关于数控机床的电气控制改进

摘 要 文章重点介绍了数控机床的电气控制如何进行改进，整个改进的标准是国际安全标准和技术，同时要根据我国数控机床的电气控制领域的实际发展状况；整个改进的目标是实现机床的操作站同电气柜之间连接以及数控机床加工性能的调整。

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

[1]裴艳芳，杨跃崇.PLC改造机床故障检测方法[J].机床电器，2009（5）.

[2]叶斌.电力电子应用技术[M].北京：清华大学出版社，2010.