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)中段丸，主要是指控制軟件的集成化喘疹，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)。系統(tǒng)控制中心采用永宏P(guān)LC FBs-44MN控制饰及，并配以人機(jī)界面進(jìn)行程序參數(shù)修改蔗坯、設(shè)定，以及運(yùn)行狀態(tài)顯示監(jiān)控燎含，可編程設(shè)置人機(jī)界面的內(nèi)容宾濒。三軸均為全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)，各軸伺服電機(jī)通過(guò)連軸器帶動(dòng)滾珠絲杠屏箍，以移動(dòng)配有直線導(dǎo)軌的工作臺(tái)和主軸銑頭绘梦，其定位準(zhǔn)確，速度快赴魁。主軸銑頭由變頻器控制卸奉，根據(jù)刀具及工件和進(jìn)給量，來(lái)設(shè)置主軸合理的轉(zhuǎn)速尚粘，并在程序中設(shè)定它的啟動(dòng)停止择卦。各軸均設(shè)二端極限傳感器和原點(diǎn)傳感器，冷卻和潤(rùn)滑也都有異常檢測(cè)郎嫁，在報(bào)警燈和人機(jī)界面處顯示報(bào)警信息由光柵秉继、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)，隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較源相，將兩者的差值放大和變換折司，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)下乱，直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止耿把。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高条肢，對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)舍仙。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開(kāi)環(huán)系統(tǒng)難蒜薇。但是可以獲得比開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度云钻，驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)脯堂。早期使用一般電機(jī)作為定位控制，由于速度不快聋寻、或者精度要求不高颤与，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)量坠狡、精度要求越來(lái)越高時(shí)继找，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(wèn)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)作定位控制逃沿。但在過(guò)去婴渡，由于它的價(jià)格很高，而限制了它使用的普遍性感挥，近年來(lái)由于技術(shù)的發(fā)展及成本的降低缩搅，其價(jià)位已被用戶所接受，使用數(shù)量也越來(lái)越多触幼。為配合這一趨勢(shì)硼瓣，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)程序外置谦，更大幅降低整體成本堂鲤，為用戶提供一種價(jià)廉物美、簡(jiǎn)單方便的PLC整合NC定位控制的方案媒峡。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)器瘟栖，并且提供簡(jiǎn)易使用和設(shè)計(jì)的定位程序編輯，對(duì)于這方面的應(yīng)用谅阿，更是如虎添翼虽苫、如魚得水、得心應(yīng)手了碴秽。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)中沾陡，PLC負(fù)責(zé)發(fā)送高速脈沖命令給伺服驅(qū)動(dòng)器，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)器外承叫，外加位移檢測(cè)器裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之后蔫沐，真正反映實(shí)際位移量，并將此信號(hào)反饋到PLC內(nèi)部的高速硬件計(jì)數(shù)器织鳖，這樣就可作更精確的控制激点，并且可避免上述半閉環(huán)回路的缺點(diǎn)。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)卷哟，使PLC與NC控制器能共享相同的數(shù)據(jù)區(qū)开辫，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)雜的工作扇蚯，但仍可用一般常用的NC定位控制指令(例如DRV、SPD…等)划烫。PLC控制4軸的定位工作蒲坐，并可作多軸同動(dòng)控制，除了提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的定位速度控制黄锤，還提供了各軸間直線插補(bǔ)功能。當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用超過(guò)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)控制食拜。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)定性鸵熟。這些要求主要取決于伺服系統(tǒng)的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性负甸。對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)流强，總希望系統(tǒng)有較高的動(dòng)態(tài)精度，即當(dāng)系統(tǒng)有一個(gè)較小的位置誤差時(shí)呻待，機(jī)床移動(dòng)部件會(huì)迅速反應(yīng)打月。在數(shù)控機(jī)床的加工中，伺服系統(tǒng)為了同時(shí)滿足高速快移和單步點(diǎn)動(dòng)蚕捉，要求進(jìn)給驅(qū)動(dòng)具有足夠?qū)挼恼{(diào)速范圍奏篙。

　　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。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)際加工要求迫淹，高速度固然能提高生產(chǎn)率秘通，但對(duì)驅(qū)動(dòng)要求也就更高。此外升筛，從系統(tǒng)控制角度看也有一個(gè)檢測(cè)與反饋的問(wèn)題振沾，尤其是在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，必須考慮軟件處理的時(shí)間是否足夠柳竟。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)部件上莽恩，以檢測(cè)機(jī)械傳動(dòng)鏈中螺距誤差、間隙及各種干擾所造成的傳動(dòng)誤差慰乾，并進(jìn)行反饋補(bǔ)償控制妨试，從而提高機(jī)床的位置控制精度幕屹。在全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)中迎献，對(duì)位置檢測(cè)元件和反饋元件的選擇很關(guān)鍵。感應(yīng)同步器具有精度高数辱、重復(fù)性好阐拭、抗干擾能力強(qiáng)榄集，耐油耐污及維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，特別適合于高精度全閉環(huán)數(shù)控機(jī)床的工作場(chǎng)合掺厦。數(shù)控機(jī)床要求具備穩(wěn)定性苗率、快速性和準(zhǔn)確性碉渡，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，固有頻率低母剥，要使其大大高于系統(tǒng)截止頻率很困難滞诺，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)象环疼。

　　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)高的位置精度习霹。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)炫隶，經(jīng)內(nèi)部的偏差計(jì)數(shù)器與頻率轉(zhuǎn)電壓電路處理后淋叶，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)高速伪阶、精密的速度與位置閉環(huán)回路處理系統(tǒng)煞檩。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)決定栅贴。

　　5相關(guān)程序設(shè)計(jì)與操作

　　PLC通過(guò)編程器輸入程序斟湃，達(dá)到控制目的。由于PLC工作過(guò)程是循環(huán)檐薯，所以程序執(zhí)行速度很快凝赛。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(kāi)關(guān)狀態(tài)，當(dāng)行程開(kāi)關(guān)失靈后坷顽，通過(guò)程序控制停止機(jī)床的運(yùn)行箕但，有效地減少了機(jī)床因元件失靈造成的事故。

　　6結(jié)束語(yǔ)

　　我國(guó)是一個(gè)機(jī)床生產(chǎn)和應(yīng)用大國(guó)喇喂，但數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用水平還不高饰逝，嚴(yán)重制約著我國(guó)制造業(yè)水平的提高。國(guó)際上的相關(guān)開(kāi)發(fā)計(jì)劃對(duì)我國(guó)的數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)雪奠，同時(shí)也帶來(lái)了機(jī)遇文浆。只有選擇合適的PLC才能使定位達(dá)到預(yù)期的效果。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)中占有重要的地位踪启，該機(jī)床經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行表明升价，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，控制精度高茧天，運(yùn)行可靠窄悍，提高了生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，減小了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度磨夕。

　　由于采用了PLC控制屯远，使電氣部分的抗干擾能力增加，提高了機(jī)床的運(yùn)行可靠性捕虽，因而增加了設(shè)備的柔性慨丐，提高了設(shè)備的使用效率坡脐。

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