基于PLC的数控机床电气控制系统研究

胡伟楠（沈阳险峰机械厂 技术科，辽宁　沈阳　110159）



基于PLC的数控机床电气控制系统研究

胡伟楠
（沈阳险峰机械厂 技术科，辽宁沈阳110159）

摘要：数控机床在处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的数控机床电气控制系统是数控技术发展的一个必然趋势，本文主要探讨的是电气控制技术和设计的方法，这对于确保整个机床的安全生产，提高生产效率都是有非常重要意义的。

关键词：数控机床；电气控制；策略；分析

1 数控机床

数控机床在我国的工业生产当中是非常受欢迎的生产机器，它主要是由硬件的电路、机械部分以及下位机软件三个部分构成的，在数控机床当中，数控装置可以说是整个数控机床最核心的部分，基于PLC的数控机床主要分为两大类，一类是内装型的PLC，另一类是独立于CNC装置的PLC，这一类的软硬件功能相对都比较齐全，而且数控机床的其他控制领域都能够满足相关的条件。

2 数控机床电气控制系统

PLC数控机床电气控制系统主要是由电动机、变频器和光栅尺构成。而在电器控制系统当中，其最大的一个优点就是控制的精度非常高。电气控制系统的组成主要由工控机，电源模块、SIMOTION、电动机模块和传感器等部件构成，具体如图1所示。

电源模块在数控机床当中分为两种，一种是可调电源模块，另一种是不可调电源模块，可调电源模块是根据参数把转化出来的直流电稳定为一个预定的可变值，并具有与SIMOTION通信的功能；不可调电源模块只能输出一个固定的直流电压值，而且不能与SIMOTION通信。而SIMOTION运动控制器是整个电气控制系统的核心部分，它的运行速度和可靠性将会直接影响整个电气控制系统。

3 数控机床的故障分析

数控机床的操作相对于其他的大型机械系统操作来说要比较容易一些，但是也不代表一定不会出现问题，我们为了进一步的避免数控机床在运行的过程当中对操作人员造成伤害，所以都是对数控机床进行急停处理的，像经常使用的HNC-21数控系机床的急停处理，具体状况如图2所示。

（1）数控机床在正常运转的情况下，机床的急停按钮是始终处于断开状态的，其触点是处于关闭状态的，当我们的操作人员按下急停按钮的时候，机床自身的触点就会被断开，这时整个电气控制系统的急停回路控制的中间继电器也会断开，移动装置的动力电源就会切断，而连接PLC输入端的中间继电器会直接向电气控制系统发出急停警报，也就是说信号在打开急停按钮的时候就可以作为系统的一个复位信号。

（2）正常的运行状况下，电气控制系统的超程限位开关都是处于松开状态的，如果我们的操作人员在操作数控机床的时候不小心压下了超程限位开关，那么就会让常闭的触点断开，从而导致控制回路中的中间继电器出现断电的现象，而中间继电器的一组常开触点就会通过PLC输入端向系统发出急停的报警信号。

结语

数控机床的不断发展在一定程度上促进了电器控制系统的完善，但是实际运用到数控技术当中的技能趋势少之又少的，基于此种现象，我们要及时的制定出一套完整的合理的电气控制系统来与PLC进行配合，因为一套完整的电气控制系统和选型之间的性能是非常重要的，如果操作不当或者是型号不匹配的话，很有可能会出现电动机的温度过高，低速鸣叫等问题。再加上数控机床电气控制系统的灵活性和稳定可靠性都较差，所以本文提出了基于PLC的数控机床电气控制系统，这一系统可以对数控机床当中的零部件以及相关的加工工艺进行实时的监控，通过测试后发现，这一系统可以很好的达到预期的控制需求，更重要的是让数控机床自身的灵活性和稳定性都得到了很大的提升，通过对PLC数控机床在电气控制系统的深加工，进一步实现了数控机床的自动化，在数控机床的应用方面取得了一定的成就。

参考文献

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中图分类号：TG659

文献标识码：A