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摘 要：随着科学技术的发展，工业机械设备在工程制造中发挥着重要的作用，通过PLC数控技术对于设备的程序控制操作，对于提高工作效率和产品质量，发挥出了重要的作用本文通过对数控机床电气控制系统的介绍，以及具体的设计模式，目的为为更多需要数控机床控制技术的企业提供参考。
关键词：PLC；数控机床；电气控制系统
1.数控机床
数控机床在我国的工业生产当中是非常受欢迎的生产机器，它主要是由硬件的电路、机械部分以及下位机软件三个部分构成的，在数控机床当中，数控装置可以说是整个数控机床最核心的部分，基于PLC的数控机床主要分为两大类，一类是内装型的PLC，另一类是独立于CNC装置的PLC，这一类的软硬件功能相对都比较齐全，而且数控机床的其他控制领域都能够满足相关的条件.
2.PLC自动控制系统概述
PLC在数控机床中的应用，极大提高了机床工作效率，传统机床电气控制系统采用继电器与接触器，内部控制系统结构复杂，故障率较高，与传统机床控制系统相比，PLC电气控制系统不需要经常更换零件，只需要对系统的参数进行更改，就可以对多种工艺形式的零件进行加工，不仅节约了成本，也提高了生产效率，降低零件生产过程中的时间消耗，体现出数控机床控制系统的生产优势。
3.数控机床电气控制系统的基本结构
数控机床可以实现对控制编码和规定内的所有符号进行逻辑处理，与传统的机床相比较可以发现，数控机床属于机电一体化产品，主要包括以下四个基础部分。
3.1数控机床基础结构
机床是生产元件的主要部件，直接作用在零件上，对零件进行加工，使各种原材料被加工成预先设计的元件形式。
电气控制系统是对机床进行控制的部分，其中包括电源、电机、运动控制器三个主要部分以及其他的辅助部分，电源是为整个机床提供电能的设备，电源的供给方式主要有两种：一种是将一种固定电流转化成为预定电流的电流设备，转化而来的是一种可调节电流，可以和运动控制器保持通信；另一种则是不能转化的电流，不能与运动控制器保持通信。电机的主要作用是将电流转换成数控机床电动机可以使用的交流电。电气控制单元是数控机床的重要指挥中心，运动控制器是电气控制系统的主要部分，其主要功能是对机床主体进行逻辑控制，从而对数控机床的各项工作进行协调，电气控制系统正常运转的前提是运动控制器正常运转。
电气控制系统的执行部分。这部分主要实现对零件加工过程进行控制，通过电池阀可以对各种原材料的加工活动进行控制，如可以通过调节参数，对刀具的角度进行变化，从而提高零件的生产效率。再比如，还可以实现对刀具的磨损情况的检测，确保刀具始终保持最佳状态，提高加工质量。
PLC是数控机床的核心控制部分，与传统机床最大的区别就是数控机床加载PLC自动控制系统，PLC可以实现对程序的分析和使用，在数控机床工作过程中，工控机可以将用户输人的信息传递给运动控制器，运动控制器接收到信息之后对电动机模块进行控制，进而对数控机床的工作区域进行控制。同时，传感器会对数控机床在工作中的状态、参数等进行检测，将检测到的各种参数转换为数据信息传递给PLC电气控制系统，从而实现对数控机床的有效控制。
3.2数控机床的特殊结构
在数控机床运行过程中，往往会出现一些突发状况，如由于机械磨损或者人员操作不当导致的问题。为了预防各种人为操作不当带来的问题，在数控机床控制系统的设计过程中还设计了特殊结构。第一，紧急按钮。紧急按钮主要用于出现突发状况，从而确保技术人员能够了解紧急状况。通常情况下紧急按钮是不会接通的，当紧急按钮被按下的时候急停按钮的接触点就会断开，从而使数控机床电气控制系统中的急停按钮所控制的回路继电器断开，电源也会被切断，确保安全。
4.数控机床出现故障分析
数控机床在运行过程中，也会出现故障或者错误，如果不能做出应急处理，就有可能对设备造成损害或者人员伤亡。因此，通过数控机床系统控制中的紧急控制按钮，PLC中间继电器会立即将急停信号传递到系统中，继电器迅速做出停比反应，快速停比设备的运转，既保证了设备不会造成继续损害，还能杜绝由此产生的可怕后果，专业人员能够根据发生故障时的状态，根据程序执行状况和控制单元逐项检查，对故障问题作出分析处理。
5.数控机床电气控制的方式选择
决定数控机床系统成败的因素就是数控机床电气控制的方式，想要在加工上使机床的运转速度和加工产品精度达到更高的层次，就要关注电气控制系统的优劣。所以，数控机床的性能可以决定产品的精度和速度。对加工零件的条件进行分析，对系统的功能进行了解，根据其特点对其进行程序上的编辑，对于X轴与Y轴的确定采用的是对PLC控制系统、运动系统、电机部分、光栅尺等进行封闭式的控制方式。这种处理方式，使PLC的文件处理能力、人机交互能力及对数据的处理能力得到正常的发挥。运动控制器的优点就是稳定性与高速性，光栅尺的作用就是对程序提供作用点的精确信息。同时，可以通过接入传感器的方式提高系统的可靠性和稳定性。传统控制卡的实用性小，在使用上只能接入不多的几根轴，而运动控制器使用不仅能使接入轴的数目增加，還可以在以后的系统升级中带来便利。运动控制器还有个更大的优点，就是可以执行自动编辑的功能。
数控机床的种类有很多，我们可以简单分析一下数控机床中的一种机床，不仅有X，Y轴，还有四个Z轴，在进行工作的时候可以达到X，Y，Z轴三轴联动，轴与轴之间可以同时运动，也能分开运动。
6.结语
PLC作为现代数控机床的常用控制系统，在实际的生产控制中，己经发挥出了巨大的作用，创造了可观的经济效益。但是，由于我国的生产水平相对较低，纯机械化生产的工艺和技术水平，还有很多现实的制约因素。因此，通过不断地提升电气控制技术的设计方法，提高行业的制造水平，有着重要的意义。
参考文献
[1]齐博，陈宏超.卧式加工中心数控系统的设计[J/OL].中国设备工程，：1（2017-07-05）.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4623.N.20170705.1454.004.html.
[2]姜梅.数控机床电气控制与驱动系统故障树分析[D].电子科技大学，2016.
[3]陈丽芳.浅析基于PLC的数控机床电气控制系统的设计[J].科技展望，2015，25（16）：149.
[4]陆微，李爱淑.基于PLC的数控机床电气控制系统探析[J].科技创新导报，2014，11（28）：72.
[5]王浩.基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].中国高新技术企业，2014，（21）：12-13.
[6]孙道彬，刘丽.数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].价值工程，2011，30（03）：263-264.
（作者单位：齐齐哈尔工程学院）
关键词：PLC；数控机床；电气控制系统
1.数控机床
数控机床在我国的工业生产当中是非常受欢迎的生产机器，它主要是由硬件的电路、机械部分以及下位机软件三个部分构成的，在数控机床当中，数控装置可以说是整个数控机床最核心的部分，基于PLC的数控机床主要分为两大类，一类是内装型的PLC，另一类是独立于CNC装置的PLC，这一类的软硬件功能相对都比较齐全，而且数控机床的其他控制领域都能够满足相关的条件.
2.PLC自动控制系统概述
PLC在数控机床中的应用，极大提高了机床工作效率，传统机床电气控制系统采用继电器与接触器，内部控制系统结构复杂，故障率较高，与传统机床控制系统相比，PLC电气控制系统不需要经常更换零件，只需要对系统的参数进行更改，就可以对多种工艺形式的零件进行加工，不仅节约了成本，也提高了生产效率，降低零件生产过程中的时间消耗，体现出数控机床控制系统的生产优势。
3.数控机床电气控制系统的基本结构
数控机床可以实现对控制编码和规定内的所有符号进行逻辑处理，与传统的机床相比较可以发现，数控机床属于机电一体化产品，主要包括以下四个基础部分。
3.1数控机床基础结构
机床是生产元件的主要部件，直接作用在零件上，对零件进行加工，使各种原材料被加工成预先设计的元件形式。
电气控制系统是对机床进行控制的部分，其中包括电源、电机、运动控制器三个主要部分以及其他的辅助部分，电源是为整个机床提供电能的设备，电源的供给方式主要有两种：一种是将一种固定电流转化成为预定电流的电流设备，转化而来的是一种可调节电流，可以和运动控制器保持通信；另一种则是不能转化的电流，不能与运动控制器保持通信。电机的主要作用是将电流转换成数控机床电动机可以使用的交流电。电气控制单元是数控机床的重要指挥中心，运动控制器是电气控制系统的主要部分，其主要功能是对机床主体进行逻辑控制，从而对数控机床的各项工作进行协调，电气控制系统正常运转的前提是运动控制器正常运转。
电气控制系统的执行部分。这部分主要实现对零件加工过程进行控制，通过电池阀可以对各种原材料的加工活动进行控制，如可以通过调节参数，对刀具的角度进行变化，从而提高零件的生产效率。再比如，还可以实现对刀具的磨损情况的检测，确保刀具始终保持最佳状态，提高加工质量。
PLC是数控机床的核心控制部分，与传统机床最大的区别就是数控机床加载PLC自动控制系统，PLC可以实现对程序的分析和使用，在数控机床工作过程中，工控机可以将用户输人的信息传递给运动控制器，运动控制器接收到信息之后对电动机模块进行控制，进而对数控机床的工作区域进行控制。同时，传感器会对数控机床在工作中的状态、参数等进行检测，将检测到的各种参数转换为数据信息传递给PLC电气控制系统，从而实现对数控机床的有效控制。
3.2数控机床的特殊结构
在数控机床运行过程中，往往会出现一些突发状况，如由于机械磨损或者人员操作不当导致的问题。为了预防各种人为操作不当带来的问题，在数控机床控制系统的设计过程中还设计了特殊结构。第一，紧急按钮。紧急按钮主要用于出现突发状况，从而确保技术人员能够了解紧急状况。通常情况下紧急按钮是不会接通的，当紧急按钮被按下的时候急停按钮的接触点就会断开，从而使数控机床电气控制系统中的急停按钮所控制的回路继电器断开，电源也会被切断，确保安全。
4.数控机床出现故障分析
数控机床在运行过程中，也会出现故障或者错误，如果不能做出应急处理，就有可能对设备造成损害或者人员伤亡。因此，通过数控机床系统控制中的紧急控制按钮，PLC中间继电器会立即将急停信号传递到系统中，继电器迅速做出停比反应，快速停比设备的运转，既保证了设备不会造成继续损害，还能杜绝由此产生的可怕后果，专业人员能够根据发生故障时的状态，根据程序执行状况和控制单元逐项检查，对故障问题作出分析处理。
5.数控机床电气控制的方式选择
决定数控机床系统成败的因素就是数控机床电气控制的方式，想要在加工上使机床的运转速度和加工产品精度达到更高的层次，就要关注电气控制系统的优劣。所以，数控机床的性能可以决定产品的精度和速度。对加工零件的条件进行分析，对系统的功能进行了解，根据其特点对其进行程序上的编辑，对于X轴与Y轴的确定采用的是对PLC控制系统、运动系统、电机部分、光栅尺等进行封闭式的控制方式。这种处理方式，使PLC的文件处理能力、人机交互能力及对数据的处理能力得到正常的发挥。运动控制器的优点就是稳定性与高速性，光栅尺的作用就是对程序提供作用点的精确信息。同时，可以通过接入传感器的方式提高系统的可靠性和稳定性。传统控制卡的实用性小，在使用上只能接入不多的几根轴，而运动控制器使用不仅能使接入轴的数目增加，還可以在以后的系统升级中带来便利。运动控制器还有个更大的优点，就是可以执行自动编辑的功能。
数控机床的种类有很多，我们可以简单分析一下数控机床中的一种机床，不仅有X，Y轴，还有四个Z轴，在进行工作的时候可以达到X，Y，Z轴三轴联动，轴与轴之间可以同时运动，也能分开运动。
6.结语
PLC作为现代数控机床的常用控制系统，在实际的生产控制中，己经发挥出了巨大的作用，创造了可观的经济效益。但是，由于我国的生产水平相对较低，纯机械化生产的工艺和技术水平，还有很多现实的制约因素。因此，通过不断地提升电气控制技术的设计方法，提高行业的制造水平，有着重要的意义。
参考文献
[1]齐博，陈宏超.卧式加工中心数控系统的设计[J/OL].中国设备工程，：1（2017-07-05）.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4623.N.20170705.1454.004.html.
[2]姜梅.数控机床电气控制与驱动系统故障树分析[D].电子科技大学，2016.
[3]陈丽芳.浅析基于PLC的数控机床电气控制系统的设计[J].科技展望，2015，25（16）：149.
[4]陆微，李爱淑.基于PLC的数控机床电气控制系统探析[J].科技创新导报，2014，11（28）：72.
[5]王浩.基于PLC的数控机床电气控制系统研究[J].中国高新技术企业，2014，（21）：12-13.
[6]孙道彬，刘丽.数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].价值工程，2011，30（03）：263-264.
（作者单位：齐齐哈尔工程学院）