数控机床电气控制系统
《数控原理与系统》第7章__数控机床电气控制系统
第7章 数控机床电气控制系统
有些輔助功能只在本程式段內起作用， 當後續程式段到來時便失效，稱為當前輔 助功能，記為C類，例如M06等。還有一些 輔助功能一旦被執行便一直有效，直至被 注消或被取代為止，稱為保持類輔助功能， 記為H類，例如M10、M11等。對於不同動 作類型的輔助功能，在用邏輯電路或編寫 PLC程式實現時，其處理方法也將不同。
第7章 数控机床电气控制系统
第7章 數控機床電氣控制系統
7.1 概述
7.2 JBK-30型數控系統及其在 CJK0630A車床上的應用
7.3 FAGOR 8025/8030數控系統及 其在CK6150數控車床上的應用
7.4 數控系統中PLC的資訊交換及M、 S、T功能的實現
7.5 數控機床電氣圖的繪製方法 小結
第7章 数控机床电气控制系统
3．T功能 T功能即刀具功能，T代碼後跟隨2～ 5位數字表示要求的刀具號和刀具補償號。 數控機床根據T代碼，通過PLC可以管理刀 庫，自動更換刀具，也就是說根據刀具和 刀具座的編號，可以簡便、可靠地進行選 刀和換刀控制。
第7章 数控机床电气控制系统
7.1.3數控系統中的可編程控制器（PLC） 數控系統輔助控制功能以開關量順序控 制為主，可採用繼電器控制邏輯或可編程序 邏輯控制器（PLC）實現。在一些經濟型的數 控車床和輔助動作比較簡單的數控機床上， 為了簡單起見，其輔助動作的控制常用繼電 器邏輯實現。而在功能比較完善的數控機床 上，其輔助動作的控制邏輯一般都比較複雜， 如果仍使用繼電器實現，則電路的設計和調 試將比較困難，可靠性也差。因此，多數數 控機床都採用可編程控制器（PLC）來完成輔 助運動的控制。
数控机床电气控制系统论述
（ １ ）通过人 的感官对事故发生的现象进行一定 的判断 ，进而预
测 故 障 所 发 生 的位 置 ，这 是 最 基 本 也 是 最 直 观 的 的判 断方 法 。 （ ２ ） 通 过 对 系 统 的 参 数 进 行 比较 ， 可 以有 效 地 发现 并 解 决 问题 。 对 于 设 备 进 行 参 数 的更 改 可 以提 高 设 备 的工 作 效 率 ， 优 化 设 备 性 能
服系统 也受到 Ｐ Ｌ Ｃ和 Ｃ Ｎ Ｃ信 号 的 共 同 作 用 ， 并 受 到 Ｃ Ｎ Ｃ的控 制 。 ２ ． ５ 主 轴 驱 动 系 统 主轴 驱 动 系 统 接 受 来 自 Ｃ Ｎ Ｃ 的驱 动 指 令 ， 经 过 速 度 与 功 率 的调
但是有些设备参数是 不能改变 的，如果改变会直接导致设备故障 ， 所 以需 要 对 设 备 的现 有 设 备 参 数 与 原有 参 数 进 行 比较 核 对 ，进 而 找
机械 与设 备
数控机 床 电气控制 系统论述 来自滕翔祥 （ 沈阳机床股份有限公司 。辽宁 沈阳 １ １ ０ ０ ０ ０）
【 摘 要】 随着生产技术 的不 断发展进 步 ，我 国的制造业技术 有 了很 大的发展 ， 数 控机床成为 了设备投 资的重要 组成部分 ，应用
越 来 越 广 泛 。本 文 对 数控 机 床 电气 控 制 系统 进 行 了论 述 ，并针 对 其 工 作 中 出现 的 故 障提 出一 些 预 防性 的 建议 。 器 、 电磁 阀 、开 关 ） 、 电器 硬 件 、 外 部 设 备 （ Ｐ Ｃ 计 算 机 、 打 印机 ） 等等。
报警系统具有 良好的 自我诊断功能 ，能够对 设备 自身进行定期的 自 动诊 断，能够及 时的发现问题 ，避免故障扩大化。 设 备 出 现 故 障 固 然 要进 行排 除 ， 但 是 要 更 加注 意 做好 预 防 措 施 ， 主要 从 以 下 几个 方 面努 力 ： （ １ ）提 高 操 作 人 员 的素 质 和 能 力 ，上 岗之 前 要经 过 严格 的 专业 技 术 训 练 ，要 有 过 硬 的 操 作 本 领 ，同 时 要遵 循 相 关 的 操作 规 章制 度 ， 严禁违规操 作。建立一支专业的维修养护 队伍 ，要对设备 的各个部 分 都 有 详 细 的 了解 ，要 定 期 对 其 进 行 严 格 的专 业 技 能 考 核 。 （ ２ ） 对 于 设 备 易磨 损 或 者 易 受外 界环 境 影 响 的部 位 要 进 行 随 时 的监 控 ，并 做 好 设备 定期 清 理 维 护 和 更 换 工 作 ，保 证 设 备 的正 常运
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。
数控机床电气控制系统
数控机床 电气控制系统
上海 交通 大学机动 学院 高达夫
【 摘要 】数控技术是机械加工 自动化的基础 ，是 数控机床的核心技术 ，其水平高低关系到国家战略地位和体现 国家综合 国力的水平 ，近年来，Ｐ Ｌ Ｃ 在工业 自动控制领 域应
用愈来愈广 ，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现 出的综合优势是其 它工控产品难 以比拟的整机控制系统具有程序设计 思路清 晰、硬件 电路简单实用、可靠 性高、抗干扰能力强，具有 良好 的性 能价格比等显著优 点，其软硬件 的设计思路可供工矿企 业的相关数控机床设计改造借鉴 ～５ （ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ） 快速移动速度８ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ；数控 机床的结构形式有很 多，通过对其主要的结构形 式的分析，大体上最常见的可分为如下两类 ： １ ） 工件沿ｘ 坐标方向移动的类 型，这类机床 主要采用的是龙 门式结构，其工作的原理为 ：工 作台沿ｘ 方向移动。而Ｙ 坐标则为打 印头在 由双立 柱及横梁构成 的龙门上的运动，既可用于二 、三 坐标作平面铣削，又可 以 扩展为四坐标机床用于 切割管件和型材，还能构成五坐标机床加 工空间 曲面。这类机床 的规格尺寸较大。另外工件沿ｘ 坐标方向移动式结构还有两种悬臂式的结构 ，一 者是为工作台沿ｘ 坐标方向移动，另一者为工件 及夹具同时沿ｘ 坐标方 向移动，其规格尺寸都比 龙门式的要小。 ２ ） 工件沿ｘ ，Ｙ 二坐标方向移动的类型这类机 床多为单纯用于切割的二、三坐标机床，其切割 头悬臂伸出，在水平面 内并无移动；而工件则可 以沿ｘ 、Ｙ 两个方向运动，这类机床 的结构比较简 单，规格尺寸也较小，最大２ ０ ０ ０ ｘ １ ５ ０ ０ （ ｍ×Ｉ Ｉ Ｉ ｎ ） 工件沿二坐标方 向移动的类型又可分为十字工作 台式和工件与夹具移动式两种 ；前者工件与工作 台连动，规格更小些；后者规格尺寸稍大，工作 台固定不动，而工件则由夹具夹持着移动，大多 是与 自动冲裁技术结合在一起成为可完成切割铣 削，冲裁等多种加工功能的多功能机床 ２ ． ２电气控制系统方案 要实现对机 电一体化的数控机床的有效控 制 ，这样的 电 气控制系统有多种方案可 以选择 。 其中最主要的是采用 ： １ ） 采用单片机的控制系统： ２ ） 采用 了集成Ｄ Ｓ Ｐ ； Ｇ ￣ ， 片的控制板与Ｐ ｃ 机相联 系的控制系统； ３ ） 采用Ｐ Ｌ ｃ 与 【 相联系的控制系统。 各控制系统方案的特 点与比较： （ １ ） 采用单片机 的控制系统所谓的单片机 即 是一块集成 了 Ｃ Ｐ Ｕ 、Ｒ Ａ Ｍ ＼ Ｒ Ｏ Ｍ （ 日Ｒ ０ 幢览 Ｅ Ｅ Ｐ Ｒ ０ ￣ Ｄ 、定 时／ 计数器、时钟 、多种功能的串行和并行Ｉ ／ ０ 口 的芯片 。如Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ 公司的８ ０ ３ １ 系列等。除了以上 基本功能外，有的单片机还集成有Ａ ／ Ｄ 、Ｄ ／ Ａ ，如 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｉ 公司的８ ０ ９ ８ 系列 。概括起来说，单片机具 有如下特点： １ ） 可靠性好。芯片本身是按工业测控环境要 求设计的，其抗工业噪声干扰优于一般通用Ｃ Ｐ Ｕ ； 程序指令，常数，表格固化在Ｉ 中不易破坏 ； 许 多信号通道都在一个芯片内部，故可靠性高。 ２ ） 易于扩展。片 内具有计算机正常运行所 必须的部件 ，芯片外部有许多供扩展用的三总线
数控机床电气控制系统的组成
数控机床电气控制系统的组成在今天这个科技飞速发展的时代，数控机床可谓是工业界的“明星”。
想象一下，机器自动精准地完成各种复杂的加工任务，简直让人惊叹不已！不过，要让这些机床跑起来，可少不了它们的电气控制系统。
今天咱们就来聊聊这个神秘又有趣的系统，看看它到底是由哪些“拼图”组成的。
1. 数控系统1.1 控制器数控机床的核心，非控制器莫属。
就像是机器的大脑，负责处理所有的数据和指令。
控制器能接收来自计算机的程序，分析出机器应该怎么动，真的是个小天才！想象一下，你给它发个指令，它立马就能做出反应，分分钟就能把一块金属变成你想要的形状。
控制器的“聪明才智”让机器变得活灵活现，不再是个死板的工具。
1.2 操作面板再说说操作面板，这可是人机互动的“桥梁”。
操作面板就像是机器的脸，让操作员能轻松地与它沟通。
通过触摸屏、按钮等，操作员可以设置参数，查看状态，甚至手动控制机器。
试想一下，当你在操作面板前，轻轻一按，机床就开始转动，那感觉就像是在指挥一场音乐会，简直爽歪歪！2. 驱动系统2.1 电动机驱动系统是数控机床的动力源泉，而电动机就是这其中的“大力士”。
这家伙负责将控制器的指令转化为实际的运动，没它可不行。
电动机有各种类型，比如步进电动机和伺服电动机，每种都有自己的拿手绝活。
就像在打游戏，不同角色有不同的技能，而电动机就是为机床“加油”的那一位，让它能快准狠地完成各种任务。
2.2 驱动器接下来是驱动器，它就像电动机的“教练”，负责控制电动机的运行状态。
驱动器会根据控制器发来的信号，调整电动机的转速和方向，确保机床始终在正确的轨道上前行。
想象一下，如果电动机是个跑步运动员，那驱动器就是在旁边不停喊着“加油”的教练，让运动员能发挥出最佳水平，争取到达终点。
3. 反馈系统3.1 传感器反馈系统可是数控机床的“眼睛”，它的好坏直接影响到加工的精度。
传感器负责实时监测机床的运行状态，捕捉位置、速度等信息，然后把这些数据反馈给控制器。
PLC电气控制系统在数控机床中的应用
PLC电气控制系统在数控机床中的应用摘要：随着科技的发展，以及国家对工业生产的重视，越来越多电子化和自动化技术被应用到工业生产中。
PLC 可编程技术作为数控机床电气控制方面广泛应用的技术之一，也在不断更新迭代。
本文分析了如何在数控机床的电气控制中融入 PLC 编程技术，希望对我国数控机床电气控制方面的发展提供借鉴。
关键词：PLC 编程；数控机床；电气控制引言近些年来，新兴起的可编程控制器（PLC）逐渐取代了传统的控制装置。
PLC可编程装置不仅可以节省人力和物力，还可以广泛应用到电气自动化控制领域。
在数控机床电气方面，PLC 实现了机器化和自动化的发展，同时 PLC 可编程技术的广泛应用，也推动了我国现代化和自动化的全面发展。
1.PLC可编程PLC可控编程技术是一种以微处理器为基础，集合微电子技术、自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的数字运算操作电子系统，具有控制能力强、抗干扰能力强、适用范围广、可靠性高、使用方便、配置灵活、编程简单等特点，在我国工业行业领域占据着重要的地位。
目前为止，PLC 编程运用最广泛的领域就是在数控机床的电子技术方面，其可以将编程储蓄器作为一项技术，然后在数据计算的过程中增加一些运算指令，通过将这些指令进行数据化分析，实现编程技术的自动化、电气化和机械化，从而实现对机械设备的服务和控制，进而更快更好地完成生产任务。
关于 PLC 可编程技术主要从以下几方面来进行分析。
首先，PLC 编程相对其他科学技术来说较为简单，容易上手，并且编程语言等不需要计算机的知识，因此，这项技术很适合基础人员使用。
与此同时，PLC可编程的系统开发周期较短，并且现场调试也相对容易，即使出现一些不可控的突发因素，也能稳定下来进行调试。
此外，PLC可编程系统的修改也可以根据其所具有的系统来进行调整，在不拆动零件的基础上，通过修改程序来改变控制方案。
另外，PLC 可编程控制技术的功能性非常强，性价比也非常高，可以通过通信联网对数据进行分散控制，且集中管理。
浅析数控机床电气控制系统
育。 借 鉴 发 达 国 家 和 国 内一 些 行 业 的成 功 经 验 通 过建立汽车维修企 业的信用档 案 ； 建立 “ 信用维修 ” 信 息 管理平 台； 引导汽车维修业建 立企业信 用制度 ； 培育 “ 信 用 维修” 的 中介 服 务 机 构 等 具 体 措施 ， 使“ 信用维修” 真 正 成 为 汽 车 维 修 市场 的重 要 资 源 ， 维修 业 的 重 要 资 产 ， 推进 “ 信用维修” 体 系 的 建设 。 积极 发 挥 汽 车 维 修 行 业 协 会 的 作用 ， 做 到 诚信 维 修。 规范作业 ， 杜绝偷工减料 ， 不 使 用 假 冒伪 劣 配 件 ； 严 格 执 行 汽车维修质量担保制 度 ； 明码 标 价 ， 按 标准 收费 ； 以客户为 中 心． 维护客户的利益。 ２ ． 职 业 教 育 的 发 展
２ ． ２ 现 代 汽 车 维 修 专 业教 育 者要 做 的 必要 工作
对 于 现 代 汽 车 维 修 的 职 业 教 育 而 言 ，与 上 世 纪 ８ ０ 年 代 前
相 比． 内 容更 加 丰 富 ． 知识 更 新 更 快 ， 技 能更 实用 。 为 了强 化 职 业教育 ， 适 应 企业 发 展 的 需 求 ， 提升高 职院校办 学水平 ， 我 们 认 为 应 从 以 下 方 面做 些 必 要 的 工 作 。 第 一 ，应 逐 步 将 改革。“ 双元制 ” 职 业 教 育 就 是 将 企 业 里 进 行 的实 际 技 能 培 训 与 在 学 校 进 行 的 专业 理 论 知 识 的 培 训 及 普 通 文 化 知
的发 展 。 ２ － ３ 汽车 维 修 教 育 未 来发 展 趋 向
汽 车 维 修 是 一 个 要 求 实 践 性 非 常 强 的领 域 ， 由于 市 场 经 济 的发 展 ， 对 于 从 业 人 员 的综 合 素 质 要 求 越 来 越 高 ， 既要 有 坚 实 的理 论 基 础 知 识 ． 又要 有很 强 的 动 手 动 脑 能 力 ， 这 种 大 量 人 才 的培 养 ， 只 有 通 过 职业 教 育 的方 式 进 行 。 职 业 教 育 是 现 代 教 育 的重 要 组 成 部 分 ．是 提 高 劳 动 者 素 质、 促 进 劳 动 者 就 业 的重 要途 径 ， 是 国 民经 济 和社 会 发 展 的重 要基础 。 职业 教育 承担 培 养 高 素 质 劳 动 者 和实 用 人 才 的 责 任 ， 承担着弘扬先进文化 、 建设精 神文明的责任 ， 承担 着 培 养 劳 动 者 的就 业 能 力 和 创业 能力 的责 任 。
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。
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浅析数控机床电气控制系统
摘要：数控机床电气控制系统非常复杂，对于初学者而言很有必要理清这一系统的每个部分的组成和每一部分的关键点；电源部分要搞清楚每一支路设备、电压要求和信号流；主轴驱动控制系统要搞清楚控制设备和对主轴做要求的项目的处理方式；进给驱动控制系统要搞清楚控制设备（方式）、指令的处理和检测方式；交流控制线路的各个分支的控制内容；pmc控制电路和控制过程。
关键词：电源系统模拟主轴主轴方向信号抑制电磁干扰 pmc 数控机床电气控制系统是比较复杂的控制过程，理清和深入剖析这一系统的每一个组成单元对我们认识、应用和维修数控机床都有深远意义。
一、数控机床电源系统（主电路）
1.数控系统的工作电源
电压要求：dc 24v或ac 24v。
方法：系统变压器+开关电源。
电压信号变化为ac380v—ac220v—dc24v—cnc装置。
作用：将数控系统和电网之间的直接的电联系切断（电气隔离），以避免电网电压波动及线路故障对数控系统产生干扰和影响。
开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（emi）、整流滤波电路、功率变换电路、pwm控制器电路、输出整流滤波电路组成。
信号变化为ac220v—整流dc300v—高频信号—开关管导通与关断—cnc装置。
2.主轴驱动装置的电源供给
（1）模拟主轴
方案：空气开关+变频器+交流电机。
（2）数字主轴
方案：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
3.进给驱动装置的电源供给
开环控制：380/85v的变压器+空气开关+步进驱动器+步进电机。
半闭环控制：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
4.数控系统pmc的i/o电源：采用开关电源（dc24v）
数控机床pmc的输入、输出回路需要24v的直流电源，可以采用一个开关电源提供，但是这个开关电源一定要和为数控系统供电的开关电源共地；如果为数控系统供电的开关电源容量足够，那么也可以同时作为pmc的i/o电源。
5.刀架电机电源供给：采用空气开关
6.冷却电机和润滑电机的电源供给：采用空气开关
7.机床照明和电柜风扇的电源供给
机床照明一般采用ac 36v或ac 24v，由于这两个电压都不是标准电压，因此需采用照明变压器为照明灯具供电。
二、主轴驱动控制系统的组成
主轴驱动系统一般采用变频器+主轴电机的方式，下面是这一系
统的组成和信号处理方法。
1.主轴速度信号的处理
主轴运行指令（如m03 s1000）—编译、运算和逻辑处理—主轴速度信号（0—+10v或者4—20ma）—变频器。
2.主轴方向信号的处理
单极性模拟主轴：0—10v，主轴电机的旋转方向则由plc控制。
双极性模拟主轴：-10v—+10v，而主轴电机的旋转方向不由plc 控制，而是由速度信号的正、负极性决定。
3.主轴速度检测的处理
主轴控制系统一般设计为速度控制系统，目前主轴速度检测最常用的做法是采用脉冲编码器作为检测元件。
4.主轴驱动器故障监控处理
现在使用的变频器和交流伺服驱动器一般具有故障自诊断功能
并提供有故障监控可编程i/o端口，其输出形式有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出等形式。
i/o端口之间实质上是一种开关关系，开、关的状态分别对应驱动器正常与否；由于数控机床的m、s、t三大辅助功能都是由plc控制的，故可以将这一开关量作为数控系统plc的一个输入点，以此监控驱动器是否正常或就绪。
自诊断功能实质上反映的是可编程i/o端口开、关的状态。
5.主轴驱动器制动处理：制动组件
主轴驱动器一般都内置有制动组件，在机床主轴要求快速制动时，若内置的制动单元或电阻不足以消耗、吸收再生电能而导致直
流部分过压时，外接制动组件，加快消耗再生电能的速度。
6.接地处理：抑制电磁干扰
数控机床工作环境中的电磁和噪声干扰是很严重的，作为精密加工设备的数控机床，其主轴驱动器必须采取有效的抗干扰措施。
变频器主要采取正确的接地措施。
变频器的接地处理有两个方面：一是对变频器主回路pe端子正确接地，以提高变频器抑制噪声干扰的能力并减小变频器对外界电气设备的干扰。
二是将变频器的控制信号线（采用双绞线或屏蔽线）屏蔽层接地，以排除外界对控制信号传输的干扰。
三、进给驱动控制系统的组成
常用的进给驱动控制系统的方式为：
开环控制：380/85v的变压器+空气开关+步进驱动器+步进电机。
半闭环控制：伺服变压器（或开关电源）+交流伺服驱动器+交流伺服电机。
1.指令信号的处理过程
进给指令（如g01 x100 z-20 f200）—编译、运算和逻辑处理—指令脉冲信号（0—+10v或者4—20ma）—交流伺服驱动器—交流伺服电机。
2.编码器反馈信号的处理
编码器输出信号的反馈方式主要有2种：可以将编码器输出信号直接送入数控系统的编码器反馈接口；也可以将将编码器的输出信号先送至交流伺服驱动器，再由交流伺服驱动器反馈至数控系统的
编码器反馈接口。
四、交流控制电路
交流控制电路主要采用接触器和继电器控制的线路，主要有：电源启动/停止控制（采用接触器）、变频器电源控制（可选）、交流伺服驱动器电源控制（可选）、刀架的正反转控制（对车床而言）、冷却控制、润滑控制，电柜风扇、照明等。
控制方式主要通过交流接触器的通断控制。
五、pmc控制电路
1.pmc定义
pmc其实就是plc（可编程逻辑控制器），但是因为机床控制plc 是专门用于控制机床的，其中有多条专用指令，故而叫做pmc——可编程机床控制器。
2.数控机床pmc的信号处理
3.pmc控制内容
主要有：m、s、t功能（主轴速度大小由主轴驱动系统控制）、操作信号处理、急停控制、坐标轴控制、主轴控制、刀架控制、冷却控制、导轨润滑等。
以上是我对数控机床电气控制系统第一组成部分的一些具体的
分析，希望对研究数控机床电气控制系统的初学者有所帮助。
参考文献：
[1]廖兆荣，杨旭丽.数控机床电气控制.北京：高等教育出版社，2008.
[2]邓三鹏.数控机床故障诊断与维修.北京：机械工业出版社，2009.
[3]gsk928te数控系统使用手册.
[4]gsk980td数控系统使用手册.
[5]funac数控系统使用手册.。