数控机床控制范文1
【关键词】控制机柜；工作环境；防护等级；控制柜空调
1.引言
由于控制柜设计的不合理导致机床故障率升高，或者说由于控制柜导致数控系统使用寿命的降低占到了8%～15%。例如我厂销往南方用户有的因为环境温度高，系统模块无法在正常的温度下工作，研究表明：温度每上升10℃，电子产品的使用寿命将比预期减半；有的是因为空气湿度大，导致数控模块损毁。必须总结出机床控制机柜设计方法和思路，从而使机床的可靠性提高，延长使用寿命。
2.控制机柜对工作环境的要求
是指数控机床工作时的温度、湿度、电网电压、接地等诸多方面。
2.1 温度的要求
实践证明，当室温过高时数控系统故障率会大大的增加。通常数控系统中半导体工作温度要求在40～45℃以下，而室温达到35℃时电气柜内部温度经常可能达40℃以上，因此数控系统不能正常工作。
2.2 湿度的要求
要求环境的相对湿度应该小于75%，处于湿度较大环境中的数控机床，大多采用密封电气柜，同时配备空调进行温度冷却。湿度大产生结露，造成硬件模块短路的损坏。
3.控制机柜的结构设计
3.1 控制机柜结构设计要求
我厂从设计上分为两种控制柜，一种是外购并联机柜，另外一种是自己设计的控制机柜。多数机床都采用的是自制控制机柜，其优点就是价格便宜，外购机柜造价是自制的3倍，同时自制机柜一般是安装在机床上，机床连线和运输都很方便。本文主要以自制的控制机柜为研究对象。
3.2 控制机柜的密封措施
一些数控机床长期在加工铸铁、石墨工件环境中对控制机柜防护等级要求更高，电气柜密封不严，导电粉尘进入电气柜并且在模块线路板上沉积，可能导致硬件部分损坏，特别是高压部件，如驱动器的电源模块等。如果用户使用数控机床主要用于加工上述材料， 那么就应当采用密闭的电气柜，而控制机柜的电柜门支撑和锁紧方式也是影响密封主要因素，见图3-1所示。
假设以1800*800mm（高*宽）的门体尺寸为例，通过SolidWorks COSMOSXpress进行位移分析，我们不难看出折页和门体固定点安装数量和位置对位移的影响很大，同时我们也比较了威图机柜在箱体密闭上的设计，得到同样的结论。
图中红色区域位为位移变形量最大区，而蓝色为最小区域。在1800高机柜等距安装3个门折页，可以有效的使门体在高度方向上获得更多的支撑点，保证在这一方向上密闭良好。而图3-1左右两图不同的是左侧门的锁紧点为1个，而右侧是3点（我们做了仿制改进）。通过对比可以看出因所进点的增加红色位移点的消失，由此我们在设计的时候就要将折页和门锁固定点，在左右方向上对称，上下方向上等距，以确保门的胶条与控制柜之间紧密结合，不会因为受力不均，破坏密闭性。
3.4 控制柜的电磁兼容
（1）接地元件安装板必须使用未漆过的镀锌板，机柜内的所有金属接地部件都要连接到一起，滤波器、数控系统等电气部件要用螺丝直接固定在元件安装板上，柜门和柜体通过接地铜带连接，所有的保护接地导体都必须和大地连接。
（2）屏蔽 控柜中常采用的屏蔽方式有：
使用屏蔽电缆屏蔽、隔离板屏蔽、柜体屏蔽。功率模块的输出采用屏蔽电缆，屏蔽层接地。
4.控制机柜元件布局
合理分配空间，避免空气的流动性差保证数控系统模块的散热性。虽然有空调控制温度，但是系统模块安装位置距离空调近的话，由于模块自身风扇由下向上吹风，而冷空气（空调产生的）密度大，它的流动方向是自上而下的，在模块上方就容易出现对流，产生冷凝水最终导致模块烧毁。如图4-1所示。
5.结束语
除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启控制柜门，更不允许在使用时敞开柜门。一旦有油雾、灰尘甚至金属粉末落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。
定时维护控制柜也是非常必要的，否则灰尘积聚过多，将会引起数控系统柜内温度高，造成过热报警或数控系统工作不可靠。
参考文献
[1]电气配电柜安装技术的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2013（24）.
数控机床控制范文2
关键词：数控机床 控制系统 研究与开发
中图分类号：TM921.541 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0027-01
数控机床是机械制造技术与计算机技术共同作用相结合的产物，作为一种以数字量为指令信息的形式系统，通过数字集成逻辑电路或者通过计算机控制的机床。它囊括了机械、电子信息、计算机技术、自控服务、传感测试和通信等现代化的技术，是机电一体化的典型产品，而这里数控机床的控制系统更是数控机床的核心。就其研究与开发的前景来看，我们下面对数控机床的控制系统做了具体的介绍。
1 数控机床控制系统的含义
数控系统是指运用数字控制技术，来实现自动控制的系统。系统中，控制信息是数字量，显著的硬件的基础就是数字逻辑电路。现代数控系统又叫计算机数控系统，即CNC系统，采用了通用计算机或者存储程序的专用计算机，使得部分或全部的基本数控功能得以实现。而软件和硬件共同作用下实现数控任务的系统，就是计算机控制系统。简单的了解数控系统后，下面我们研究一下数控机床控制系统的组成。
2 数控机床控制系统的组成
数控机床的控制系统主要包括：输入（输出）装置、计算机控制系统、数控机床控制主体。计算机数控机床控制装置即CNC装置经由可编程控制器PLC、主轴控制单元传送至主轴电动机，达到机床后传进给电动机，最后在留回给CNC装置。详细点看，数控机床开始工作前要加工程序，通过被介质存储控制。常见的控制介质有磁带、磁盘还有穿孔带等等。接着运用计算机控制系统或软件，把输入设备接收到的程序进行逻辑处理与运算，输出形成的各种信息和相应的指令，这样促使数控机床的各个部分能够按照正确的指令执行任务。
3 数控机床的控制系统的设计内容研究
3.1 电路的设计
在数控机床中，电路主要有主轴旋转电路、换刀装置电路、坐标轴进给电路、系统的电路，还有就是冷却系统的电路等。在本文研析数控机床控制开发方面，我侧重的讲了PLC控制电路这个方面。
3.2 PLC控制系统的设计
PLC控制器设置在计算机控制装置CNC和机床机械、与电动机部件之间，代替了传统的机床控制系统的数字控制装置，实现了数控机床的控制系统对各个部件和继电器间的逻辑控制。其主要的作用是接受CNC输出设备的开关命令，然后有效应答机床信息。任务是完成数控机床主动电动机的方向、变速，刀具的交换与选择，工件的装夹，更重要的还有液压、冷却、、气动等一系列的控制功用和有关的辅助功用。
PLC控制系统的设计主要通过的是系统控制机床一些设备，在程序得到逐步的操作完成后，对该流程一步步进程重新的调试和排序。在PLC这项控制系统的操作过程中，内部各个继电器的端点能够彼此作用，从而有效的缩短了总开发时间。具体的，我们参考一下设计步骤和控制系统的开发图像：（1）为数控机床的控制系统的各个执行方式进行合理快速的排序；（2）对输入和输出设备的任务进行合理的分配，促使控制系统能够正确的输入和输出PLC命令发出的信号；（3）依照PLC做出的系统梯形图进行操作。梯形图可以清晰的描绘数控机床的控制系统中，发生功效的各个部门和各项功能之间相互作用的控制关系；（4）结合PLC下的梯形图，利用计算机操作程序完成控制机床的控制系统的整体协调，实现各个项目的功用；（5）对即将进行的程序进行充分的调试；（6）将已操作好的系统程序和命令进行存储记录。
4 数控机床控制系统的开发
随着技术水平的不断发展，现代化的高级数控机床控制系统采用的是32位的微处理装置，控制了5个以上的坐标和5轴以上的联动，对于数控机床的进给模块更多的是采用交流伺候驱动单元，使得进给分辨率高达了0.1μm，而且快速的进给达到了100m/min，这样使得自动化的程度变得很高，具有了监督、控制、管理和联网通讯等多方面的功能。
自80年代以来，数控机床的发展的主流就是机床的数控化，数控机床也成为了关系国家综合实力高低的重要杠杆，是国家实行现代化、机械化水平的重要标志。当今环境下，数控机床得到了高速度的发展，尤其是在金切机床中，几乎所有的型号都可以实现机床的数控化。数控机床控制系统也拥有了高速度化、高自动化、高精度化、高可靠性等多方面的特点。
5 结语
这些是关于数控机床控制系统的研究、开发，我们可以知道控制系统内容较直观、简洁，使得数控机床的操作人员在现实工作中能够很快理解，得心应手。在当今社会下，数控机床已经更为广泛的被采用了，相信的它控制操作系统也会越来越走向完善，实现数控的自动化、电动化。
参考文献
[1]高文章.数控机床的技术发展趋势[J].制造技术与机床，1995（10）.
[2]何立川.MCS-51系统单片机应用系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1990.
[3]郑伟峰，蔡一.交流伺候直线位移平台高速定位控制[J].机械设计与制造，2010（6）.
数控机床控制范文3
关键词 数据机床；电器控制；改进
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）042-118-01
1 数控机床的电子控制概述
在科技高速发展的今天，数控机床广泛应用于各个现代化的工厂当中，而作为机床的电气控制系统是整个现代机床不可或缺的一部分，它是以电气为主的一个控制系统，我们可以这样理解，电气控制系统的性能决定了整个机床的性能，如果电气控制改进了，那么整个机床的加工效率、传送效率也会随之大幅度的改进。电气控制可以将一些诸如计算机技术、电子技术、自动控制技术、测量技术等等学科融入其中，特别是在今天，计算机技术应用于各个领域，电气控制系统的改进在整个机床设备的性能提升上起到了决定性的作用。
2 数控机床电子控制的发展
数控机床电子控制的发展主要指的是三个系统的发展，分别是逻辑控制系统的发展、连续控制系统的发展和混合控制系统的发展。逻辑控制系统主要经历了手动控制到自动控制的改变，在整个发展的工程中逻辑控制系统逐步走向机械自动化；连续控制系统的特点就是精度高、功率高、同时具有很强的抗干扰能力，未来的发展方向会是精度、功率更高，同时面对更多外来干扰具有更高的防御能力；混合控制系统的发展方向主要是将会更好的运用计算机来进行专业的数字控制，通过一些专门的设备来实现机床的工作。
3数控机床的电气控制改进
我们都知道数控加工机床它最大的特点是可以非常方便的进行移位和移动的加工，这样机床就可以进行大型工件的加工，这样才能满足工厂当中的各种要求，就现在各个工厂中的机床来看，如果是固定的机床那么就没有办法去完成大型工件的加工，现在一些工厂的大型工件的重量甚至可以达到上百吨，如此大的工件想要在加工的过程中进行翻身是非常困难的，所以就会降低了整个加工的工作效率，为了解决这一问题，工厂所采用的方式就是利用组合式机床。组合式机床组成部分有床身导轨、主轴箱、立柱等等，它的电气控制设计部分是由工厂进行自主设计，经过了几次改进、不断的进行完善，最后投入使用。
3.1 数控机床的电气柜部分设计
数控机床的电气柜部分的组成主要是有两部分组成，分别是一台的欧姆龙PLC以及两台的LG变频器。其中主轴电机是由容量为十八点五千瓦的变频器所进行控制的，其他另外几个电机，例如主轴箱中的走刀以及上下快速这两个电机是由五点五千瓦变频器，靠着接触器进行不断切换来进行控制的。如果控制柜和操作站之间的控制电缆数量过多，就会产生一些问题，所以整个电缆的控制所采用的是一个总线传输的方法，控制柜同机床的分线盒之间同手控操作站之间采用的连接方式是运用插头，这样移动起来就会非常方便。在数控机床的电气柜门上安装了用来显示电机转速的显示表，为了方便控制主回路电源同时安有电源的控制按钮。在接触器和PIE两个器件中间会有轻微的继电器的过渡控制，这样做的目的是保护欧姆龙被烧毁。在电气柜中的电路还有空开、变压器、接触器等等多重的保护。
3.2 欧姆龙PLC的程序设计
在本系统当中所使用的欧姆龙PLC控制器是欧姆龙的CQMIH型，此原件的最主要功能是用来接收电气柜以外的一些信号，同时对于设备当中的变频器控制信号以及指示信号进行输入和输出。在整个电气柜上有很多的按钮及指令信号同控制柜都会有一定的距离，为了解决这一问题，控制器采用的模式是欧姆龙总线链接模块来进行信号同控制柜之间的连接控制，用超过一个芯的电缆将实际操作站当中的模块同欧姆龙PLC链接这两个模块进行连接。在系统的软件方面，整个程序所采用的是Cox—programmer软件，此软件的最大的特点是可以实现对各个点的状态进行实时监控，也就是说更加利于调试。
3.3 数控机床电气控制变频器的参数设置
在数控机床的电气柜内安装有两台变频器，其中的一台的主要功能是对主轴进行单独的控制，另外一台的功能则是利用接触器的切换对主轴箱走刀和立柱行走进行控制，两个变频器各司其责，这这里为了方便参数的设置，我们将LG变频器的设置按照不同的功用分成以下的七组参数，分别是两个功能组、一个驱动组、一个外部组、一个输入/输出组、一个选项组、一个应用组，在所有的参数设置上就采用出厂的默认参数，当然如果在实际工作当中可以对部分参数进行相应的改变。
在数控机床工作台（立柱）同之前所说的主轴箱，它们两个是具有两个不同的轴的，系统如果想要保护工作当中所选轴电机可以对不同的都可以适应，选择了其中的第二个电机功能，为所选的轴进行不一样的参数设置来进行控制。下面就详细介绍一下第二个电机参数功能的设置是怎样进行的：首先要选择其中任意一个多功能的端口，将输入/输出的参数设置好，接着要将这个端口进行激活，在确保输入/输出端口是激活的状态的情况下，可以进行第二电机功能的启用。接下来进行设置的参数还有电机的加减速时间的设置、电机的转折频率设置、V/F方式的设置、正反两个转矩的补偿设置、对电机的电子热保护等级（包括有一分钟和连续两种方式）的设置、电机的额定电流的设置。我们知道由于整个电气的工作台（立柱）进行行走方式主要是进行加工轴的参与，当运行到低速段的时候就会要求转矩相对较高，这时候我们所选择的控制方式就会是V/F方式，我们在0到最大的频率段之间去设置四个不同的电压值，在第一个位置上所设置的电压值较高，这样做的目的就是去提高输出转矩。
4 结束语
由于文章的篇幅有限，只对数控机床的电气控制做了简单的介绍，我们知道在电气控制当中两台LG变频器是整个电气控制的核心部件，所以它的参数设置调整同整个机床的加工性能是密不可分的，两个变频器中的一台会去控制三台电机，去对应两个轴。在第二台电机中最大的功能是我们对其设置各种不同的参数，这样做的目的是可以将同的电机进行区分和保护。在对工作台（立柱）的控制方面，对工作台控制方式设置成了用户V/F的控制方式，这样做的目的是对实际加工的需要进行满足。在欧姆龙PLC当中所采用的方式是总线传输，这样就是最大程度的克服移动的困难。
参考文献
数控机床控制范文4
关键词：数控机床 电气控制 研究策略
中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0072-01
1 数控机床
数控机床由机械部分、上下位机软件和硬件电路这3个必不可少的部分组合而成。占整个机床核心部分的就是数控装置，主要体现就是数字控制方式得到了很好的应用。通常情况下，PLC数控机床分为两个大类：第一类是内装型的PLC，这种装置在设计中能够更好的体现数控机床的控制顺序；第二类是独立的PLC，这种系统在软件和硬件方面都比较齐全，而且，在数控机床以及控制领域都能很好的体现，因此，第二类装置在生产过程中更加容易被应用。
2 数控机床电气控制系统
PLC数控机床中有一系统处在全封闭状态的闭环系统中，那就是电气控制系统，组成部分由电动机、电频器和光栅尺，电气控制系统在应用过程中能够更好的体现高精度的控制。
2.1 电气控制系统组成
电气控制系统由几大重要部分组成：工控机、SIMOTION、电动机模块、电源模块、变频器、光栅尺以及传感器等。
2.1.1 电源模块
电源模块在使用过程中要对直流电进行使用，因此，在使用过程中，变频器是将交流电转变直流电，而逆变器则是把直流电转变成预定频率的交流电。这就产生了两大模块，分别为可调电源模块和不可调电源模块。可调电源模块在使用过程中能够实现直流电稳定的供应，在这个过程中，可以对电按照一定的参数进行预订的变化，并且在这个过程中能够和SIMOTION通信的功能进行结合。相反，在不可调电源模块使用时，由于只能提供固定直流电压值，就无法与SIMOTIO功能相结合。
2.1.2 电动机模块
电动机模块作为电气控制系统中的重要模块，其重要性就是能够将直流电逆变为预定频率的交流电，可供电动机进行适应。电动机模块在分类方面主要也是分为两类，分别是装柜型和书本型。
2.1.3 SIMOTION运动控制器
电气控制系统的核心部分在于SIMO TION，其在应用过程中能够对整个控制系统的运行速度和可靠性进行影响，因此，在电气系统运行过程中对这部分要给予充分的重视。SIMOTION主要的功能就是实现运动控制、逻辑控制以及工艺控制，能够在生产过程中对产品质量产生很大的影响，因此，一定要对该部分进行重视。
2.2 电气控制系统的硬件部分
在电气控制系统中硬件部分也不容忽视，主要由机械手自动换刀、断刀检测和深度检测等。
2.2.1 机械手自动换刀
机械手自动换刀其在生产过程中能够起到提高数控机床工作效率的作用，在应用过程中主要的工作原理就是利用控制电动阀的开关实现机械臂以及刀具的夹紧功能，然后实现机械手的伸展、收回以及松开，自动完成换刀的动作。
2.2.2 断刀检测
在电气系统运行过程中，断刀检测系统的主要核心部分就是利用光纤传感器，在生产加工过程中，刀具在长时间的使用过程中会出现磨损的问题，在情况比较严重的时候会出现刀具断裂的情况。为了更好的提高加工的效率，在生产过程中要对刀具的使用情况进行检测，在刀具出现严重磨损的情况下，机床要能够自动换刀，对生产效率不会产生任何的影响。
2.2.3 深度检测
在换刀过程中，主要是对主轴夹紧位置的机械手，或者是人工对刀具进行深度的检测，不论采用何种方式，在对刀具进行深度检测时，都要使用相关的深度检测工具来进行实现。
2.3 基于PLC数控机床电气控制的研究策略
决定电气控制系统的安全和可靠因素在于数控机床的电气控制方式。因此，研究PLC数控机床的电气控制方式十分重要。整个电气控制系统最重要的部分就是软件设计，软件设计也是硬件结构的核心。运行在SIMO―TION中的软件为下位机软件，上位机接收数据并控制执行部件工作，同时完成机床状态的检测。当轴组装好以后，即可通过程序进行操作，而SIMO―TION的内部程序是由操作系统调用的。工控机主要是读取文件信息，然后把数据传递给SIMOTION，SIMOTION收到数据便会控制电动机模块驱动电动机，从而带动工作台进行位置控制；与此同时，光栅尺检测到工作台的信息，再传递给SIMOTION，这样就可以对工作台进行位置调整。然而，光栅尺的信号无法直接被SIMOTION所识别，需要将光栅尺在传感器下进行识别，再次传递给SIMOTION，才能完成整个过程；最后使工作台的工作状态通过多个传感器（断刀检测器、深度检测器）检测，并传人电气控制系统。需要注意的是，传感器的信号也必须先经过ET200到达sIMOTl0N中进行信号处理，才能被传入电气控制系统。
3 数控机床故障分析
数控机床在使用过程中要避免让操作人员、机床以及加工人员等造成伤害和损伤，要在出现问题时及时进行处理。在正常情况下，数控机床在运行过程中，可以断开急停按钮，使数控机床处在一个常闭状态下。按下按钮后，触电会自动断开，这样系统中的继电器就会出现中断的情况，可以将移动装置动力电源进行断开。在连接PLC中间继电器以后，可将信号发送到系统中产生急停报警，这样信号系统中就产生了复位信号。
超程限位开关一直处于松开状态，用户在操作数控机床时，一旦出现将超程限位开关压下的情况，会导致继电器出现断电现象，中间继电器的一组常开触点可以向PLC输入断系统发送急停信号，同时，也能将超程报警信息发给系统，系统可以根据信号做出一定的反应，对出现的问题进行处理。
4 结语
近年来，我国的工业生产在效率和效益方面有了很大的提高，这和应用很多的先进技术分不开，在工业生产过程中，数控技术的发展对其影响非常大，其中，PLC逻辑处理功能在不断的完善，而且，在实际的应用过程中体现出了很好的效果。因此，设计一套和电气控制系统相配合的系统非常必要，能够更好的对各个部分的选型进行充分考虑，同时，电气系统的作用也能得到更好的发挥。
参考文献
数控机床控制范文5
关键词：数控机床；C轴功能与控制
1.C轴的定义和功能
对于数控车床来说，所谓C轴就是对应绕Z轴的旋转运动，既可实现主轴周向的任意位置控制，又能实现X-C、Z-C联动。主轴周向的任意位置控制，就是主轴分度的概念，配合锁紧装置可以将加工件定位到一个你所需要的度数，C80.000或者C161.000等等。比如数控花键铣床，就是利用C轴分度的功能，根据加工工艺的要求，将360度等分成几份，在加工程序中按照旋转度数来编程。对于数控丝杆磨床来说，头架的控制就是C轴，在加工过程中是连续低速旋转，带动Z轴作联动，即C轴转一圈Z轴走一个螺距。
车削中心上的C轴，既可实现主轴周向的任意位置控制，又能实现X-C、Z-C轴的联动。车削中心是在普通数控车床的基础上，增加了C轴和动力头。由于增加了C轴和铣削动力头，这种数控车床的加工功能大大增强，除可以进行一般车削外还可以进行径向和轴向铣削、曲面铣削、中心线不在零件回转中心的孔和径向孔的钻削等加工。车削中心上的C轴控制又叫CS轮廓控制。CS轮廓控制是在伺服主轴（串行主轴）上组合专用的检测器，通过主轴电机进行定位的一种功能，与主轴定位（T系列）相比精度更高，可以在定位以及其它的伺服轴之间进行插补。对伺服主轴进行速度控制的情形叫主轴旋转控制，对伺服主轴进行位置控制的情形叫主轴轮廓控制。对主轴进行轮廓控制的功能就是CS轮廓控制功能。
2.C轴的驱动和检测
C轴控制就是位置控制。对于花键铣床来说，C轴是用来分度的；对于丝杆磨床来说，C轴是连续低速旋转，带动Z轴作联动，这两种机床都是将直线轴作为旋转轴用，所以用伺服电机来驱动就可以了，使用上与通常的伺服进给轴一样。数控车床的伺服主轴只起到带动材料旋转的作用，对于车削中心来说C轴是在伺服主轴（串行主轴）上组合专用的检测器来控制的，所以C轴是由伺服主轴电机来驱动的。主轴旋转和C轴的切换，随来自PMC的信号和M代码而定。此时C轴控制的手动以及自动运行，与通常的伺服进给轴也相同。
带有C轴的机床加工精度要求都比较高，因此需要全闭环控制。对于花键铣床和丝杆磨床来说，选用角度编码器作为检测装置就可以实现。角度编码器通常是指精度高于±5"和线数高于10000的编码器。车削中心的C轴所采用的专用检测器是模块式磁栅编码器，它的内径大，读数头尺寸小且结构紧凑，能够支持高转速且具有足够刚性。根据不同机床加工精度的要求来选择C轴检测装置的线数，由于受机械主轴以及安装尺寸大小的局限性，检测装置的线数一般都不能达到精度要求，需要它自身的细分数和数控系统的倍频数才能完成。
3.C轴应用和系统控制参数
以DLA20车削中心上的C轴为例，简述一下C轴的应用，以及三菱数控系统M70VA控制C轴相关参数的设置。此台车削中心由三菱数控系统M70VA控制，伺服主轴和动力头伺服主轴，NC控制4轴，即X轴、Z轴、Y轴、C轴，C轴的检测器是选用海德汉的ERM 200系列的模块式磁栅编码器，根据机床加工精度的要求以及主轴径的大小，选用ERM 280模块式磁栅编码器，此编码器输出信号为正弦电压信号～1 VPP，支持高倍频细分。这个信号属于增量信号，但它带有一个参考点，所以使用上相当于绝对值信号，回零时不需要回零减速开关；若确定参考点之后，数控系统每次断电通电后，不用每次回参考点，仍可找到原绝对坐标位置。此编码器的线数为1200线，经过EIB 392M接口单元细分，细分数能达到16384倍，则此编码器的分辨率为1200×16384=19660800p/rev。
三菱数控系统M70VA控制车削中心C轴的几个重要的参数如下：
#13019 位置检测分辨率：设为“0”
#13031 位置检测器类型、速度检测器类型以及电机类型：设为“6200”
#13051 双反馈控制时间常数：设为“100”
#13052 双反馈控制死区：设为“1000”
#13053 误差过大检测区间：设为“0”
#13054 闭环过行程检测宽度：设为“C1”
#13097 扩展机械侧编码器的分辨率：设为“300”
#13019在不带有C轴时设定值与#13020速度检测器分辨率设定的值相同；当带有C轴时，#13019=编码器的脉冲数/65536的余数=19660800/65536的余数。#13097就是数控系统的倍频数，在不带有C轴时设为0，当带有C轴时，#13097=编码器的脉冲数/65536的商=19660800/65536的商。这两个参数的设置值与模块式磁栅编码器的线数以及其细分数有关系。#13031带有主轴侧位置检测器时设为6200，#13053带有主轴位置检测器时需要设为0，#13054闭环过行程检测宽度设为C1，其它两个参数根据内容说明再结合机床实际运行来设置，在没有系统报警且机床运转正常就可以。如果这几个参数在带有C轴全闭环控制时设置不当，数控系统将会出现反馈异常1、反馈异常2以及误差过大等报警，机床将无法正常运行。
4. 结语
C轴在数控车床上的应用，基本上就是分度定位的应用。在复合车削中心机床上，有用到铣削功能的时候就会用到C轴， C轴和X，Y这些配合使用可以在圆周面上进行刻字等等复杂加工。一般来讲如果是加工中心的话就是机床的第四轴，也就是附加旋转轴。至于围绕哪个直线轴旋转，根据不同品牌的机床会有不同的命名。C轴的检测装置根据机床加工精度和数控系统的不同，检测装置的信号与线数以及控制接口参数都会有所不同。
参考文献：
[1]《MITSUBISHI CNC 70系列 设定说明书》
数控机床控制范文6
【关键词】可编程控制器（PLC）；数控机床控制系统；实际应用
前言
目前，可编程控制器（PLC）应该广泛地应用于数控机床的前期设计、数据处理、过程控制、生产控制中，提高了数控机床的自动化控制水平和加工精度。在本文中，笔者对可编程控制器（PLC）在数控机床控制系统中运用的情况提供了相关见解。
1 PLC在数控机床控制系统中的运用难点
一般而言，数控机床主要由主体机床、输入/输出设备、检测反馈设备、伺服系统、可编程控制器（PLC）、触摸屏等六个部分构成。
数控机床的每一个构成部分均有不同的分工和职责，所以可编程控制器（PLC）的应用也存在不同的困难：（1）主体机床主要包括机械设备和电气设备两个关键设备，因此在进行总体方案设计的时候应该综合考虑机械设备和电气设备两个方面，而后才能够确定数控机床的各种功能。不论是数控机床的数控系统，还是数控机床的机械要求均非常复杂，为了能够扬长避短，机电设计双方必须要进行及时有效地沟通。（2）输入/输出设备主要负责把各种加工信息传输给计算机以及将计算机的操作指令回传给操作系统，因此，输入/输出设备要求具有可靠稳定的工作状态和良好的信息传输能力，将信息延迟降到最低。（3）检测反馈设备主要负责检测控制系统的运行状态是否安全是否稳定，实现故障元件自动检测、系统行程保护等功能非常重要，同样也具有一定难度。不建议使用开环控制方式，开环控制没有反馈环节，系统的稳定性不高，精确度不高，使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。闭环控制的优点是充分发挥了反馈的重要作用，排除了难以预料或不确定的因素，使校正行动更准确，更有力，如通过编码器或者光栅尺反馈达到伺服的精确定位。（4）伺服系统的选件、装备、编程、操作等必须要具有一定的合理性，同时保证机床加工具有很高的稳定性和精度。实际操作中的加工速度和加工精度需要进行很好地权衡。另外，一旦现场条件出现转变，伺服系统当中的各种操作参数也应该进行相应地修改，但是这些修改必须要满足操作连续性的要求，并且允许在线进行修改。（5）除此之外，应该将压敏电阻安装在电源输入端从而有效防止防止可编程控制器（PLC）因为电压过高等原因而损坏；变压器等发热元件不能够安装可编程控制器（PLC）的下方，并且伺服驱动器也要与可编程控制器（PLC）保持一定距离，避免因为过热造成可编程控制器（PLC）烧毁。
2 基于PLC的数控机床控制系统方案
2.1 粗定位阶段和精定位阶段的科学划分
将定位过程科学划分为粗定位阶段和精定位阶段，能够在保障地位精度的同时有效提高定位速度。具体内容是，脉冲控制步进电机采用频率相同但是脉冲当量不同的脉冲对其进行控制。（1）粗定位阶段主要是指，在点位过程（处于该过程时刀具不进行切削作业）当中采用大脉冲当量，例如，0.1mm/步、1.0mm/步、1.5mm/步等等。（2）精定位阶段主要是指，完成粗定位阶段之后，应该采用小脉冲当量来使工作台或者刀具慢慢代加工零件进而确保定位精度，例如，0.01mm步。从分工角度来看，粗定位阶段负责提升定位速度，精定位阶段负责保证定位精度，并且由于精定位阶段仅仅占全部定位行程的1%-2%左右，基本上不影响定位速度。在机械设备方面可以采用两套变速装置，粗定位阶段由电机直接驱动，精定位阶段则进行降速驱动，由电磁离合器控制两套变速装置的切换。
2.2 利用BCD码拨盘数据输人应用功能指令
在可编程控制器（PLC）控制系统当中安装BCD码拨盘之后，则可以省略数码输人显示电路。此举不仅让硬件电路得到了简化和优化，更加降低了可编程控制器（PLC）输入点的使用数量，此外，还能够实现各种操作执行的存储与传输，提高了操作的方便性。如果配合简单的硬件译码电路，就可显示有关参数的动态变化。为避免在系统运行中拨动拨盘可能给系统造成的波动，最好设置一输人键，当确认各片拨盘都拨到位后再按该键，这时数据才被PLC读人并处理。
2.3 触摸屏全指令显示
采用触摸屏对指令、故障信息等内容进行直观显示，工作人员通常显示的故障代码可以找到问题根源；另外，在触摸屏上进行各种手动操作更加简单容易。
2.4 PLC外部元件故障的自动检测
由于PLC具有极高的可靠性，因此PLC控制系统中绝大部分的故障不是来自PLC本身，而是由于外部元件故障引起的，例如常见的按钮或行程开关触点的熔焊及氧化就分别对应着短路故障及开路故障。系统一旦自动检测到元件故障，应不仅具有声光报警功能，而且能立即显示故障代码，以便用户据此迅速判断出故障原因。
2.5 检查反馈功能
数控机床各轴均设二端极限传感器和原点传感器，冷却和也都有异常检测，在报警灯和人机界面处显示报警信息，由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严，设计和调试都比开环系统难，但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。
2.6 可编程控制器（PLC）梯形图编程方法
应用于数控机床当中的可编程控制器（PLC）具有良好检测功能与显示功能，其中，可编程控制器（PLC）梯形图能够显示数控机床的各种参数信息，例如机床参数、机床工作状态、刀具管理数据、坐标位置数据等，具有十分广泛的用途。通过可编程控制器（PLC）梯形图，我们能够非常直观地观察机床的定时器、内部继电器以及各种接口的状态信息。同时，我们可以利用可编程控制器（PLC）梯形图所反映出来的控制逻辑，对数控机床设备的故障原因进行跟踪。具体而言就是，可编程控制器（PLC）梯形图本身具有动态监控功能，能够对相关设备运行信号是否正确进行观察，出现出现信号错误，则能够利用梯形图对其进行向前或者向后的翻查与跟踪，确定导致节点处于错误状态的因素，我们予以及时地纠正。
为了更加生动地阐述可编程控制器（PLC）梯形图编程方法，下面将Fanuc Oi系列数控系统作为本文的案例进行比较详细的分析和探讨。首先按下【SYSTEM】键进入到可编程控制器（PLC）梯形图界面，随后按下【PMC】软键，而后选择按下【PMCLAD】，至此，我们便进入到可编程控制器（PLC）动态显示的梯形图程序界面。如果需要检索相关的程序，则应该按下【SEARCH】检索信号软键，利用界面上的左右方向软件或者上下翻页软件来检索自己所需要的信号。
3 结束语
在当前的工业自动化控制领域，可编程控制器（PLC）非常受到人们的亲睐，更是因此获得大规模的应用。相对于其它的工业自动化控制产品，可编程控制器（PLC）具有硬件成本低、组机周期短以及控制性能强等诸多优势，并且由于可编程控制器（PLC）已经问世几十年，经过不断地完善和更新，其技术已经相当成熟，具有良好的运行稳定性和可靠性。
参考文献：
[1]周荃. 浅谈PLC在数控机床控制系统中的应用[J]. 潍坊高等职业教育，2008，(04)：125-126.
[2]刘芬. 论PLC控制在机床数控系统中的应用[J]. 河北职业技术学院学报，2007，(02)：223-224.
