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1、電氣控制論文15篇 電氣控制論文 摘要：在自動化工廠中,電氣控制系統(tǒng)是非常重要的一個部分,對于工廠整個系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性都有著非常重要的意義。因此在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時,應(yīng)該遵循對配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化、設(shè)計(jì)出電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行效率要高、確保監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性等原則,此外,還需要密切關(guān)注電氣控制系統(tǒng)的研究進(jìn)展,努力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)保護(hù)、測量和控制功能的一體化、系統(tǒng)開發(fā)平臺的統(tǒng)一以及程序接口的標(biāo)準(zhǔn)化,推動我國自動化工廠的技術(shù)進(jìn)步并提高經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞 電氣控制 電氣論文 電氣

2、 電氣控制論文:電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)研究 當(dāng)電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，既會對自身系統(tǒng)以及相關(guān)設(shè)備造成一定的損害，同時對于整個電氣控制系統(tǒng)的非故障設(shè)備的安全性也會造成嚴(yán)重的影響。而通常情況下，電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時間又都是較為短促的，所以維修人員要想準(zhǔn)確的找到故障設(shè)備并且徹底的將故障設(shè)備切除也幾乎是不可能的。所以，在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的過程中，就應(yīng)該設(shè)有相應(yīng)的電氣保護(hù)裝置，從而起到保護(hù)電氣控制系統(tǒng)的作用。 1電氣保護(hù)裝置的作用 當(dāng)在電氣控制系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有電氣保護(hù)裝置時，一旦電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，此保護(hù)裝置就能夠快速的將出現(xiàn)故障

3、的設(shè)備與非故障設(shè)備隔離開來，從而使系統(tǒng)的運(yùn)行恢復(fù)或是徹底的停止系統(tǒng)的工作狀態(tài)，從而避免更加嚴(yán)重事故的發(fā)生。另外，電氣保護(hù)裝置也能夠真實(shí)的反應(yīng)出電氣設(shè)備的不正常的工作狀況。根據(jù)設(shè)備運(yùn)行條件的差異以及設(shè)備的不正常的工作狀況，電氣保護(hù)裝置能夠發(fā)出不同的信號，從而對可能發(fā)生的事故進(jìn)行及時的處理和預(yù)防。 2電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié) 一般情況下，電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)分為很多種，而由于短路情況下電氣量的不斷變化，還可以構(gòu)成不同的作用原理以及電氣保護(hù)。比如說常見的利用電壓降低的特點(diǎn)構(gòu)成低壓保護(hù)，或是利用電流增大的特點(diǎn)形成過電流保護(hù)，又或是利用電壓電流之間相位角的不斷變化的特點(diǎn)而

4、形成的漏電保護(hù)以及斷相保護(hù)等。在我們的實(shí)際生活中，常見的電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)主要有以下五大類： （1）過流保護(hù)。這種方法主要是指電動機(jī)工作過程中所產(chǎn)生過流的可能性是要大于系統(tǒng)短路的可能性的，尤其是在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)和電動機(jī)頻繁啟動的情況下，這種情況更是如此。由于電流過大就會增加電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，從而損壞機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)動部件。所以，為防止此情況的出現(xiàn)，我們就應(yīng)在電動機(jī)的主回路上串聯(lián)上過流繼電器線圈，這樣當(dāng)再發(fā)生此情況時，由于線圈的常閉觸頭是串聯(lián)接觸器的控制回路中的，所以就形成了所謂的過流保護(hù)裝置。 （2）過載保護(hù)。此種保護(hù)裝置也是一種電流型的保護(hù)環(huán)節(jié)。熱繼電器是異步電動機(jī)

5、過載保護(hù)中的最常見的保護(hù)裝置，當(dāng)然它與過流保護(hù)也是有差異的，熱繼電器是有一定的熱慣性的，當(dāng)短路的電流對其造成沖擊時，其也不會瞬間的做出反應(yīng)，經(jīng)過一定的時間后其才會做出反應(yīng)。所以在我們實(shí)際的工作生產(chǎn)中，長時間的增加過載是不允許的，這是如果采用了過流保護(hù)，電動機(jī)會立即斷流，之后又會重新通電，降低了其工作的效率。 （3）短路保護(hù)。短路保護(hù)是有一定的瞬動特性的，也就是說我們要在很短的時間內(nèi)將電源切斷。一般情況下，系統(tǒng)常用的短路保護(hù)裝置有低壓斷路器或是熔斷器等。在電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)我們采用短路保護(hù)時應(yīng)特別注意的是，三相供電系統(tǒng)必須采用與之相配套的三相短路保護(hù)，如果系統(tǒng)主電路的容

6、量不大，那么熔斷器就有也可以作為控制電路的短路保護(hù)環(huán)節(jié)了，否則就要單獨(dú)的設(shè)置短路保護(hù)熔斷器了。 （4）欠電壓保護(hù)。這種保護(hù)環(huán)節(jié)主要是指在系統(tǒng)的電源上加裝相應(yīng)的電壓繼電器線圈，同時電壓繼電器線圈的常開觸頭要串聯(lián)在控制器的控制回路中，如果電網(wǎng)電壓比額定值低，就可以釋放接觸器了。 （5）失電壓保護(hù)。當(dāng)電動機(jī)的電源恢復(fù)供電時，電動機(jī)可能也會自動啟動，那么相關(guān)人員以及設(shè)備的安全性都會受到影響，所有在系統(tǒng)中，我們就會使用接觸器以及按鈕來電動機(jī)的啟動以及停止，這就是所謂的失電壓的保護(hù)環(huán)節(jié)。其工作的原理為當(dāng)電動機(jī)系統(tǒng)電源的電壓逐步消失時，接觸器的主觸點(diǎn)也會隨之?dāng)嚅_，那么電動機(jī)的

7、電源就被切斷了，而一旦電動機(jī)的電源又恢復(fù)了供電時，接觸器的自鎖電路仍然是保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)的，因此，電動機(jī)也就不會自行的恢復(fù)運(yùn)行了。 3結(jié)束語 通過以上的論述，我們對電氣控制系統(tǒng)中的常見故障和危害以及電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)兩個方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。電氣控制系統(tǒng)的故障保護(hù)工作應(yīng)是從最初的設(shè)計(jì)階段就開始的，在實(shí)際的工作生活中，電氣控制系統(tǒng)的常見故障也有很多種，我們應(yīng)對每一種故障可能會產(chǎn)生的嚴(yán)重后果進(jìn)行認(rèn)真的分析，并且還要設(shè)計(jì)出有針對性的故障保護(hù)環(huán)節(jié)。同時在改造或是設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)時，也應(yīng)考慮到系統(tǒng)發(fā)生故障以及不正常工作時的可能性，從而制定相應(yīng)的電氣保護(hù)措施，

8、只有這樣，才能真正的確保電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，從而促進(jìn)我國電氣自動化行業(yè)的快速發(fā)展。 本文作者：潘明來、傅思佳 單位：浙江交通技師學(xué)院 電氣控制論文:電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣行業(yè)發(fā)展迅速，控制系統(tǒng)技術(shù)面臨更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在整個控制系統(tǒng)由手工控制向自動控制的過程中，PLC技術(shù)彰顯優(yōu)勢。為此，要重視探討電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)的全面探討。 關(guān)鍵詞：電氣控制；PLC應(yīng)用技術(shù)；問題；對策 0前言 隨著經(jīng)濟(jì)一體化趨勢的加強(qiáng)，各行各業(yè)都面臨激烈的競爭，企業(yè)生產(chǎn)

9、能力的提升對企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。電氣控制與PLC技術(shù)的融合對于電氣行業(yè)的發(fā)展意義重大。為此，要詳細(xì)了解PLC技術(shù)的發(fā)展概況，明確其在電氣控制中的功能及應(yīng)用現(xiàn)狀，正視應(yīng)用中的問題，形成具有針對性的策略。 1對電氣控制與PLC的概述 1.1對PLC技術(shù)的介紹對于PLC而言，主要是立足計(jì)算機(jī)、自動化控制以及通訊技術(shù)，應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)。PLC具有較為強(qiáng)大的編程功能，主要構(gòu)成部分為CPU、存儲器、輸入接口以及外設(shè)編程器等。其主要的工作模式為循環(huán)掃描。在CPU的支持下，計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序執(zhí)行，而后再次進(jìn)行新的掃描，整個過程可以分為輸入、程序以及輸出三個階段。在輸入階段，

10、PLC主要完成輸入端子的工作狀態(tài)。在執(zhí)行階段，存儲器的內(nèi)容不會因?yàn)檩斎雰?nèi)容的不同而發(fā)生變化，在進(jìn)行下一周期的時候，再進(jìn)行變化的相應(yīng)寫入。在程序處理階段，PLC主要是進(jìn)行不同軟器件工作狀態(tài)的讀取，按順序進(jìn)行計(jì)算，并將結(jié)果寫入數(shù)據(jù)存儲器之中。在輸出階段，命令執(zhí)行完成，PLC完成實(shí)際輸出。 1.2對電氣控制的介紹對于電氣控制，主要是指電氣設(shè)備的控制回路。設(shè)備的不同使得控制回路存在差異。借助電氣控制，實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的有效保護(hù)和檢測，由此可見，電氣控制是維護(hù)電氣設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。 1.3PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用價值PLC技術(shù)能夠有效融合計(jì)算機(jī)與自動化技術(shù)，彰顯電子裝

11、置的特征，質(zhì)量耗費(fèi)功率較小、使用較為簡單，對機(jī)電一體化影響較大，發(fā)揮了極大的促進(jìn)作用。PLC技術(shù)能夠滿足多種電氣操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，其中，對數(shù)據(jù)的預(yù)算和處置是其最基本的功能，滿足電氣控制系統(tǒng)中諸多數(shù)據(jù)分析的需求。同時，其抗干擾能力較為突出，這對傳統(tǒng)電氣控制而言是一種突破。應(yīng)用PLC技術(shù)之后，能夠完成不同集成電路支撐下對干擾的抵抗，保證機(jī)械電氣控制裝置性能的發(fā)揮，對機(jī)械工程的發(fā)展和進(jìn)步意義重大。另外，PLC能夠進(jìn)行自我診斷和檢測，及時預(yù)警，加速故障的排除。 2PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的作用 2.1在數(shù)字操控中的作用一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，同時被PLC檢測發(fā)現(xiàn)，那么，借助編

12、程，將相關(guān)指令發(fā)至電氣控制設(shè)備，而后電氣設(shè)備進(jìn)行自動作業(yè)，完成對故障的維修。 2.2達(dá)到自動控制的目的對于電氣設(shè)備而言，運(yùn)行中不可避免出現(xiàn)問題和故障。在傳統(tǒng)的電氣控制中，主要借助人工進(jìn)行操作和應(yīng)對。在PLC技術(shù)應(yīng)用之后，其內(nèi)部的內(nèi)置程序會進(jìn)行電氣設(shè)備問題的預(yù)置，同時完成應(yīng)對程序的編譯，將其存儲在PLC系統(tǒng)中。在出現(xiàn)問題之后，PLC會進(jìn)行自動處理，無需手動完成。 2.3有效發(fā)揮即時反饋的功能PLC即時反饋的功能比較明顯，借助這一作用，相關(guān)工作人員能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的全面掌握，一旦出現(xiàn)故障，工作人員就可以迅速了解，及時排除故障。 3對PLC應(yīng)

13、用技術(shù)在電氣控制中不足的介紹 3.1執(zhí)行操作出現(xiàn)差錯一旦控制電磁干擾的接觸器出現(xiàn)故障，PLC發(fā)出的指令無法準(zhǔn)確傳到執(zhí)行端，那么，就會影響控制系統(tǒng)接收到的信息的準(zhǔn)確性，無法維護(hù)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，也就是執(zhí)行出現(xiàn)差錯。另外，機(jī)械開關(guān)、控制變頻器等自身的故障，也會影響PLC應(yīng)用技術(shù)在電氣控制中的執(zhí)行效果，誘發(fā)差錯。 3.2經(jīng)常性控制出錯的發(fā)生經(jīng)常性出錯會使得送至PLC系統(tǒng)內(nèi)部的信號出現(xiàn)不完整和不準(zhǔn)確的情況，控制偏差出現(xiàn)，造成這種經(jīng)常性出錯的原因主要有幾個方面，首先，現(xiàn)場電磁開關(guān)沒有達(dá)到完全性閉合就進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集，影響其信息接收效果，經(jīng)常性控制偏差出現(xiàn)。其次，電氣設(shè)備出現(xiàn)設(shè)備老

14、化現(xiàn)象，造成線路中斷現(xiàn)象，影響信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，對PLC控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換造成不利影響。再次，線路接觸點(diǎn)出現(xiàn)損壞或者不牢靠的現(xiàn)象，不利于現(xiàn)場信號的采集，無法將信息準(zhǔn)確傳達(dá)給PLC控制系統(tǒng)，處理上無法及時，直接影響控制系統(tǒng)的正常工作。 4如何推動PLC技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用 4.1重視對PLC電氣控制中預(yù)警系統(tǒng)的改進(jìn)PLC中完善的故障預(yù)警系統(tǒng)不可缺少。預(yù)警系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)對動作執(zhí)行的有效監(jiān)控和檢測。一旦出現(xiàn)指令錯誤的情況，預(yù)警機(jī)制會迅速發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行自動調(diào)整，也可以發(fā)出警報，給工作人員發(fā)出信號，促使其能夠及時進(jìn)行檢測和維修，維護(hù)系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運(yùn)行，避免指令不準(zhǔn)確的問題。

15、 4.2提升PLC控制系統(tǒng)中輸入信號的準(zhǔn)確性為了保證PLC系統(tǒng)發(fā)出的指令的精準(zhǔn)性，最基本的是保證其能夠接受準(zhǔn)確的信息，為此，要保證設(shè)備及相關(guān)零部件的可靠性，保證信息傳遞的準(zhǔn)確性。另外，要切實(shí)提升控制的靈敏度，及時更新相關(guān)功能模塊，有效減少控制中的錯誤。 5結(jié)束語 綜上，將PLC技術(shù)合理應(yīng)用在電氣設(shè)備控制系統(tǒng)中，強(qiáng)化電氣控制設(shè)備的精度，推動自動化的發(fā)展。要正視當(dāng)前PLC在電氣控制設(shè)備中應(yīng)用問題，明確影響設(shè)備運(yùn)行效率的因素，形成具有建設(shè)性的建議，強(qiáng)化人員管理，重視經(jīng)驗(yàn)積累，在根本上促進(jìn)PLC系統(tǒng)的應(yīng)用效率。 作者：唐建鋒 單位：重慶精

16、本科技發(fā)展有限公司 電氣控制論文:數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)是機(jī)械加工制造行業(yè)中的重點(diǎn)內(nèi)容，其能夠使機(jī)床實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動加工，與機(jī)械加工生產(chǎn)要求相符合，有助于加工效率提升。機(jī)械加工的精度和效率則取決于該控制系統(tǒng)性能及其運(yùn)行過程是否穩(wěn)定。將PCL應(yīng)用到該系統(tǒng)中，能夠提升其操作水平，使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行更加靈活、可靠，為后續(xù)各產(chǎn)品及器件加工奠定良好的基礎(chǔ)。 PLC；數(shù)控機(jī)床；電氣控制系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn) 1前言 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺，其能夠通過工藝改進(jìn)及優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量及效益提升。因微電子、計(jì)算機(jī)和自動

17、控制技術(shù)均取得了突破及發(fā)展，以往數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)不具備適用性，難以滿足當(dāng)前的生產(chǎn)及工藝要求。以PLC為依托，將其應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，有助于提高數(shù)控系統(tǒng)自動化水平及其生產(chǎn)效率，為機(jī)械加工和生產(chǎn)提供良好的外部條件。 2數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu) 2．1基本結(jié)構(gòu) 通常情況下，數(shù)控機(jī)床基本結(jié)構(gòu)包含三個方面內(nèi)容:(1)機(jī)床主體。主要用以各零部件加工，滿足實(shí)際生產(chǎn)要求。(2)電氣控制單元。將主體部分工作作為重點(diǎn)控制內(nèi)容，包含運(yùn)動、邏輯、工藝等。其在電氣控制系統(tǒng)中不可或缺。(3)數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)。該部分功用是執(zhí)行零件加工工作，經(jīng)電磁閥控制，使機(jī)械各運(yùn)動順利完成。其是P

18、LC的核心部分，既能夠?qū)ο到y(tǒng)軟件及程序等，進(jìn)行全面分析，在其使用過程中的作用也是不可規(guī)避的。 2．2數(shù)控機(jī)床特殊結(jié)構(gòu) (1)急停按鈕。該按鈕通常處于斷開狀態(tài)，而開關(guān)燈接觸點(diǎn)也是閉合的。一旦按下急停按鈕，會使接觸點(diǎn)斷開，系統(tǒng)中全部控制繼電器也會隨之?dāng)嚅_。切斷電源能夠使系統(tǒng)更加安全。當(dāng)一切回歸正常后，能夠復(fù)位繼續(xù)開展相關(guān)工作。(2)超程限位程序。該程序處于松動狀態(tài)。按下某條軸超程限位開關(guān)，會使接觸點(diǎn)斷開，其在控制回路中的繼電器處于斷電狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)接收到報警信息后，安全性比較高［1］。 3PLC概述及作用 3．1PLC概述

19、 PLC即可編程控制器件，它以可編程存儲器為依托，借助存儲器，實(shí)施邏輯運(yùn)算、順序控制、定時等相關(guān)指令。而各機(jī)械自動化控制則通過數(shù)字實(shí)現(xiàn)。PLC作為一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，主應(yīng)用界面是工業(yè)控制。主要結(jié)構(gòu)包含電源、CPU、存儲器、輸入輸出、功能模塊。其語言簡明，編程和應(yīng)用極為簡便。同時，它具備完整的硬件設(shè)施，適用性強(qiáng)，用戶能夠以此為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)進(jìn)行靈活配置，使其功能和規(guī)模各異。其以軟件對中間及時間繼電器進(jìn)行替代，僅包含少量硬件元件，可靠性高。該背景下，集成電路技術(shù)應(yīng)用比較多，通過微處理器，抵抗各類干擾。 3．2PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中的作用 數(shù)控機(jī)床具備自動化特征，

20、內(nèi)置程序控制系統(tǒng)，在工業(yè)加工中應(yīng)用普遍。其本質(zhì)是設(shè)備產(chǎn)品，有助于加生產(chǎn)效率提升及企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為數(shù)控機(jī)床提供運(yùn)行依托，能夠?qū)哂锌刂凭幋a或氣體符號指令規(guī)定的程序進(jìn)行邏輯處理，在數(shù)控裝置中，以代碼形式輸入和呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床動作控制，并聽從指令，執(zhí)行相關(guān)操作。但是，當(dāng)前技術(shù)的變革和加工規(guī)模的擴(kuò)大，使該系統(tǒng)在運(yùn)行中受到諸多桎梏，穩(wěn)定性難以保障，運(yùn)行效率難以保障，且易發(fā)生安全事故，出現(xiàn)人員傷亡或財產(chǎn)損失。數(shù)控機(jī)床運(yùn)行效率與其性能具備直接相關(guān)性。因而，需加大該系統(tǒng)研究力度。作為可編程控制器件，PLC核心是微處理器，將其應(yīng)用于機(jī)械制造加工中，極具優(yōu)越性。其是對傳統(tǒng)繼電控制系統(tǒng)的創(chuàng)新，使接

21、線更加簡單、靈活、可靠，有助于機(jī)械數(shù)控裝置自動化水平的提升。同時，PLC具備很強(qiáng)抗干擾性和自我檢測能力，在該領(lǐng)域極具適用性，使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行更加安全、可靠［2］。 4PLC下的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng) PLC屬于全閉環(huán)系統(tǒng)，主要構(gòu)成要素有電動機(jī)、變頻器、光柵尺，實(shí)施控制過程中，精度極高。 4．1電氣控制系統(tǒng)組成 該系統(tǒng)主要構(gòu)成元素有工控機(jī)、電源模塊、電動機(jī)模塊、光柵尺、SIMOTION、傳感器和變頻器等，如圖1所示。(1)電源模塊。經(jīng)變頻器，實(shí)現(xiàn)交流電向直流電轉(zhuǎn)化。繼而借助逆變器，使直流電轉(zhuǎn)化為預(yù)定頻率交流電。電源模塊可細(xì)分為可調(diào)和不可

22、調(diào)。前者依托于參數(shù)，以預(yù)定可變值，對轉(zhuǎn)化出來的直流電進(jìn)行穩(wěn)定，可與SIMOTION實(shí)現(xiàn)通信。不可調(diào)電源模塊僅能對固定直流電壓值進(jìn)行輸出，無法與SIMOTION進(jìn)行通信。(2)電動機(jī)模塊。依托于電動機(jī)模塊，實(shí)現(xiàn)直流電至預(yù)定頻率交流電逆變，以服務(wù)于電動機(jī)。該模塊共有裝機(jī)樁柜型和書本型兩種，書本型又可以單軸和雙軸兩種形式細(xì)化。(3)SIMOTION運(yùn)動控制器。在電氣控制系統(tǒng)中，其居于核心位置，運(yùn)行速度及可靠性直接關(guān)乎電氣控制系統(tǒng)性能。主要功能包含運(yùn)動、邏輯和工藝控制三個方面。 4．2電氣控制系統(tǒng)硬件部分 硬件設(shè)計(jì)屬電氣控制系統(tǒng)重點(diǎn)內(nèi)容，可細(xì)化為如下三個方面內(nèi)容。(1)

23、機(jī)械手自動換刀。其自由度共2個，能夠提高數(shù)控機(jī)床性能及工作效率。具體實(shí)施方法是經(jīng)電磁閥開關(guān)控制，伸展機(jī)械臂或夾緊刀具，順利完成機(jī)械手各動作，使換刀過程更加簡便，具備自動化特征。(2)斷刀檢測。光纖傳感器是斷刀檢測系統(tǒng)核心，在24V電源上，直接對OC門三根接入線進(jìn)行接入。經(jīng)上述操作，實(shí)現(xiàn)電平輸出。執(zhí)行加工操作時，很容易磨損刀具，或出現(xiàn)斷裂情況。為保障加工質(zhì)量及性能，需對刀具實(shí)施檢測。一旦磨損，機(jī)床可自動換刀，并向上機(jī)位發(fā)出通知。光纖傳感器對斷刀檢測提供技術(shù)依托。(3)深度檢測。通常情況下，機(jī)械手或人工插入刀具深度，決定了換刀過程中的主軸夾緊位置。因而，可借助深度檢測器，對刀具深度實(shí)施檢測［3］。

24、 4．3PLC下的數(shù)控機(jī)床電氣控制研究方法 電氣控制系統(tǒng)是否安全、可靠，主要取決于數(shù)控機(jī)床電氣控制方法。該過程中PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制研究極為必要。軟件設(shè)計(jì)在電氣控制系統(tǒng)中尤為重要，屬核心部件。在SIMOTION中運(yùn)行的軟件為下位機(jī)軟件。上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并對執(zhí)行部件工作過程實(shí)施控制，并檢測機(jī)床狀態(tài)。完成軸組裝工作之后，可依托于程序?qū)嵤┫嚓P(guān)操作，經(jīng)操作系統(tǒng)，對SIMOTION內(nèi)部程序?qū)嵤┱{(diào)用。工控機(jī)多進(jìn)行文件信息讀取，實(shí)施數(shù)據(jù)傳遞。SIMOTION經(jīng)數(shù)據(jù)接收后，對電動機(jī)模塊進(jìn)行控制和驅(qū)動，以帶動工作臺，實(shí)施位置控制。同時，經(jīng)光柵尺，對工作臺信息進(jìn)行檢測，后傳遞

25、給SIMOTION，以實(shí)施工作臺位置調(diào)整。但其不能夠直接識別光柵尺信號，執(zhí)行該工作之前，需要借助傳感器，實(shí)現(xiàn)光柵尺信號轉(zhuǎn)化，使其為標(biāo)準(zhǔn)信號。通過多個傳感器，檢測工作臺狀態(tài)，并發(fā)送至電氣控制系統(tǒng)。傳感器信號，經(jīng)ET200，至SIMOTION，實(shí)現(xiàn)處理，最終傳至電氣控制系統(tǒng)。 5數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)常見故障 為有效預(yù)防或規(guī)避數(shù)控機(jī)床加工過程中，對操作人員、機(jī)床本身或工件產(chǎn)生損害，可將急停和超程作為重點(diǎn)處理對象。急停按鈕的主要作用是當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床出現(xiàn)緊急情況時，使其立即停止工作，或?qū)⑺欧?qū)動器等動力裝置主電源立即切斷。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)中有自動報警信息，按下急停按鈕。

26、完成信息查看及故障處理之后，回歸原有狀態(tài)，使系統(tǒng)能夠正常工作。通常情況下，機(jī)床會因如下原因出現(xiàn)無法復(fù)位情況。首先，電氣原因，急?；芈繁磺袛?、損壞限位開關(guān)或急停按鈕等。其次，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)時，存在偏差，無法對系統(tǒng)信號進(jìn)行正常輸入輸出，也不能夠及時復(fù)位，出現(xiàn)急停故障及問題。PLC軟件沒有及時向系統(tǒng)發(fā)送復(fù)位信息。對KA中間繼電器和PLC程序?qū)嵤z查。第三，PLC系統(tǒng)復(fù)位所需信息，與相關(guān)要求不符合，未能對電源模塊、接線問題和伺服動力電源空氣開關(guān)實(shí)施準(zhǔn)確檢查。第四，PLC程序編寫存在偏差［4］。 6PLC下的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電機(jī)、光柵尺和變頻器是PLC數(shù)控機(jī)床電氣

27、控制系統(tǒng)的主要構(gòu)成元素。以該技術(shù)為依托，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)升級及改進(jìn)，提升其精確度。該系統(tǒng)在全封閉狀態(tài)下，執(zhí)行換刀、斷刀、刀位及通信檢測等相關(guān)功能，使數(shù)控機(jī)床更具自動化特征，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率及工藝水平的提升。 6．1優(yōu)選電氣控制系統(tǒng)方式 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能否成功，與其電氣控制方式具備很大相關(guān)性。為提升產(chǎn)品加工精度，需將電氣機(jī)床控制系統(tǒng)性能提升作為重點(diǎn)考量內(nèi)容?；谏鲜鲆乜剂?，產(chǎn)品加工精度及效率由數(shù)控機(jī)床性能決定。依據(jù)實(shí)際工況，全面分析零件加工條件，對系統(tǒng)功能具備清晰的認(rèn)知和了解，依據(jù)相關(guān)特性，實(shí)施程序編輯。依據(jù)PLC控制，對X軸和Y軸予以確定。該控制方式極為封閉，經(jīng)

28、該操作，可對PLC電氣控制系統(tǒng)的文件處理、數(shù)據(jù)處理及人機(jī)交互能力進(jìn)行全面發(fā)揮。因而，將閉環(huán)控制作為最佳控制方式，經(jīng)計(jì)算機(jī)加運(yùn)動控制器和電機(jī)光柵尺方式實(shí)現(xiàn)。同時，以傳感器為依托，連接數(shù)控機(jī)床，并及時反應(yīng)感應(yīng)信息。運(yùn)動控制器中軸數(shù)量不是固定不變的，具備擴(kuò)展性特征，使系統(tǒng)維護(hù)及升級更加便利。倘若以標(biāo)準(zhǔn)接口，實(shí)施系統(tǒng)運(yùn)動控制接入，便于其對PLC功能執(zhí)行進(jìn)行有效控制。而光柵尺又能夠向控制系統(tǒng)傳送高精度位置信息。該部分工作任務(wù)由系統(tǒng)配合完成。 6．2以PLC為依托的程序設(shè)計(jì) 數(shù)控機(jī)床電氣控制中，PLC屬于重點(diǎn)內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床的PLC程序，能夠?qū)崿F(xiàn)處理時間控制，使其在幾十毫秒至

29、幾百毫秒之間。以該種方式，使數(shù)據(jù)信息處理更加科學(xué)、便利。該過程中，也會存在諸多制約性因素。例如，部分響應(yīng)速度要求高的信號暢通性不足。因而，設(shè)計(jì)PLC程序時，可對其實(shí)施高級程序和低級程序劃分。繼而依據(jù)控制功能特性，將低級程序劃分為多個模塊，執(zhí)行編譯工作。主要編譯內(nèi)容有主軸、三大直線軸及各類操作面板等。 6．3PLC下數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)參數(shù)配置 研究該系統(tǒng)工作時，需將參數(shù)配置作為重點(diǎn)考量內(nèi)容。該過程中涉及到的相關(guān)參數(shù)包括完成機(jī)床各類所需功能、數(shù)控系統(tǒng)與機(jī)床結(jié)構(gòu)相匹配所需設(shè)置的各類數(shù)值。因而，無論是軟硬件設(shè)計(jì)，還是PLC程序設(shè)計(jì)，都要重點(diǎn)參考立式加工中心各功能及結(jié)構(gòu)

30、相關(guān)要求。以此為依據(jù)，對數(shù)控機(jī)床各指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置?？茖W(xué)執(zhí)行上述操作，能夠使基于PLC技術(shù)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中，與實(shí)際生產(chǎn)需求相符合，最大程度發(fā)揮系統(tǒng)性能優(yōu)勢，達(dá)到良好的生產(chǎn)設(shè)計(jì)效果［5］。 6．4PLC與數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控機(jī)床間信息交換 信息共享及交換是數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中的重點(diǎn)內(nèi)容。當(dāng)信息無法正常傳遞或交換，會對整個系統(tǒng)運(yùn)作產(chǎn)生干擾。以數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為界面，為對PLC進(jìn)行有效應(yīng)用，可重點(diǎn)關(guān)注信息之間的傳遞和交換。該過程中，信息的產(chǎn)生、傳遞和交換以PLC、數(shù)控機(jī)床和數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)為主要依托。為使信息傳遞和交換更加便利，需對底層PLC控制和

31、上位機(jī)監(jiān)控實(shí)施全面組合，以對數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。分別將PLC主機(jī)安裝在集控系統(tǒng)3個控制室中，在PLC、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)間建立良好的連接關(guān)系。在PLC輸入接口對機(jī)床外側(cè)I/O單元接口進(jìn)行有效連接。編程人員可依據(jù)數(shù)控機(jī)床的信息傳遞情況，進(jìn)行自由定義及修改，繼而將其傳遞至機(jī)床。在機(jī)床接口對PLC輸出接口進(jìn)行接入時，也可對由PLC通過輸出接口向機(jī)床傳遞出的信息內(nèi)容及地址進(jìn)行自由定義。然后由CNC至PLC。開展信息交流及交換工作時，經(jīng)由CNC廠家，對PLC送至CNC的全部信號地址和含義進(jìn)行確定。PLC編程者僅有使用權(quán)限，不能夠?qū)υ擃愋畔⑦M(jìn)行隨意更改或增刪。 7結(jié)語 綜上所述，在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中，對PLC技術(shù)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，有助于其邏輯處理能力提升及完善。設(shè)計(jì)人員要對該過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，使設(shè)計(jì)內(nèi)容更加完整，從而達(dá)到良好的生產(chǎn)應(yīng)用效果。同時，該系統(tǒng)也具備成本和功能方面的優(yōu)勢。但受外部科技環(huán)境制約，其仍然存在諸多限制性因素。應(yīng)用正確的方式，對其進(jìn)行加工設(shè)計(jì)，提升其生產(chǎn)效率及精確度，為數(shù)控機(jī)床電氣控制工作開展奠定良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備性能提升，使其功能更加完善及多樣化。