淺析可編程序控制器在機床數控系統中應用

【摘要】21世紀，PLC在工業上控制領域應用很廣，不管在控制性能上還是在組機周期和硬件成本等方面所展現出的絕對優勢是和其它產品難以相比的。隨著PLC技術的進步發展， 它對于位置控制、過程控制、數據處理等方面的應用也越來越多，涉及的也越來越廣。本文就數控機床的運行過程以及數控系統需要解決的幾個問題進行說明。

【關鍵詞】數控；控制器；系統；效率；質量

一、數控機床組成結構及工作過程

（1）數控機床的組成。數控機床由輸入、輸出裝置、數控裝置、可編程控制器、伺服系統、檢測反饋裝置和機床本體等組成。（2）裝置過程。輸入設備是將不同的加工信息傳輸給計算機處理。由于數控機床發展早期階段，輸入設備是一個簡單的穿孔紙帶，目的是記錄信息數據，現已淘汰。數控機床設備是機床本體的核心，核心時的數據處理全部完工后，可以運行命令指揮數據的工作。其功能是接收送來的脈沖信號的，通過系統軟件或邏輯的過程中，執行各個部分進行規定的、有序的動作。主軸控制可編程控制器是通過命令處理控制轉速，控制主軸正反轉和停止，進給保持，切削液開關，卡盤夾緊松開等動作;還涉及了關于機床開關外部控制。測試反饋裝置，主要是檢測速度和位移，并將信息傳遞給數控設備，實現閉環控制的反饋，以確保數控加工精度。（3）合理的安排。數控加工的準備過程較復雜，內容多，含對零件的結構認識、工藝分析、工藝方案的制訂、加工程序編制及使用方法等。首先要由編程人員或操作人員通過對零件圖作深入分析，特別是工藝分析，確定合適的加工工藝，其中也包含了裝夾方法的確定、工序劃分、走刀路線及其切削用量的選擇等。

二、機床數控系統需要解決的問題

（1）機床的組成。機床是由機械設施和電氣設施組成，在設計時應從機床的總體方面合理安排考慮。機床的系統和功能強大的背后程序總很復雜，所以二者應該溝通一體化。在機床控制系統的選用上必須滿足使用的要求，同時為了實現維護，各項操作應該是手動設置，如手動軸移動速度的快捷功能，切削液和潤滑開關。（2）指標。在實踐中，我們如何確保控制精度的同時又能提高定位速度，現在是認真思考并加以解決問題。定位精度也是一個極為重要的指標。為了確保有足夠的位置精度，一方面是位置檢測設備提出精度的要求；另一方面正確選擇系統中開環放大倍數的大小。因為在閉環控制系統，對誤差和偏差，是很難區分，以及信息反饋往往起著決定性的作用。當生產過程中的參數發生變化時，為了滿足生產的連續性，我們必須修改的參數值，它應該是一個額外的功能線上。雖然編程器可以快速，方便地改變原來的設置參數的使用，但編程器通常是不能教操作人員使用，所以應該考慮簡單的開發在線修改。最后，為了滿足系統運行的穩定與安全也應該提供保護。

三、機床定位伺服控制系統分析

（1）淺談數控機床。數控機床是一種高效率，高精度的自動化現代化設備，提高數控機床的可靠性，安全性已變得非常重要。可靠性評估主要指標之一是可靠性。機床功能部件對數控機床的性能和功能有擁有開拓的非常重要的作用。所以它與不同的零部件和配件，不僅要有結構的協調合作，一般使用，而且它具有最優越的性能，而且還可以證明機床的個性化功能。（2）單步功能。單步動作為一種輔助工作方式常常在工作臺的調整中使用。機床的機械允許界限和實際加工要求的選擇決定于伺服系統最高速度，速度提高生產率也提高，但對驅動設施要求也就提高了。在全閉環伺服控制系統，部件和位置檢測元件選擇的反饋是必不可少的。數控機床應具有穩定性，快速性和高精度。在大型數控機床中，機械傳動的時刻擁有較大的慣性，固有低頻率。全閉環包括了進給系統軸的不穩定因素，當不正確的調整，會使機器很容易出現抖動現象。因此，全閉環數控機床伺服系統的速度比在穩定的情況下半閉環伺服系統，定位精度高。伺服電機編碼器將檢測信號反饋到伺服驅動器，伺服電機的速度和輸入脈沖頻率信號成正比，但是電機編碼器則是由脈沖數決定

四、相關程序設計與操作

PLC通過編程器輸入程序，達到控制目的。由于PLC的工作過程是循環性的，因此會快速的執行程序。另外針對軟件故障，必須在設計上采用直接導入程序，執行自動停止運行，這時機器會停止運作程序，有效地減少事故的發生。

我國目前對數控技床的需求日益增加，國內市場的需求量很大，所以我國機床企業必須奮發圖強，不斷擴大技術隊伍和提高人員的技術素質，學習和引進國外技術的先進科學技術，以便早日趕上世界先進水平。