PLC数控机床电气控制简析.doc

基于PLC的数控机床电气控制简析摘要:对数控机床电气控制系统的控制方式、系统功能、主要实现部件,进行了选择和分析,然后给出一个完整的基于PLC的数控机床电气控制系统工作原理方案。关键词:PLC;数控机床;电气控制目前数控机床相关技术的发展,不仅要对各机床各个坐标轴的位置进行连续控制外,而且需要对机床主轴停止、转向和进给运动的启动和停止、刀库及换刀机械手控制、切削液开关、夹具定位等动作,进行特性次序控制。特定次序的控制信息,由输入/输出控制,如控制开关、行程开关、压力开关、温度开关等输入元件,继电器、接触器和电磁阀等输出元件控制,同时还包括主轴驱动和进给伺服驱动的使能控制和机床报警处理等[1~5]。随着可编程序控制器(PLC)技术的发展,上述综合功能是可以由数控机床中的可编程序控制器来完成的[1~2]。它是由输入部分,逻辑部分和输出部分组成,输入部分收集并保存被控制部分实际运行的数据,逻辑部分处理输入部分所取得的信息,并判断哪些功能需做出输出反应。输出部分提供正在被控制的许多装置中,哪几个设备需要实时操作处理。笔者基于PLC控制来分析对一类数控机床的电气控制设计,主要包括对控制方式的选择和分析;对电气控制系统中的主要实现部件进行分析和选用,以及提出完整的基于PLC的数控机床电气控制系统工作原理方案。、系统功能、主要实现部件,进行了选择和分析,然后给出一个完整的基于PLC的数控机床电气控制系统工作原理方案。目前数控机床相关技术的发展,不仅要对各机床各个坐标轴的位置进行连续控制外,而且需要对机床电主轴停止、转向和进给运动的启动和停止、刀库及换刀机械手控制、切削液开关、夹具定位等动作,进行特性次序控制。特定次序的控制信息,由输入/输出控制,如控制开关、行程开关、压力开关、温度开关等输入元件,继电器、接触器和电磁阀等输出元件控制,同时还包括电主轴驱动和进给伺服驱动的使能控制和机床报警处理等。(PLC)技术的发展,数控机床电气控制方式优劣,决定了控制系统的成败。本文所提及的系统,要控制机床实现高速高精度的加工,所以系统的性能至关重要:首先要根据预定要求和被控对象的特征、控制精度、系统运行速度等限制进行了综合考虑,同时,充分考虑系统的性能价格比等因素,确定X、Y轴采用PC机+运动控制器+电机+光栅尺的方式进行闭环控制。采用此种方式,PC机发挥了强大的文件处理功能、人机交互功能以及高速的数据处理功能,运动控制器则体现了高可靠性、高速性、高精度等优点,光栅尺则为系统提供了高达1μm的精度的位置信息。同时,运动控制器可以接入机床的各种传感器,并及时做出处理,提高了整个系统的可靠性和稳定性。运动控制卡只能接入少数几根轴,而运动控制器可以大量扩展轴的数目,为系统以后的升级带来便利。运动控制器同时还可以通过一个标准接口接入一个PLC系统,即运动控制器同时可以执行PLC功能。2数控机床的功能分析本文分析的数控机床,是一拖四的机床,有X、Y轴和四个Z轴上的伺服电机,来进行工作台定位;X、Y、Z轴可以联动,四个Z轴可以同时运动,也可以分开运动。为了提高加工精度,工作台的X、Y轴运动,利用光栅尺实现全闭环控制,对工作台进行精确定