在我國，數(shù)控技術的發(fā)展起步較晚，并且該系統(tǒng)存在很多不足，研發(fā)和更新的速度較為緩慢以息，因此對于相關的企業(yè)單位來說，生產(chǎn)過程中不需要使用過于先進的電動機床祥怖，而萬能銑床這一類的電氣機床還是可以研發(fā)出來的兴题，但如何提高該數(shù)控系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性成為技術人員和企業(yè)首先考慮的問題。此外洋虫，數(shù)控產(chǎn)業(yè)是我國重要的產(chǎn)業(yè)類型蜀短，在生產(chǎn)以及加工零部件方面具有一定的優(yōu)勢悠衔。數(shù)控銑床控制系統(tǒng)可以將機械加工提升到新的層面权疾，在推動電子產(chǎn)品發(fā)展方面有重要意義。PLC是一種電力控制器，是通過數(shù)字或者模擬量對機械進行控制的設備满律，對于生產(chǎn)過程起到了一定維護和調節(jié)作用群鞭。

1、PLC的基本結構組成

PLC是一種可以編程的可用控制器咖迄，主要是通過內部的可編程和存儲的電子設備實現(xiàn)編程和控制的刃纽，可以執(zhí)行的功能有各種邏輯運算和系統(tǒng)設備的定時控制等，通過這些操作可以使機械過程中的數(shù)字輸出和輸入變得可控溉浙√讨梗總體來說，PLC 實際上就是一種用于工業(yè)控制的計算機設備戳稽，基本的功能如下馆蠕。

（1）電源構造

PLC的電源是非常重要的部件，如果設備的電源不能及時和高效的使用惊奇，會嚴重影響到設備的正常工作互躬，也正是因為這種狀況，生產(chǎn)制造廠家都對電源的設計和生產(chǎn)非常注重颂郎。設備交流電的電波一般控制在+9%（+10%） 以內吼渡，值得注意的是不能將PLC在沒有任何防范措施下接入到系統(tǒng)的交流電中。

（2）設備的中央處理單元

設備的中央處理單元又簡稱為CPU乓序，是系統(tǒng)實施控制功能的中樞部件寺酪。可以存儲由編程器鍵入的數(shù)據(jù)和應用程序替劈，主要的功能是負責對電源狀況房维、系統(tǒng)存儲單元以及定時器進行實時檢查，要能對用戶程序中語言輸入的錯誤狀況予以診斷跳蚓。在邏輯控制器運行之前疑惨，可以將設備的輸入狀態(tài)與設備的數(shù)據(jù)一起存入設備的印象區(qū)域，再從存儲器中讀出用戶的應用程序抠建，對命令進行了解釋以后估掐，邏輯和運算都符合規(guī)定就可以將最終的運算結果存入設備的數(shù)據(jù)存儲器中。在設備中的所有程序都已經(jīng)運行結束后就可以將印象區(qū)域的所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O備的輸出裝置中去盛己，可以一直循環(huán)操作船酗。

（3）設備內存儲器和接口電路

一般，用來存放系統(tǒng)軟件的存儲器被稱為系統(tǒng)存儲器弊肢，而存放應用軟件的存儲器則被稱為用戶存儲器收泥。接口的輸入電路為光耦和電路，可以很好的控制接口與界面的輸入通道蠕为。

2琐店、PLC的工作原理

這種可編程的控制器運行一般可分為兩個操作階段，操作順序為輸入時的采樣和程序的執(zhí)行。這兩個階段的具體內容如下俊势。

（1）采樣輸入階段

在采樣輸入階段中洋魂，PLC控制器讀取數(shù)據(jù)的方式是以掃描的方式完成的，在掃描完成后可以將數(shù)據(jù)依次存入到設備的印象區(qū)域內[5]喜鼓。在完成了采樣以后副砍，可以對用戶的執(zhí)行程序和輸入程序進行刷新。如果系統(tǒng)內的數(shù)據(jù)發(fā)生變化庄岖，也不會影響到印象區(qū)內的數(shù)據(jù)豁翎。所以，如果系統(tǒng)輸出的信號是脈沖形式的隅忿，那么谨垃，信號寬度就要比一個掃描周期大，只有這樣才能保證輸入的數(shù)據(jù)全部都被讀取到硼控。

（2）程序的執(zhí)行方式

在該階段刘陶，PLC控制器是以梯形圖的方式進行掃描的。掃描時可以先掃描接觸點上的控制線路牢撼，邏輯運算可以沿著控制路線自上而下進行匙隔，最后可以根據(jù)運算的結果對設備存儲區(qū)域內的邏輯線圈進行刷新，還可以刷新出設備印象區(qū)域的輸出線圈熏版。

3纷责、PLC系統(tǒng)的應用特征

（1）應用便捷，程序編寫簡單

PLC 控制系統(tǒng)編寫語言的過程是應用梯形圖系亭、邏輯順序圖以及編程語言的列表等剿哪，因為結構相對簡單，不需要過于復雜的程序語言晋合，因此不用通過復雜的計算機知識就可以完成整個系統(tǒng)的程序編寫主厅。此外，鑒于設備系統(tǒng)的開發(fā)時間相對較晚掐腕，因此咒祠，在現(xiàn)場調試時較為容易，在對程序進行修改時也不用將內部的硬件拆除捺再。

（2）設備可靠性強

一般的繼電系統(tǒng)都在使用各種相間的繼電器和時間控制繼電器萌琉，這些繼電器因為需要與各種線路進行連接，如果有一個線路的接觸點發(fā)生故障糜隶，就容易引發(fā)整個系統(tǒng)的故障咧饭，造成經(jīng)濟損失。PLC 控制系統(tǒng)的應用可以取代各種繼電設備会激，只需要使用少量的輸出或者輸入的硬件栏渺，造成事故的幾率大大減少呛梆。此為，PLC還采用了一些抗干擾的設備迈嘹，無故障的平均時間可以達到幾千個小時，非常適用于干擾強的生產(chǎn)車間全庸。

（3）系統(tǒng)的設計和調試工作

因為PLC漸漸取代了大量的繼電器秀仲，因此使繼電器的調節(jié)和控制工作減少。用戶可以在室內對系統(tǒng)進行調試壶笼，輸入的信號可以通過小型的開關模擬進行神僵，觀察輸出信號可以通過PLC上面的二極管實現(xiàn)。在系統(tǒng)安裝和接線都完成以后覆劈，對于調試中出現(xiàn)的問題可以通過修改程序來解決保礼，調試的時間也比傳統(tǒng)的繼電器調試時間少。

4责语、數(shù)控銑床的基本構造和控制標準

數(shù)控銑床的構成有控制機械炮障、CNC控制器、全數(shù)字形式的交流驅動器系統(tǒng)坤候、PL編程控制器以及變頻器設備等胁赢。CNC控制器負責顯示系統(tǒng)的位置、程序的編寫和程序的運行投篇、系統(tǒng)參數(shù)的運算欠杀、診斷以及報警等；驅動器則需要完成系統(tǒng)的插補計算和控制爸备；變速器一般完成系統(tǒng)主軸的速度調節(jié)讯策，通過控制可以操控主軸的轉動速度和轉動方向；而在銑床中PLC負責電氣控制系統(tǒng)的故障診斷荤勤。

從系統(tǒng)的控制標準上看购烹，數(shù)控銑床的控制階段分為主控系統(tǒng)的控制和系統(tǒng)的輔助控制兩個方面，而系統(tǒng)控制中的主軸控制又可以分為方向控制和一些進給軸的控制鹉陪，因為需要控制的單元很多欲广，因此要使用PLC電氣控制系統(tǒng)，以減少繼電設備的使用檩榕。輸出端口在對接觸器實施控制的過程中繁触，可以最終控制到主控系統(tǒng)。PLC的輸出端口可以與數(shù)控銑床控制系統(tǒng)的一些電氣設備連接從而實現(xiàn)報警功能关揣。CNC控制系統(tǒng)控制器可以通過PLC的程序實現(xiàn)各項操作功能句惯，最終還可以實現(xiàn)系統(tǒng)故障的排查和修補。一般支救，PLC的輸出或是輸入的端口都是與系統(tǒng)內的變頻器和CNC相互連接的抢野，PLC系統(tǒng)可以對數(shù)控銑床的開關以及內部構建進行檢測拷淘，報警可根據(jù)檢測的最終信號實現(xiàn)，在檢查故障時可以先將電源切斷指孤，以確保系統(tǒng)安全启涯，還有冷卻控制以及潤滑控制等功能。

5恃轩、PLC在數(shù)控銑床中的電路以及軟件設計

（1）PLC的系統(tǒng)設計

為確保數(shù)控銑床控制系統(tǒng)的故障診斷符合標準结洼，就要選擇質量合格的編程控制器，本文以SYSMACCPMIA型控制器為例進行論述叉跛，該控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸出接是30點的松忍，有23個輸出節(jié)點，可輸出15個控制點筷厘，編程控制器結構為輸出和輸入型鸣峭，并且結構的安裝調試非常方便，響應的速度較快土汽。

PLC的映像通道可以按照電氣控制構建特征以及控制標準進行分配音虹，PLC在系統(tǒng)中可以與各種電氣設備連接，從而達到系統(tǒng)檢測功能奥挑。PLC印象區(qū)域如表1所示娘型。

（2）PLC的控制軟件設計

通過設備的通信接口，PLC的輸出和輸入地址可按照程序編制的梯形圖（如圖1所示） 實現(xiàn)程序的控制笑诫，控制程序可以控制兩個部分铝矢，分別是主軸的控制和進給的主電路控制，在控制完成以后咽行，就可以按照CNC控制器和系統(tǒng)變頻器控制系統(tǒng)的輸入和輸出實現(xiàn)系統(tǒng)的報警和故障的消除跪消。一般，PLC的可靠性和安全性較高差讼，PLC系統(tǒng)內的輸入和輸出點以及開關部位容易出現(xiàn)故障准魁。因此，在對系統(tǒng)實施設計時赫斥，要優(yōu)先考慮系統(tǒng)是否具有檢測系統(tǒng)故障的功能卤竭，以使整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提高。

梯形圖

（1）在對銑床軟件進行設計時硼婿，首先要注意電源的開關是否已經(jīng)斷開锌半，控制信號預留的種類也是有要求的，一般需要留有強電關閉信號寇漫，無論設備信號處于什么狀態(tài)刊殉，都要首先斷電處理。通過上面的圖就可以顯示出州胳，在關斷信號處于X2部位時记焊，信號啟動效果無論處于什么狀態(tài)逸月，繼電器都要被切斷，但是X2為0時遍膜，系統(tǒng)啟動信號變?yōu)?碗硬，才可以重新啟動繼電器，與此同時瓢颅，只有繼電器的接觸點自動鎖住恩尾，繼電器則可以繼續(xù)保持關閉狀態(tài)。

（2）動作互鎖控制也要非常注意惜索，一定要控制好主軸轉動的方向和發(fā)生的動作路徑特笋，在發(fā)生這兩種變化時惰衬，為確保方向和路徑不發(fā)生偏差铡碧，要采用必要的互鎖控制「崽猓互鎖信號可以應用M200和M210兩種常閉接觸點愧蔬，可將這兩個接觸點并入到控制回路中去，這樣就可以保證繼電器和M210其中一個是啟動的先決條件鉴何，另一個控制回路就一定要將電源關閉茴夯。如果有一個回路在啟動后都可以確保另一個回路電源自動關閉，這樣可確保兩者不會同時發(fā)生動作矢妄。

（3）在注意了互鎖控制以后屁茁，就要注意順序連鎖的控制，銑床的運行控制是有嚴格要求的汇氛，拉伸機上得到了推廣應用组伐，既為企業(yè)節(jié)約了維修工時和費用，又為企業(yè)生產(chǎn)任務的完成提供了可靠保證呛靡，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益硕帖。

2014年度變頻器冷卻方式改進后的故障情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

6、結束語

改進后的變頻器冷卻方式有效地拓寬了變頻器的使用空間和時間铅鲤，特別適用于一些較狹小且溫度濕度較高划提，通風散熱條件較差的環(huán)境，對于同類場所和環(huán)境條件下的生產(chǎn)企業(yè)具有一定的推廣應用價值邢享。

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