基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究

胡偉楠（沈陽險峰機械廠 技術科，遼寧　沈陽　110159）

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基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究

胡偉楠
（沈陽險峰機械廠 技術科，遼寧沈陽110159）

摘要：數(shù)控機床在處理一些精密的零部件加工方面起到了非常重要的作用，而基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)是數(shù)控技術發(fā)展的一個必然趨勢，本文主要探討的是電氣控制技術和設計的方法，這對于確保整個機床的安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率都是有非常重要意義的。

關鍵詞：數(shù)控機床；電氣控制；策略；分析

1 數(shù)控機床

數(shù)控機床在我國的工業(yè)生產(chǎn)當中是非常受歡迎的生產(chǎn)機器，它主要是由硬件的電路、機械部分以及下位機軟件三個部分構成的，在數(shù)控機床當中，數(shù)控裝置可以說是整個數(shù)控機床最核心的部分，基于PLC的數(shù)控機床主要分為兩大類，一類是內裝型的PLC，另一類是獨立于CNC裝置的PLC，這一類的軟硬件功能相對都比較齊全，而且數(shù)控機床的其他控制領域都能夠滿足相關的條件。

2 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)

PLC數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)主要是由電動機、變頻器和光柵尺構成。而在電器控制系統(tǒng)當中，其最大的一個優(yōu)點就是控制的精度非常高。電氣控制系統(tǒng)的組成主要由工控機，電源模塊、SIMOTION、電動機模塊和傳感器等部件構成，具體如圖1所示。

電源模塊在數(shù)控機床當中分為兩種，一種是可調電源模塊，另一種是不可調電源模塊，可調電源模塊是根據(jù)參數(shù)把轉化出來的直流電穩(wěn)定為一個預定的可變值，并具有與SIMOTION通信的功能；不可調電源模塊只能輸出一個固定的直流電壓值，而且不能與SIMOTION通信。而SIMOTION運動控制器是整個電氣控制系統(tǒng)的核心部分，它的運行速度和可靠性將會直接影響整個電氣控制系統(tǒng)。

3 數(shù)控機床的故障分析

數(shù)控機床的操作相對于其他的大型機械系統(tǒng)操作來說要比較容易一些，但是也不代表一定不會出現(xiàn)問題，我們?yōu)榱诉M一步的避免數(shù)控機床在運行的過程當中對操作人員造成傷害，所以都是對數(shù)控機床進行急停處理的，像經(jīng)常使用的HNC-21數(shù)控系機床的急停處理，具體狀況如圖2所示。

（1）數(shù)控機床在正常運轉的情況下，機床的急停按鈕是始終處于斷開狀態(tài)的，其觸點是處于關閉狀態(tài)的，當我們的操作人員按下急停按鈕的時候，機床自身的觸點就會被斷開，這時整個電氣控制系統(tǒng)的急停回路控制的中間繼電器也會斷開，移動裝置的動力電源就會切斷，而連接PLC輸入端的中間繼電器會直接向電氣控制系統(tǒng)發(fā)出急停警報，也就是說信號在打開急停按鈕的時候就可以作為系統(tǒng)的一個復位信號。

（2）正常的運行狀況下，電氣控制系統(tǒng)的超程限位開關都是處于松開狀態(tài)的，如果我們的操作人員在操作數(shù)控機床的時候不小心壓下了超程限位開關，那么就會讓常閉的觸點斷開，從而導致控制回路中的中間繼電器出現(xiàn)斷電的現(xiàn)象，而中間繼電器的一組常開觸點就會通過PLC輸入端向系統(tǒng)發(fā)出急停的報警信號。

結語

數(shù)控機床的不斷發(fā)展在一定程度上促進了電器控制系統(tǒng)的完善，但是實際運用到數(shù)控技術當中的技能趨勢少之又少的，基于此種現(xiàn)象，我們要及時的制定出一套完整的合理的電氣控制系統(tǒng)來與PLC進行配合，因為一套完整的電氣控制系統(tǒng)和選型之間的性能是非常重要的，如果操作不當或者是型號不匹配的話，很有可能會出現(xiàn)電動機的溫度過高，低速鳴叫等問題。再加上數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定可靠性都較差，所以本文提出了基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以對數(shù)控機床當中的零部件以及相關的加工工藝進行實時的監(jiān)控，通過測試后發(fā)現(xiàn)，這一系統(tǒng)可以很好的達到預期的控制需求，更重要的是讓數(shù)控機床自身的靈活性和穩(wěn)定性都得到了很大的提升，通過對PLC數(shù)控機床在電氣控制系統(tǒng)的深加工，進一步實現(xiàn)了數(shù)控機床的自動化，在數(shù)控機床的應用方面取得了一定的成就。

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