基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)研究

胡偉楠（沈陽(yáng)險(xiǎn)峰機(jī)械廠 技術(shù)科，遼寧　沈陽(yáng)　110159）

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基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)研究

胡偉楠
（沈陽(yáng)險(xiǎn)峰機(jī)械廠 技術(shù)科，遼寧沈陽(yáng)110159）

摘要：數(shù)控機(jī)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(jī)床電氣控制系統(tǒng)是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，本文主要探討的是電氣控制技術(shù)和設(shè)計(jì)的方法，這對(duì)于確保整個(gè)機(jī)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(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣控制；策略；分析

1 數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中是非常受歡迎的生產(chǎn)機(jī)器，它主要是由硬件的電路、機(jī)械部分以及下位機(jī)軟件三個(gè)部分構(gòu)成的，在數(shù)控機(jī)床當(dāng)中，數(shù)控裝置可以說(shuō)是整個(gè)數(shù)控機(jī)床最核心的部分，基于PLC的數(shù)控機(jī)床主要分為兩大類，一類是內(nèi)裝型的PLC，另一類是獨(dú)立于CNC裝置的PLC，這一類的軟硬件功能相對(duì)都比較齊全，而且數(shù)控機(jī)床的其他控制領(lǐng)域都能夠滿足相關(guān)的條件。

2 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)

PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)主要是由電動(dòng)機(jī)、變頻器和光柵尺構(gòu)成。而在電器控制系統(tǒng)當(dāng)中，其最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)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(jī)，電源模塊、SIMOTION、電動(dòng)機(jī)模塊和傳感器等部件構(gòu)成，具體如圖1所示。

電源模塊在數(shù)控機(jī)床當(dāng)中分為兩種，一種是可調(diào)電源模塊，另一種是不可調(diào)電源模塊，可調(diào)電源模塊是根據(jù)參數(shù)把轉(zhuǎn)化出來(lái)的直流電穩(wěn)定為一個(gè)預(yù)定的可變值，并具有與SIMOTION通信的功能；不可調(diào)電源模塊只能輸出一個(gè)固定的直流電壓值，而且不能與SIMOTION通信。而SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器是整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的核心部分，它的運(yùn)行速度和可靠性將會(huì)直接影響整個(gè)電氣控制系統(tǒng)。

3 數(shù)控機(jī)床的故障分析

數(shù)控機(jī)床的操作相對(duì)于其他的大型機(jī)械系統(tǒng)操作來(lái)說(shuō)要比較容易一些，但是也不代表一定不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，我們?yōu)榱诉M(jìn)一步的避免數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中對(duì)操作人員造成傷害，所以都是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行急停處理的，像經(jīng)常使用的HNC-21數(shù)控系機(jī)床的急停處理，具體狀況如圖2所示。

（1）數(shù)控機(jī)床在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，機(jī)床的急停按鈕是始終處于斷開狀態(tài)的，其觸點(diǎn)是處于關(guān)閉狀態(tài)的，當(dāng)我們的操作人員按下急停按鈕的時(shí)候，機(jī)床自身的觸點(diǎn)就會(huì)被斷開，這時(shí)整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的急?；芈房刂频闹虚g繼電器也會(huì)斷開，移動(dòng)裝置的動(dòng)力電源就會(huì)切斷，而連接PLC輸入端的中間繼電器會(huì)直接向電氣控制系統(tǒng)發(fā)出急停警報(bào)，也就是說(shuō)信號(hào)在打開急停按鈕的時(shí)候就可以作為系統(tǒng)的一個(gè)復(fù)位信號(hào)。

（2）正常的運(yùn)行狀況下，電氣控制系統(tǒng)的超程限位開關(guān)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(jī)床的時(shí)候不小心壓下了超程限位開關(guān)，那么就會(huì)讓常閉的觸點(diǎn)斷開，從而導(dǎo)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(diǎn)就會(huì)通過(guò)PLC輸入端向系統(tǒng)發(fā)出急停的報(bào)警信號(hào)。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了電器控制系統(tǒng)的完善，但是實(shí)際運(yùn)用到數(shù)控技術(shù)當(dāng)中的技能趨勢(shì)少之又少的，基于此種現(xiàn)象，我們要及時(shí)的制定出一套完整的合理的電氣控制系統(tǒng)來(lái)與PLC進(jìn)行配合，因?yàn)橐惶淄暾碾姎饪刂葡到y(tǒng)和選型之間的性能是非常重要的，如果操作不當(dāng)或者是型號(hào)不匹配的話，很有可能會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的溫度過(guò)高，低速鳴叫等問(wèn)題。再加上數(shù)控機(jī)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(jī)床電氣控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以對(duì)數(shù)控機(jī)床當(dāng)中的零部件以及相關(guān)的加工工藝進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過(guò)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，這一系統(tǒng)可以很好的達(dá)到預(yù)期的控制需求，更重要的是讓數(shù)控機(jī)床自身的靈活性和穩(wěn)定性都得到了很大的提升，通過(guò)對(duì)PLC數(shù)控機(jī)床在電氣控制系統(tǒng)的深加工，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用方面取得了一定的成就。

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中圖分類號(hào)：TG659

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