基于PLC的數控機床電氣控制系統研究

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的數控機床電氣控制系統研究

胡偉楠
（沈陽險峰機械廠 技術科，遼寧沈陽110159）

摘要：數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的數控機床電氣控制系統是數控技術發展的一個必然趨勢，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，提高生產效率都是有非常重要意義的。

關鍵詞：數控機床；電氣控制；策略；分析

1 數控機床

數控機床在我國的工業生產當中是非常受歡迎的生產機器，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，在數控機床當中，數控裝置可以說是整個數控機床最核心的部分，基于PLC的數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，而且數控機床的其他控制領域都能夠滿足相關的條件。

2 數控機床電氣控制系統

PLC數控機床電氣控制系統主要是由電動機、變頻器和光柵尺構成。而在電器控制系統當中，其最大的一個優點就是控制的精度非常高。電氣控制系統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參數把轉化出來的直流電穩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。

3 數控機床的故障分析

數控機床的操作相對于其他的大型機械系統操作來說要比較容易一些，但是也不代表一定不會出現問題，我們為了進一步的避免數控機床在運行的過程當中對操作人員造成傷害，所以都是對數控機床進行急停處理的，像經常使用的HNC-21數控系機床的急停處理，具體狀況如圖2所示。

（1）數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的，其觸點是處于關閉狀態的，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發出急停警報，也就是說信號在打開急停按鈕的時候就可以作為系統的一個復位信號。

（2）正常的運行狀況下，電氣控制系統的超程限位開關都是處于松開狀態的，如果我們的操作人員在操作數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斷電的現象，而中間繼電器的一組常開觸點就會通過PLC輸入端向系統發出急停的報警信號。

結語

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

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中圖分類號：TG659

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