数控车床控制系统方案设计.doc

数控车床控制系统; 数控车床的控制系统主要由输入/ 输出装置、 CNC 装置、可编程控制器、主轴控制模块,进给伺服控制模块以及位置检测装置等部分组成。其系统组成图如下控制系统组成图 1. 速度控制单元速度控制单元主要就是通过简单的继电控制来实现的。通过各个继电器触点的接通与断开来自动的控制机床的启停以及机床转速的变化。 C C 装置是机床控制系统的核心其余各部分都由该装置发出指令, 并根据接收各部分的反馈信号发出新的信号指令, CNC 装置采用的是数字计算机。 3 伺服驱动系统数控车床的伺服驱系统主要有开环、半闭环、闭环三种方式, 其中闭环控制的误差最小而开环的误差最高,虽然闭环控制的误差小但是稳定性稍差,因此我们选用半闭环伺服系统,半闭环的位置监测点是从驱动电机或丝杠端引出通过检测电机和丝杠旋转角度来间接检测工作台的位移量, 而不是直接检测工作台的实际位置。由于半闭环环路内不包括或只包括少量机械传动环节, 因此可获得稳定的控制性能, 其稳定性能虽不如开环系统但是要比闭环系统好。而且半闭环的系统结构相对简单便与调试,精度也相对较高。其结构图如下图半闭环控制结构图 4 伺服系统数控车床的伺服系统主要包括直流伺服系统, 以及交流伺服系统两种伺服系统, 直流电机结构复杂成本高对其他设备易产生干扰, 而交流伺服电机稳定性好、快速性好、精度高, 与直流电机伺服系统相比, 交流伺服电机不存在换向器圆周调速限制, 也不存在电枢原件种电抗电势数值限制, 其转速限制可以设计的很高; 调速范围宽。而且交流伺服电机能够满足机床伺服系统输出转矩大、动态响应好、定位精度高的要求,综上所述我们采用交流伺服系统。 PLC在数控机床的应用中主要有两种形式, 一种是内装式另一种是独立式内装式也称为集成式, 在设计之初就将NC与PLC结合起来考虑, NC和PLC之间的信号传递是在内部总系的基础上进行的, 因而有较高的交换速度和较宽的信息通道。因而这种形式的PLC对于系统的使用有着较大的优势, 因此数控系统一般采用这种形式的PLC 。其结构图如下图内装型 PLC