学院学报，2007（21）
[4]于晓平.利用PLC对立式车床的电气控制系统的改造[D].江苏大学，2012（06）
关键词：PLC技术；车床电气；改造研究
一、普通车床的结构与控制要求
（一）C650式车床的结构
这是一种应用极为广泛的金属切屑机床，能够实现对于内外圆、端圆、螺纹的切削，也能够实现对于金属的表面定型工作，加工的方式包括了使用尾架进行的钻孔、以及螺纹的加工。
其主要的构成结构包括了床身、变速箱、进给箱、刀架、尾架以及丝杆与光杆等，车床的主要工作方式包括了通过使用卡盘带动工件进行旋转切削的主运动，也包括了使用溜板刀架的顶针带动刀具进行直线运动的进给运动，同时为了提高效率、减少工时，这种车床也能够实现刀架的快速运动，作为对车床的辅助运动而起到切削作用。
（二）C650式车床的控制要求
为了实现要求的切削工艺要求，电气控制系统需要能够满足的要求包括：
30Kw的主电动机M1能够完成主运动的驱动。所以需要具有直接启动连续方式以及电动功能，以便实现对于系统工作的调整与指挥；能够具有正转与反转的功能，以便满足各种不同的加工要求；最后便是要能显示电动机的工作电流的状况，进而实现对于切削工作的监督，适应因为加工部件转动的惯性过大而引起的停车时的电气制动。
冷却电动机M2。这种机器的主要功能便是在加工作业进行的过程中能够为车床提供冷却液，而不用为了降低机器的温度而反复进行直接启动、单向运行进而进行连续运行的工作模式。
快速移动的电动机M3。对于M3的要求比较简单，只要能够具有单向的点动以及短时间内的连续工作性能，便基本能够满足车床作业的要求了。
二、PLC技术
（一）PLC的实际应用
自问世医疗，PLC技术的应用领域就处于不断的扩展过程中，到目前为止，PLC技术已经在钢铁石油、电力化工以及建材制造等领域发挥了重要的作用，为其生产率的提高以及经济效益的增长都做出了巨大的贡献，其实际作用包括：
对于开关的逻辑控制。PLC技术的采用取代了传统的继电器的电路，实现了对于车床工作的逻辑控制以及顺序控制，不仅可以对单台的机械设备进行控制，也可以实现对于车床群驱的自动化控制。
对于运动的自动控制。PLC技术不仅能够实现对于直线运动的控制，还能够实现对于圆周运动的设备的控制，通过专用的运动控制模块，驱动电机内部的单轴或者多轴位置模块，进而实现对于机械、车床以及机器人等机械设备的控制。
对于数据的高效处理。PLC技术能够通过矩阵运算、函数运算以及逻辑运算等数学计算来实现对于数据的初步处理，之后将处理后的数据传输、转换以及排序的处理，在造纸、冶金以及食品工业中发挥着重要的控制与处理作用。
（二）PLC结构与特点
PLC技术包括了CPU模块、输入输出模块以及编程器等重要部分，为了实现某些设备的特殊性能，还需要为PLC技术配备特殊的功能模块，具有可靠性高、抗干扰能力强、配套齐全以及使用范围广泛等优点，此外还具有体积小、质量轻、能耗低以及编程简单、操作简便等特点优势，使得其应用范围越来越广泛。
三、利用PLC技术改造普通车床的电气控制系统
（一）系统改造的前提
保证原有的车床加工方法与工艺不便，并且要能够保留原有的主电路的元件，在不改变原控制系统电气操作方式的基础上改进原有的继电器控制的硬件接线系统，使用PLC技术的编程进行替换，进而保证原有的主轴操作方法、起动制动方法以及变速的方法不变。
（二）具体的系统改造技术
1.主轴电动机的正转控制。按下主轴电动机的正转启动按钮SB1，第一逻辑行中的X0闭合、Y0接通并自锁，并且当T0接通并开始计时的时候，继电器M1也会接通，此时的第二逻辑行中的Y0常闭触点便会闭合，通用电器M0接通，而第五逻辑行中的M0、M1闭合，Y3接通，主轴电机的正转起动。
2.主轴电机的反转控制。按下起动按钮SB2，第二逻辑行中的X1便会闭合，同时Y0接通实现自锁，在T0开始计时之后，继电器M2才会接通，在M0、M2闭合之后，主轴电动机的反转起动开始运转。
3.主轴电动机的正向起动运行反向转动停止的控制。在实现了主轴电动机的正向起动运转的同时，按下停止按钮，相应的常闭触点便会断开，使得M1失电，进而实现主轴电动机正转的停止；同时第六逻辑行中的X3常开触点闭合，使得主轴电动机进入反转的供电模式，进而完成了对于电动机的正向起动以及反向停止的控制。
4.主轴电动机反向起动正向停止的控制。在主轴电动反向起动开始之后，需要断开相应的常闭触点，进而使得M2失电，随着之后的常开触点的复位，能够实现主轴电动机的反向运转，在转速小于或者等于每分钟100转的条件下，便会实现主轴电动机的正向停止。
5.主轴电动机的点动控制。按下SB6，第五逻辑行的X5便会闭合，此时的Y3会得电，实现了与主轴串连在一起的电阻R启动运行，进而实现系统对于主轴电动机的点动控制。
（三）PLC的日常维护
PLC技术作为工业生产中的一种控制系统，基本不需要进行维护，但是虽然具有较多的优势，但是在实际使用的过程中，如果工作的环境过于恶劣，电磁的干扰十分强烈，或者在安装的过程中因为人为的因素使得PLC技术不能够正常发挥作用，便需要对PLC技术进行维护，不仅要对设计安装技术进行检查与矫正，还要对系统的设计本身进行检验，如果必要的话，需要要求厂家进行设计的改进与完善，进而保证PLC功能的发挥。
如果PLC在使用的过程中出现了问题，需要对PLC的工作环境进行检查，保证其温度能够控制在55度左右，并且没有安装在发热量较大的原件下面，不会受到其他设备的辐射，能够具有一个适宜的环境温度；并且能够保证PLC工作环境的通风透气性，减少空气中腐蚀性气体或者粉尘的含量，保证其使用寿命，同时也要保证PLC能够及时的散热，并且能够远离强烈的震动源；最后便是要保证PLC的工作电源，在那些可靠性的要求较高以及干扰特别严重的环境中，可以为PLC配置相应的各类变压器，以便减少设备与地面之间的干扰，所以尽量要选用直流的稳压电源。
此外，PLC工作环境中的电磁干扰水平也会影响到其工作的状态以及性能，所以要对其附近的强电干扰、柜内干扰以及信号线的干扰进行检查与消除，进而保证系统控制水平的正常发挥，改善车床的工作效果。
四、结语
实践表明，按照图示的输入与输出线路进行连接，系统对于车床的控制完全能够满足生产实际对于车床控制的要求，虽然一次性改造的投资较大，但是经过改造的系统能够明显的降低故障的几率，提高设备运行的稳定性，进而降低维护的成本、减少人工的工作量、提高整体的经济效益，充分发挥PLC技术的优势。
参考文献
[1]叶学群.用PLC技术改造车床的电气系统[M].职大学报，2009（02）
[2]石玉明.用PLC技术改造普通车床的电气控制系统[M].机床电器，2006（03）
[3]陈娟.PLC在普通车床控制系统改造中的作用[M].安徽科技学院学报，2007（21）
[4]于晓平.利用PLC对立式车床的电气控制系统的改造[D].江苏大学，2012（06）