数控机床的电气控制系统设计
基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文
摘要数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。
早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。
由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。
这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。
本文正是针对这一问题展开工作的。
本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。
并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。
根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。
要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。
所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。
本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。
并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。
关键词：PLC控制，数控车床，梯形图目录第一章概述 (1)1.1 数控系统的工作原理 (1)1.1.1 数控系统的组成 (1)1.1.2 数控系统的工作原理 (2)1.2 PLC的硬件与工作原理 (3)1.2.1 PLC的简介 (3)1.2.2 PLC的基本结构 (3)1.2.3 PLC的工作原理 (4)第二章数控车床的PLC (5)2.1 数控车床PLC的信息传递 (5)2.2 数控车床中PLC的功能 (6)2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6)2.2.2 PLC的控制对象 (6)2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7)2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8)第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9)3.1 车床主要结构和运动方式 (9)3.2 车床对电气控制的要求 (9)3.3 车床的电气控制电路分析 (10)3.3.1 主电路分析 (11)3.3.2 控制电路分析 (11)第四章 PLC控制程序的设计 (12)4.1 PLC程序设计方法 (12)4.1.1 PLC的程序设计步骤 (12)4.2 PLC程序的模块化设计 (12)4.3 输入输出分配 (12)4.4 梯形图程序设计 (15)4.4.1 梯形图总体框图 (15)4.4.2 公用程序 (16)4.4.3 回原点程序 (16)4.4.4 主轴控制程序 (17)4.4.5 坐标轴控制程序 (17)4.4.6 报警处理程序 (18)4.4.7 定时润滑控制程序 (18)4.4.8 冷却程序 (19)4.4.9 自动换刀控制程序 (19)4.4.10 需要说明的问题 (21)4.5 梯形图程序的调试 (21)4.6 本章小结 (21)结论 (22)参考文献 (23)第1章概述CK9930型数控车床配备的是华中I型数控系统，是一种比较老式的小型简易经济型数控系统。
808D数控车床电气控制系统设计说明书
摘要数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。
本设计以CK6140车床为载体，对其数控电气系统经行详细设计。
其内容包括强电设计、弱电设计、PLC输入输出及接口设计，本设计选用西门子808D数控系统。
最后绘制出整个机床的电气系统原理图等。
本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。
分为 380V强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。
通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。
关键词：数控系统；数控车床；PLC控制1ABSTRACTThe numerical controls that the technique development fast today, the numerical controls technique at the modern manufacturing industry exertive more and more importance function, numerical control tool machine is number control a manufacturing industry of core, this text mainly introduced logarithms to control the processed that the electricity system of lather design.The design CK6140 lathe as the carrier, the detailed design of the its NC electrical system through the line. its contents includes a strong electrically design, weakness design, PLC importation output and Interface design. The design uses a Siemens 808D CNC system. Finally, to map out the whole machine electrical system schematic. This principle diagram which designs to the whole tool machine draws process and the point parts of mold piece turn and compared to in detail introduce each function and use of part. Is divided into the 380 Vs strong electricity back track, control back track, the PLC importation outputs a control, the principal axis drives a mold piece and enters to servo drive a mold piece, and introduced related electronic knowledge.Through this design system can basically control numerical control the electricity principle of lather, and basic electronic common sense, make the reader regardless can understand numerical control the lather related series of electricity knowledge from wholly the top still each mold piece.Key Words：NC system; NC lathe; PLC control2目录摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------- 2目录------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3第一章绪论----------------------------------------------------------------------------------------- 61.1前言 ------------------------------------------------------------------------------------------ 61.2国外数控系统的发展趋势 ------------------------------------------------------------- 61.2.1新一代数控系统采用开放式体系结构 ------------------------------------ 61.2.2新一代数控系统控制性能大大提高---------------------------------------- 71.2.3数控系统向软数控方向发展 ------------------------------------------------- 71.3我国数控技术的发展-------------------------------------------------------------------- 81.4CK6140数控车床主简介 ---------------------------------------------------------------- 9第二章西门子808D数控车床系统 --------------------------------------------------------- 112.1 西门子808D系统简介 --------------------------------------------------------------- 112.2人机界面 ---------------------------------------------------------------------------------- 132.3进给系统 ---------------------------------------------------------------------------------- 132.4 主轴驱动系统--------------------------------------------------------------------------- 132.5刀架控制系统 --------------------------------------------------------------------------- 142.6电柜设计及电源选用------------------------------------------------------------------ 142.6.1在设计电柜时应注意以下事项：----------------------------------------- 142.6.2 24VDC电源选用---------------------------------------------------------------- 152.7数控系统各部分的连接及接口 ----------------------------------------------------- 152.7.1系统的接线---------------------------------------------------------------------- 152.7.2 接口布置 ------------------------------------------------------------------------ 15第三章CK6140数控车床的基本组成和工作原理 --------------------------------------- 173.1数控车床组成 --------------------------------------------------------------------------- 173.2数控车床工作原理 --------------------------------------------------------------------- 193.3 CK6140数控车床运动分析 ---------------------------------------------------------- 2033.4 CK6140数控车床电气系统简述 ---------------------------------------------------- 21第四章CK6140数控车床硬件系统设计及元件选型------------------------------------ 254.1主轴驱动系统 --------------------------------------------------------------------------- 254.1.1主轴电动机---------------------------------------------------------------------- 254.1.2主轴电动机选型 --------------------------------------------------------------- 254.2机床进给伺服系统 --------------------------------------------------------------------- 264.2.1 CK6140数控车床对伺服驱动进给系统的要求------------------------ 274.2.2 伺服电机的选型--------------------------------------------------------------- 284.3控制电路原理图设计------------------------------------------------------------------ 314.3.1 380V系统强电控制回路----------------------------------------------------- 314.3.2电源回路 ------------------------------------------------------------------------- 334.4常用电器元件的选型------------------------------------------------------------------ 344.4.1低压电器选型的一般原则 -------------------------------------------------- 344.4.2断路器的选型------------------------------------------------------------------- 344.4.3电动机保护用自动开关的选型 -------------------------------------------- 354.4.4 熔断器选型 --------------------------------------------------------------------- 354.4.5接触器的选型------------------------------------------------------------------- 354.4.6热继电器的选型 --------------------------------------------------------------- 364.4.7中间继电器---------------------------------------------------------------------- 364.5 CK6140数控车床控制面板 ---------------------------------------------------------- 37第五章PLC设计及参数设置------------------------------------------------------------------- 395.1 PLC的基本结构及工作原理 --------------------------------------------------------- 395.2 PLC与CNC机床的联接方式 -------------------------------------------------------- 405.3 CNC加工代码在PLC上的实现方法----------------------------------------------- 415.3.1 T功能代码的实现方法------------------------------------------------------- 425.3.2 M功能代码实现方法--------------------------------------------------------- 425.4 PLC程序的模块化设计---------------------------------------------------------------- 425.5 PLC输入输出地址分配---------------------------------------------------------------- 425.6参数设置 ---------------------------------------------------------------------------------- 4445.6.1 PLC参数设置-------------------------------------------------------------------- 445.6.2机床参数设置------------------------------------------------------------------- 45第六章结论--------------------------------------------------------------------------------------- 47致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 48参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------- 495第一章绪论1.1前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床制造业是一个国家的基本装备工业，是工业生产的技术基础，数控技术在给机床制造业带来显著经济效益及广阔发展前景的同时，也是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备，因此它已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
浅析数控机床电气控制技术和设计方法
． １ － ３ 交流进给传动 电路 本 文 中作 为 实例 的加工 中心 电气控 制部 １ 于提高数控机床的稳定性和可靠性 ，同时将故 在控 制 系统 的硬件 电路 中 ，进 给系 统有 障概率减到最低 ，使数控机床完全满足加工 中 列数 字交 流伺服 模块及 Ｂ ｉ 交流主 轴伺服 电机 着对加工 中心各个直线坐标轴的定位和切削进 心 的 生 产 需 要 。
数控 机床的 电气控 制技术 也随着计 算机 技术的 遍都 很高，需要在很宽 的范 围内实现可连续 的
发展 ，得 到了一定 的发展 ，为了满足加工 制造 调度 ，且在不 同的速度下都可 以实现切削所需 在 上文 中提到 的硬件 电路和 Ｐ Ｌ Ｃ软件 程序 的
的需求 ，工作者们一定要进行电气控制原理的 功率 的供 应 ，同时可以进 行刀具的 自动装卸工 设计之外 ， 我们还要注意分析加工 中心对结构 、 研究 ，并进行规范的设计 ，来提高数控 机床的 作。主轴电机里拥有一个 内置的编码器 ，可以 功能的需要来进行参数的设定 ，这样才能够最 可靠性和安全性。笔者从事相关工作 ，对此有 对主轴的速度进行检测，同时也可以检 测和确 大化 发挥机床性能 ， 保证机床能够正常的运行。
给 电磁阀和 Ｚ轴制动器 ；而控制变压器所输出
的～ ２ ２ ０ Ｖ总共供给两套设备 ，一套设备是床
Ｌ Ｃ控 制程 序 ， Ｆ ９ ４ ． ０ 身的润滑 电机和 电气箱冷 气机 ， 而另一 套设 ｘ 轴 ＋向运 行 的部分 Ｐ ８ ． ０为 ｘ 轴选择 信号 ， 作 为新 时期 下新 的加 工设备 ，数控 机床 备 则是 Ｃ Ｎ Ｃ 、伺服模 块和 直流继 电器 ，后者 为参考 点到达信 号 ，Ｒ 是由综合应用微 电子 、 计算机 技术 、自动控 制、 需要路经开关 电源 以后 ，输出 一 ２ ４的电源 。 自 动检 测、精 密机械 等多种 技术结合而成 的精 １ ． １ ． ２交流主传动 电路 密加工设备 。 随着 电子计算机技术的快速发展 ，
基于PLC的数控机床电气控制系统研究
基于PLC的数控机床电气控制系统研究【摘要】本文围绕基于PLC的数控机床电气控制系统展开研究，首先介绍了PLC在数控机床中的应用以及数控机床电气控制系统的结构。
接着重点探讨了PLC在数控机床电气控制系统中的作用，并深入分析了基于PLC的数控机床电气控制系统设计的方法。
通过实验验证与分析，验证了该设计的可行性和效果。
在总结了研究成果并展望未来的研究方向，展示了本研究在数控机床电气控制系统领域的重要意义和潜在应用价值。
本文为相关研究提供了理论基础和实际指导，对促进数控机床技术的发展和应用具有重要意义。
【关键词】PLC，数控机床，电气控制系统，研究，应用，结构，设计，实验验证，分析，总结，展望未来，研究成果1. 引言1.1 研究背景数、格式等。
数控机床是现代制造业中重要的设备之一，广泛应用于金属加工、塑料加工等领域。
随着技术的发展和市场需求的变化，数控机床的要求也越来越高，需要更加精准、高效的控制系统来实现其功能。
传统的数控机床电气控制系统多采用硬线控制方式，存在布线复杂、维护困难等问题。
当前，国内外对基于PLC的数控机床电气控制系统的研究还处于起步阶段，有待进一步深入探讨和实践。
通过本研究，可以为数控机床电气控制系统的发展提供更多的理论支持和实践经验，促进数控机床的智能化和自动化水平的提升。
1.2 研究意义数要求。
内容如下：数控机床作为现代制造业中不可或缺的设备之一，其电气控制系统的稳定性和精准度对于提高生产效率和产品质量至关重要。
而基于PLC的数控机床电气控制系统则可以实现自动化控制，提高生产效率，减少人为操作误差，提高产品加工精度。
研究基于PLC的数控机床电气控制系统，可以深入探究PLC在数控机床中的应用，探讨数控机床电气控制系统的结构，分析PLC在数控机床电气控制系统中的作用，进而设计更加高效稳定的数控机床电气控制系统。
通过实验验证与分析，可以验证该设计方案的可行性和优越性。
本研究的意义在于为提高数控机床的自动化水平和生产效率提供技术支撑，为制造业升级提供解决方案，促进产业发展。
机床电气控制线路的设计
三、热继电器的选用
– 作用：用于电动机的过载保护 – 选用依据：根据电动机的额定电流来确定其
型号与规格 IRT=（0.95~1.05）Ied
– 热继电器的整定电流值是指热元件通过的电
流超过此值的20%时，热继电器应当在 20min内动作。
– 选型：
一般情况下可选用两相结构的热继电器。 在电网严重不平衡条件下工作的电机可选用三相结构 的热继电器。 三角形接线电动机可选用带断相保护装置的热继电器。 – 下列情况 IRT=2 Ied以便保护 1．电动机负载惯性转矩非常大，起动时间长 2．电动机所带动的设备，不允许任意停电 3．电动机拖动的为冲击性负载，如冲床、剪床等 – 常用系列： JR1 JR2 JR0 JR16 JR16B：由JR0改进而来，双金属片式，有温度补偿 和断相运转保护装置。适于长期工作或间歇工作的交 流电动机。
第四章 机床电气控制线路的设计 及电气元件的选择
重点：控制线路的设计过程，元器件参数的确定。 难点：如何正确选择控制环节来满足控制要求。
继电器—接触器控制，也称常规控制或传统控制 机床组成： – 机械 – 电气
§2 机床电气设计的一般内容
一、电气设计的基本原则：
– 1．最大限度满足机床和工艺对电气控制的要求。 – 2．在满足控制要求的前提下，设计方案力求简 – 3．把电气系统的安全性和可靠性放在首位，确
数字程序控制——数控机床 – 特点：生产率高、精度高，可加工复杂零件， 发展前景广阔。
–5．明确有关操作方面的要求：
操纵台的设计、测量显示、故障自诊断、 保护措施等的要求。
– 6．设计时应考虑用户供电电网情况
电网容量、电流种类、电压、频率等。
基于PLC的数控机床电气控制系统研究
基于PLC的数控机床电气控制系统研究【摘要】本文围绕基于PLC的数控机床电气控制系统展开研究，通过分析研究背景、研究目的和意义及价值，揭示了PLC在数控机床中的应用以及数控机床电气控制系统的特点。
探讨了基于PLC的数控机床电气控制系统设计原理和研究方法，结合实际案例展示了其应用效果。
结论部分总结了研究成果，展望未来研究方向，并得出研究的启示。
通过本文的研究，有望提高数控机床的生产效率和精度，促进工业自动化的发展，具有重要的理论和实践意义。
【关键词】PLC、数控机床、电气控制系统、研究、设计原理、研究方法、应用案例、结论、未来研究方向、启示1. 引言1.1 研究背景本文旨在探讨基于PLC的数控机床电气控制系统的设计原理、研究方法和应用案例，旨在为数控机床制造商和研发人员提供参考，推动数控机床电气控制技术的进步与应用。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨基于PLC的数控机床电气控制系统的设计和应用，从而提高数控机床的性能和精度，提高生产效率，降低能源消耗和成本。
通过研究，我们希望能够总结出一套科学的设计原则和方法，为数控机床领域的相关工作者提供有益的参考和借鉴，促进数控机床技术的发展和应用。
我们也希望通过这项研究，进一步推动PLC技术在数控机床领域的应用，促进数字化制造技术的发展，提高我国制造业的竞争力和创新能力。
通过研究基于PLC的数控机床电气控制系统，我们可以为我国工业自动化领域的发展做出贡献，推动我国制造业向高端、智能化方向迈进。
1.3 意义和价值基于PLC的数控机床电气控制系统具有重要的意义和价值。
这种电气控制系统可以实现自动化生产，提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量和一致性。
基于PLC的数控机床电气控制系统可以实现多功能控制，即便在复杂的加工工艺中也能保持高度的稳定性和精度。
随着信息化和智能化的发展，基于PLC的数控机床电气控制系统还可以与其他系统进行数据共享和联网，实现智能制造。
数控机床电气控制电路设计实例
电压继电器的输入量是电路电压的大小，它根据输入电压的大 小而动作。与电流继电器类似，电压继电器也分为欠电压继电器和 过电压继电器两种。
四、时间继电器 时间继电器在控制电路中用于时间的控制。
按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等； 按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
而且要求刀具由一点到另一点之间的运动轨迹为一条直线，并能控 制位移的速度。 （3）轮廓控制系统
也称连续控制系统。其特点是能够同时对两个或两个以上的坐 标轴进行连续控制。
2. 按伺服系统控制方式分类 （1）开环伺服系统
数控装置根据信息载体上的指令信号，经控制运算发出指令脉
冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠 螺母副，使执行机构(如工作台)移动或转动。 （2）闭环伺服系统
4. 按功能水平分类 （1）经济型数控系统(又称简易数控系统) 这一类型的数控系统一般为开环控制，采用的CPU为单板机或单片 机，用数码管显示或单色小液晶显示或CRT字符显示。 （2）普及型数控系统(又称全功能数控系统) 这类系统一般为半闭环控制，采用16位或32位CPU，9 in(228 6mm)单色显示器（1 in=25 4mm）。 （3）高性能数控系统 这类系统一般为全闭环控制，采用的微型计算机为32位以上的CPU， 显示器为彩色CRT或TFT液晶显示器．内存大于150 KB。
从第一台数控机床问世到现在的50多年中，数控技术的发展非 常迅速，集计算机技术、现代控制技术、微电子技术、传感检测技 术、信息处理技术、网络通信技术、液压气动技术、光电子技术以 及传统的机械制造技术为一体，得到了广泛的应用，在数控机床是 关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业， 其水平高低和拥有量多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志， 在国防建设上亦具有重要的战略意义。
基于西门子828D数控系统的主轴箱电气控制系统设计
设计与工艺・Sheji yu Gongyi基于西门子828D数控系统的主轴箱电气控制系统设计赵波(上海拓璞数控科技股份有限公司，上海201111)摘要：主轴箱的主轴控制系统包括机械控制系统、液压控制系统以及电气控制系统，其中主轴的启动、点动、停止、正转、反转、升速、降速等功能控制主要是通过电气控制系统实现的］现以西门子828D数控系统为基础，根据机床主轴性能的需要，对电气控制系统进行了设计分析］关键词:数控系统；电气设计；主轴箱0引言近几年来，随着科学技术的发展，市场需求的不断升级，的不，数控机床作为的基础,为实现装备制造现代化的关键设备。
在数控机床各机械中，主轴 是各类轴中的，其控制是中］主轴驱动系统控制机床主轴的旋转动，通常是主轴上安装的的动的动力来。
根据 需求侧的需求，主轴驱动设计主要电机的电主轴。
因，为了的主轴性，设计中有速控制的电机］1主轴驱动电气控制系统设计主轴为设备上的主要来，进轴的动，了的，了机床的］数控机床市场上的主轴数是性能优异的电主轴，其备以点：(1)加工转速范围宽，且可无级调速。
为数，以获得最佳的生产、，对，是有、及的，需要主轴转速控制灵活自由，要求主轴箱有小的体积，以实现机床的模块化和系列化，从经济上来说，是降低库存，节约］文系统采用异步直驱伺服主轴以达到设计技术要求，转速可达20000r/min］(2)高动态特性。
主轴数要求下的功率和扭矩，直接决定了刀具切削性能的稳定性。
由于主轴电动机与驱动装置的特性，主轴低速段几乎可以扭矩下，同时输出)功率会随着转速上升而上升，到功点，而又与主轴功正相关，所以通会根据工艺需求来择电主轴，以实现两者的配合。
市场上主流的伺服主轴空载以2〜3s内从静止速到20000r/min。
本文系统采用的电主轴额定功率7.5kW,额定扭矩达6Nm。
(3)有较高的精度与刚性，传动平稳，振动小。
为了提高传动件的机械精度与刚性，齿轮和轴承等传动件会使用淬火等表面处理方法来提高零件的硬度，保证主轴长间的稳。
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数控机床的电气控制系统设计
发表时间：2017-11-30T16:05:48.220Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：张春喜周云龙
[导读] 就数控机床而言，属于一类配置软件程序调控模块的职能机床设备。
特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳 110144
摘要：数控机床电气控制系统设计较为复杂、专业。
虽然我国在数控机床的生产和优化方面都已经达到了较高水平，但是伴随着我国经济的发展和社会的进步，人们对数控机床电力控制系统的设计升级又提出了新的标准和要求，未来将逐步向更高端的数字化、自动化的发展方向发展。
因此，电气控制系统的改良对于数控机床行业的发展，具有至关重要的作用。
关键词：数控机床；电气控制系统；设计
1 数控机床的电气控制系统简介
就数控机床而言，属于一类配置软件程序调控模块的职能机床设备。
当然详细系统构造能够解决一些包含调控编码或类似符号指令的程序内容，同时完成编译过程，以编译成为代码的数字进行表达，以对应载体完成对数控设备的注入。
然后根据处理流从数控设备产生不同的调控信息，从而达到管控机床操作流程的目标，即根据设计图例的形态与规格标准完成零件的自动加工。
此外，相对传统机床，其主要的优势在于有效处理了繁琐、精细、大量、多样的零部件加工流程，体现出更强的灵活性与高效性，标志着了当代机床调控技术研究重点，也是机电一体化研究的重要产物。
电气调控规划图包含多个方面构成，即如线路装配调整、运用及维持的参考资源，主要涵盖了原理图、装配线路图、元件分布图等多种图纸的规划。
而且整个体系内一切电气设施的调控原则就是依照对应的原理进行，除了电气设施的装配以外，还包含整个系统的调控等等。
2数控机床电气控制系统的重要性
现阶段，社会各界对电能的需求不断增大。
尤其是很多电气工程企业，他们主要通过电力输出带动生产力。
数控机床的广泛使用，能够增大工业化生产效率，促进企业发展和社会经济进步。
数控机床通过高效率工作，可以准确把握产品的生产指标，保质保量地完成生产任务。
相比于之前传统的手工加工，数控机床实现了量化和质化的双重飞跃。
所以，数控机床的应用领域越来越广泛。
使用数控机床，其实就是编程人员提前编辑好各项生产指标和参数，数控机床只负责自动化的模式生产。
生产过程中，产品的质量将提前固定好。
数控机床在社会上的广泛应用，使得我国的工业生产能力得到了稳固、快速的提升。
数控机床中，电力控制系统是核心、是关键。
它是保证数控机床正常运营的大脑，所以世界上绝大部分发达国家将电气控制系统的设计技术列为专利，严格保密，被誉为国家的战略性资源。
这种形势下，我国的数控机床电力控制系统的设计将无法借鉴其他发达国家的经验，只能自行摸索。
为了保证工业化生产进程能够稳步发展，我国对数控机床电气控制系统设计的研究投入了大量资金、人力、资源，并且大力教育和定向培养相关专业的储备人才。
3数控机床电气控制系统的相关研究
数控机床电力控制系统设计研究是一项非常复杂的工作。
但是，只有保证电气控制系统设计研究的合理化、科学化，才能够保证数控机床的高效使用。
电气控制系统的设计研究通常分为三大部分，而三大部分中又充斥着很多不同内容的小部分。
3.1硬件系统
数控机床电气控制系统的硬件系统可以分为以下几个主要的小部分。
3.1.1 电源电路
电源电路是保证数控机床能够正常使用的最基本条件。
在对电源电路进行设计时，需要采用至少两台伺服变压器，且合理化的电压设置尤为重要。
在数控机床电气控制系统中，主要有两路电源电路。
这两条电路互不干扰，作用也不尽相同。
一路是负责对电机、电控柜、冷却机等动力设备供电，另一路负责对NCU、PLC及继电器等控制设备供电。
如果系统断电，数控机床可以做到断点及坐标记忆。
当电路修复正常后，数控机床将可以自行恢复并继续加工。
3.1.2 急停保护电路系统
数控机床在高速运转时，为了保证相关操作人员的人身安全，早在最初设计的过程中，就已经安装了实时监控和急停保护电路系统。
该部分的电路设计主要是对机床的电压、电流、速度、位置等进行检测，通过一系列参数判断数控机床是否处于安全的工作状态。
如果出现问题，急停保护电路系统以及监控都可以发出相应的不同警报，从而对数控机床起到保护作用。
3.1.3 交流主传动电路设计
交流主传动电路设计是为了保证数控机床的稳定、高效运行。
这些电路元器件包括NCU、伺服驱动器、电机、PLC、反馈检测模块等，其设计对于数控机床的正常运行至关重要，缺一不可。
想要保证数控机床的稳定运行，还需要不断完善、设计优化各项系统参数。
3.2 软件系统设置
软件系统设置中，参数设置至关重要。
数控机床电气控制系统的正常运行，主要依赖NCU控制系统的参数设置和PLC控制系统的程序编写。
这些参数设置及程序编写可以保证数控机床根据实际生产需要进行运作，最终顺利完成生产过程。
PLC程序设计是数控机床电气控制系统的软件核心，而CPU又是PLC程序设计的心脏。
PLC程序设计分为高级和低级两个优先级。
其中，高优先级一般是为了处理系统中的紧急信号，低优先级主要负责处理系统中的正常信息。
PLC程序设计中，供电系统占据重要地位。
供电的程序设计则主要包括系统上电和下电的时序。
如果处理不好或者不合理，将严重影响整个控制系统的正常工作或是机床设备的使用寿命，甚至危及生产安全。
所以，PLC的供电程序一直都备受关注。
4数控机床电气控制系统的工作原理及其特点
4.1 数控机床电气控制系统的工作原理
数控机床电气控制系统的工作原理非常简单。
工作人员将生产的具体要求如各种参数输入到计算机程序，然后进行代码化的编程。
这
些代码再次输入到数控机床的控制系统，控制系统就会根据这些代码给出的信息对工件进行加工处理。
如此加工出来的工件，将完全符合一开始编程输入的加工要求，从而实现工件加工的批量化生产，高效而便捷。
4.2 数控机床电气控制系统的特点
数控机床的电气控制系统主要有三个特点。
一是覆盖范围广阔。
目前，市面上需要的大部分工件，都可以通过数控机床进行加工，从而实现批量化的生产。
第二，操作简单易学。
利用数控机床进行工件的批量生产，只需要在最开始的加工阶段在计算机系统里输入图片或者文字的加工要求，然后就可以进行编程。
总体来说，操作方便快捷。
5数控机床电气控制系统的日常维护
5.1 专业人员维修
对于数控机床电气控制系统的维修，需要专业的维修人员。
由于数控机床电气控制系统本身就是“高精尖”设备，所以它要求维修的工作人员具有相对较高的专业技能水平。
要维修某台数控机床，除了人员配备齐全外，还需要很多辅助工具——对应数控机床电力控制系统的说明书、相关的维修记录档案、数控机床相关的专业资料、必要的维修工具，而且还需要在独立的、专门的电脑上安装和该台数控机床电气控制系统相匹配的专业维修软件。
5.2 数控机床的电气控制系统的日常维护
在日常使用数控机床的过程中，需要注意细节的维护。
举例来说，操控数控机床的整体环境需要干净，要防止金属、粉尘等细小颗粒对数控机床电气控制系统的伤害。
另外，平时也要注意设备的温湿度控制，同时要对数控机床的各项设备进行定期养护和安全检查。
结束语
一般情况下，很多企业都乐于对数控机床的电气控制系统进行合理化的深入探究。
因为相比于其他机械，数控机床的电气控制系统的常用寿命只有10年左右。
只有完善数控机床的电气控制系统，才能在一定程度上减少耗损，延长使用寿命。
对于企业而言，这种探究具有重要的现实意义。
参考文献：
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