可編程邏輯控制器是該機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心，集成于數(shù)控系統(tǒng)中，主要是指控制軟件的集成化，而PLC硬件則在規(guī)模較大的系統(tǒng)中往往采取分布式結(jié)構(gòu)榛湖。系統(tǒng)控制中心采用永宏P(guān)LC FBs-44MN控制，并配以人機(jī)界面進(jìn)行程序參數(shù)修改腿宛、設(shè)定巫邻，以及運(yùn)行狀態(tài)顯示監(jiān)控，可編程設(shè)置人機(jī)界面的內(nèi)容顶山。三軸均為全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)溺察，各軸伺服電機(jī)通過連軸器帶動(dòng)滾珠絲杠，以移動(dòng)配有直線導(dǎo)軌的工作臺(tái)和主軸銑頭楞便，其定位準(zhǔn)確矫迹，速度快。主軸銑頭由變頻器控制呈野，根據(jù)刀具及工件和進(jìn)給量低矮，來設(shè)置主軸合理的轉(zhuǎn)速，并在程序中設(shè)定它的啟動(dòng)停止被冒。各軸均設(shè)二端極限傳感器和原點(diǎn)傳感器军掂，冷卻和潤(rùn)滑也都有異常檢測(cè)，在報(bào)警燈和人機(jī)界面處顯示報(bào)警信息由光柵昨悼、感應(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào)蝗锥，隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大和變換率触，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)终议，以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止葱蝗。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜穴张，成本也高，對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)两曼。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難皂甘。但是可以獲得比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度瞳胸，驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)哪峰。早期使用一般電機(jī)作為定位控制，由于速度不快节拷、或者精度要求不高守搬，所以足夠應(yīng)對(duì)所需場(chǎng)合;當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)為了獲取效率而將速度加快時(shí)，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量啦掸、精度要求越來越高時(shí)杰趾，電機(jī)停止位置的控制就不是一般電機(jī)所能達(dá)到的了。解決這一問題的最佳方法是采用NC定位控制配合步進(jìn)或伺服電機(jī)作定位控制仆扰。但在過去瘫啦，由于它的價(jià)格很高，而限制了它使用的普遍性祟放，近年來由于技術(shù)的發(fā)展及成本的降低澳踱，其價(jià)位已被用戶所接受，使用數(shù)量也越來越多衡喧。為配合這一趨勢(shì)癣彩，永宏P(guān)LC FBs系列將目前市面上專用的NC定位控制器功能整合在PLC內(nèi)部SoC芯片內(nèi)，除了免掉PLC與專用NC定位控制器之間復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換與連結(jié)程序外帚屉，更大幅降低整體成本谜诫，為用戶提供一種價(jià)廉物美、簡(jiǎn)單方便的PLC整合NC定位控制的方案。永宏P(guān)LC FBs-44MN內(nèi)部的SoC芯片含有多軸高速脈沖輸出以及高速硬件計(jì)數(shù)器喻旷，并且提供簡(jiǎn)易使用和設(shè)計(jì)的定位程序編輯生逸，對(duì)于這方面的應(yīng)用，更是如虎添翼且预、如魚得水槽袄、得心應(yīng)手了。PLC結(jié)合伺服驅(qū)動(dòng)器所構(gòu)成的NC閉環(huán)回路控制系統(tǒng)中锋谐，PLC負(fù)責(zé)發(fā)送高速脈沖命令給伺服驅(qū)動(dòng)器遍尺，除了裝在伺服電機(jī)的位移檢測(cè)信號(hào)直接反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器外，外加位移檢測(cè)器裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之后涮拗，真正反映實(shí)際位移量乾戏，并將此信號(hào)反饋到PLC內(nèi)部的高速硬件計(jì)數(shù)器，這樣就可作更精確的控制三热，并且可避免上述半閉環(huán)回路的缺點(diǎn)鼓择。永宏P(guān)LC FBs系列的定位功能將市面上專用NC定位控制器整合在PLC內(nèi)，使PLC與NC控制器能共享相同的數(shù)據(jù)區(qū)虾驰，而不需要作兩個(gè)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與同步控制等復(fù)雜的工作吼季，但仍可用一般常用的NC定位控制指令(例如DRV、SPD…等)伊了。PLC控制4軸的定位工作误反，并可作多軸同動(dòng)控制，除了提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的定位速度控制栅刚，還提供了各軸間直線插補(bǔ)功能奠钾。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用超過4軸時(shí)還可利用永宏P(guān)LC的CPU LINK功能達(dá)到更多的定位運(yùn)動(dòng)控制。數(shù)控機(jī)床對(duì)位置系統(tǒng)要求的伺服性能包括:定位速度和輪廓切削進(jìn)給速度;定位精度和輪廓切削精度;精加工的表面粗糙度;在外界干擾下的穩(wěn)定性慈哗。這些要求主要取決于伺服系統(tǒng)的靜態(tài)浮两、動(dòng)態(tài)特性。對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來說筋悴，總希望系統(tǒng)有較高的動(dòng)態(tài)精度俩食，即當(dāng)系統(tǒng)有一個(gè)較小的位置誤差時(shí)，機(jī)床移動(dòng)部件會(huì)迅速反應(yīng)暖悦。在數(shù)控機(jī)床的加工中菊碟，伺服系統(tǒng)為了同時(shí)滿足高速快移和單步點(diǎn)動(dòng)，要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍在刺。

　　單步點(diǎn)動(dòng)作為一種輔助工作方式常常在工作臺(tái)的調(diào)整中使用逆害。伺服系統(tǒng)最高速度的選擇要考慮到機(jī)床的機(jī)械允許界限和實(shí)際加工要求，高速度固然能提高生產(chǎn)率蚣驼，但對(duì)驅(qū)動(dòng)要求也就更高魄幕。此外相艇，從系統(tǒng)控制角度看也有一個(gè)檢測(cè)與反饋的問題，尤其是在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中纯陨，必須考慮軟件處理的時(shí)間是否足夠坛芽。全閉環(huán)伺服系統(tǒng)是將位置檢測(cè)元件置于被測(cè)坐標(biāo)軸的終端移動(dòng)部件上，以檢測(cè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中螺距誤差队丝、間隙及各種干擾所造成的傳動(dòng)誤差靡馁，并進(jìn)行反饋補(bǔ)償控制欲鹏，從而提高機(jī)床的位置控制精度机久。在全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)中，對(duì)位置檢測(cè)元件和反饋元件的選擇很關(guān)鍵赔嚎。感應(yīng)同步器具有精度高犯绪、重復(fù)性好、抗干擾能力強(qiáng)珠技，耐油耐污及維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)骑失，特別適合于高精度全閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的工作場(chǎng)合。數(shù)控機(jī)床要求具備穩(wěn)定性嘲本、快速性和準(zhǔn)確性荞扒，而大型數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，固有頻率低灌饵，要使其大大高于系統(tǒng)截止頻率很困難窟蝌，全閉環(huán)包括了該進(jìn)給系統(tǒng)軸幾乎所有不穩(wěn)定的非線性因素，調(diào)整不當(dāng)很容易使機(jī)床產(chǎn)生抖動(dòng)現(xiàn)象粹龄。

　　因此數(shù)控機(jī)床全閉環(huán)伺服系統(tǒng)在保證快速性的基礎(chǔ)上主要是解決機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性而獲得比半閉環(huán)伺服系統(tǒng)高的位置精度锉潜。伺服電機(jī)的編碼器將位移檢測(cè)信號(hào)反饋到伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器將輸入信號(hào)的脈沖頻率和脈沖數(shù)與回饋信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)插驾，經(jīng)內(nèi)部的偏差計(jì)數(shù)器與頻率轉(zhuǎn)電壓電路處理后摹色，得到脈沖偏差值與轉(zhuǎn)速誤差值，這樣使控制伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)高速篇裁、精密的速度與位置閉環(huán)回路處理系統(tǒng)沛慢。伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸入信號(hào)的脈沖頻率成正比，而電機(jī)的移動(dòng)量則由脈沖數(shù)決定达布。

　　5相關(guān)程序設(shè)計(jì)與操作

　　PLC通過編程器輸入程序团甲，達(dá)到控制目的。由于PLC工作過程是循環(huán)往枣，所以程序執(zhí)行速度很快伐庭。另外軟件故障檢測(cè)設(shè)計(jì)在采用硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上采用軟件檢測(cè)外部行程開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)行程開關(guān)失靈后分冈，通過程序控制停止機(jī)床的運(yùn)行圾另，有效地減少了機(jī)床因元件失靈造成的事故霸株。

　　6結(jié)束語

　　我國是一個(gè)機(jī)床生產(chǎn)和應(yīng)用大國，但數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用水平還不高集乔，嚴(yán)重制約著我國制造業(yè)水平的提高去件。國際上的相關(guān)開發(fā)計(jì)劃對(duì)我國的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來了機(jī)遇扰路。只有選擇合適的PLC才能使定位達(dá)到預(yù)期的效果尤溜。永宏FBs系列PLC的NC定位功能在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中占有重要的地位，該機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行表明聘银，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理篇惧，控制精度高，運(yùn)行可靠替独，提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化水平蔫婉，減小了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　由于采用了PLC控制衬蚤，使電氣部分的抗干擾能力增加孕赫，提高了機(jī)床的運(yùn)行可靠性，因而增加了設(shè)備的柔性砌纸，提高了設(shè)備的使用效率玉惫。

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