數控系統精選(九篇)

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第1篇：數控系統范文

關鍵詞：數控系統；9XX報警類故障；故障分析

1.數控系統概述

數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度以及動作順序等實現自動控制的控制系統，是數控機床最關鍵的核心組成部分，類似人的大腦。在數控機床自動運行加工過程中，要求數控系統對數控機床的伺服控制部分與輔助控制部分在實時控制的每一時刻都準確無誤地工作。

2.數控系統故障報警形式

系統故障產生的報警分為：系統硬件故障報警、操作類報警、NC報警、PLC報警等多種類別。當數控系統一旦發生故障，借助系統的自診斷功能，往往可以快速、準確地查明原因并確定故障部位，并以報警指示燈、報警號、PLC狀態梯形圖的形式顯示給用戶。

FAUNC數控系統有高端型、中端型、經濟型多系列產品應用于數控機床控制中。下面僅以FAUNC 0i 以及0i Mate 系列數控系統為載體，對其在使用中產生的常見的9XX報警類故障進行故障機理分析及故障診斷排除。

3.FAUNC數控系統故障處理思路

FAUNC 0i 以及0i Mate 系列的系統主模塊由主板、CPU卡、顯卡、伺服軸控制卡、FROM/SRAM存儲卡和電源單元組成。

在FANUC 0i 以及0i Mate 系列數控系統中常見報警現象有：①以9XX的數字形式顯示在數控系統顯示屏上提供給用戶；②在主板上LED狀態指示燈顯示非0或有紅色二極管指示燈亮 。

就以上報警信息而言，一般排除方法要從故障與硬件故障入手分析。故障處理方法：①重啟系統多次；②檢測24V電源是否在允許的正常范圍之內；③重裝系統相關參數。硬件故障處理方法：①存儲卡故障；②母版故障。

4.常見故障案例分析

下面具體對以9XX的數字形式顯示在數控系統顯示屏上的常見故障進行分析處理：

（1）900故障。系統ROM奇偶校延錯誤報警。系統開機時，FROM/SRAM以及DRAM工作過程，出現900報警號，大多數是FROM故障，主要故障原因：存儲卡壞了；FROM存儲內容丟失或是破壞；主板故障。一般是存儲卡故障，若更換存儲卡，故障未解除則為主板故障。此類報警故障不易產生。

（2）912—919故障。系統動態存儲器DROM故障。系統開機啟動時，存儲在FROM中的內容登錄到動態存儲器DROM過程中產生錯誤發出該類報警號。屬于硬件故障，處理方法是更換CPU卡或母版（主板）。

（3）910、911、935故障。SRAM故障，在靜態存儲器 SRAM中存有系統參數、加工程序、螺距補償等參數，當出現以上報警時，說明SRAM存儲的參數存在故障。常見故障原因：電池電壓不足；系統參數不全；或有干擾。系統存儲用電池為3V鋰電池，主要是作為SRAM參數存儲備份之用。當3V鋰電池電壓低于2.6V時顯示“BAT”給用戶，表示該類故障是電池電壓不足報警，用戶應該及時正確地在系統通電狀態下更換系統電池，以免參數丟失。若故障原因是系統參數不全引起則重新安裝SRAM參數即可。

（4）920故障。該故障與軸卡有關，用于監控軸卡與CPU卡。常見處理方法：檢查伺服模塊連接處光纜是否接觸不良；重裝與軸控制有關的系統參數。

（5）926故障。系統FSSB報警，該故障常常發生。故障原因：光纜故障或某個放大器壞了。一般處理方法：檢查放大器與放大器之間的連接光纜是否接觸不良。

（6）930故障。該故障屬于數控系統故障，一般是CPU死機現象，處理方法：重啟系統多次。

（7）950故障。PMC系統報警，屬于外部故障。故障原因：I/O Link總線通訊不暢；信號短路；保險燒壞。

第2篇：數控系統范文

目前，數控技術正在發生根本性變革，由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上，數控系統實現了超薄型、超小型化；在智能化基礎上，綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術，數控系統實現了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數，實現了在線診斷和智能化故障處理；在網絡化基礎上，CAD/CAM與數控系統集成為一體，機床聯網，實現了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構，CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定，加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數，無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整，更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量，因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見，傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構，限制了CNC向多變量智能化控制發展，已不適應日益復雜的制造過程，因此，對數控技術實行變革勢在必行。

二、數控技術發展趨勢

（一）性能發展方向

（1）高速高精高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。（2）柔性化。包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大，可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群控系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。（3）工藝復合性和多軸化。以減少工序、輔助時間為主要目的的一種復合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。數控技術軸，西門子880系統控制軸數可達24軸。（4）實時智能化。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為。

（二）功能發展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。（2）科學計算可視化。科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字和語言表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。（3）多媒體技術應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域，應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

（三）體系結構的發展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度。應用FPD平板顯示技術，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點，可實現超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術，是21世紀顯示技術的主流。應用先進封裝和互連技術，將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格，改進性能，減小組件尺寸，提高系統的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化。根據不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標準的系列化產品，通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減，構成不同檔次的數控系統。（3）網絡化。機床聯網可進行遠程控制和無人化操作。通過機床聯網，可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行，不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環控制模式。由于制造過程是一個具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實現加工過程的多目標優化，必須采用多變量的閉環控制，在實時加工過程中動態調整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實時動態全閉環控制模式，易于將計算機實時智能技術、網絡技術、多媒體技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，構成嚴密的制造過程閉環控制體系，從而實現集成化、智能化、網絡化。

三、智能化新一代PCNC數控系統

當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制體系結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能。智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術、網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，形成嚴密的制造過程閉環控制體系。

參考文獻：

[1]電動機降壓起動器的選擇與分析，凌浩，2000.12vol.20P66.

[2]交流異步電動機的軟起動與保護探討，何友全礦山機械，2000.5.

[3]陳伯時、陳敏遜，交流調速系統，機械工業出版社，1997.

第3篇：數控系統范文

論文摘要：數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內外數控系統的發展現狀，以期對我國數控系統發展有所幫助。

數控系統是一種利用數字信號對執行機構的位移、速度、加速度和動作順序等實現自動控制的控制系統。從1952年美國麻省理工學院研制出第1臺實驗性數控系統，到現在已走過了半個世紀。數控系統也由當初的電子管式起步，發展到了今天的開放式數控系統。

數控系統確保了數控機床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業實現數字化、柔性化和網絡化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設備和國防工業等制造業的高速發展，數控機床在裝備制造業中的重要性愈來愈明顯，中高檔數控系統的需求也越來越大。以往中高檔數控系統基本被國外廠商占領，因此我國中高檔數控系統技術必須加快發展。

一、國外數控系統現狀

在國際市場，德國、美國、日本等幾個國家基本掌控了中高檔數控系統。國外的主要數控系統制造商有西門子（Siemens）、發那克（FANUC）、三菱電機（Mitsubishi Electric）、海德漢（HEIDENHAIN）、博世力士樂（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。

1.納米插補與控制技術已走向實用階段

納米插補將產生的以納米為單位的指令提供給數字伺服控制器，使數字伺服控制器的位置指令更加平滑，從而提高了加工表面的平滑性。將“納米插補”應用于所有插補之后，可實現納米級別的高質量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術（機床）展覽會（IMTS 2010）上，發那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B數控系統。除了伺服控制外，“納米插補”也可以用于Cs軸輪廓控制；剛性攻螺紋等主軸功能。西門子展出的828D所獨有的80bit浮點計算精度，可使插補達到很高的輪廓控制精度，從而獲得很好的工件精度。此外，三菱公司的M700V系列的數控系統也可實現納米級插補。[1]

2.機器人使用廣泛

未來機床的功能不僅局限于簡單的加工，而且還具有一定自主完成復雜任務的能力。機器人作為數控系統的一個重要應用領域，其技術和產品近年來得到快速發展。機器人的應用領域，不僅僅局限于傳統的搬運、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領域，從傳統的減輕勞動強度的繁重工種，發展到IC封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領域，大大提高了數控機床的工作效率。典型的產品有德國的KUKA，FANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]

3.智能化加工不斷擴展

隨著計算機領域中人工智能的不斷滲透和發展，數控系統的智能化程度也得到不斷提高。應用自適應控制技術數控系統能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調整系統中的相關參數，改進系統的運行狀態；車間內的加工監測與管理可實時獲取數控機床本身的狀態信息，分析相關數據，預測機床狀態，使相關維護提前，避免事故發生，保證其不穩定工況下生產的安全，減少機床故障率，提高機床利用率。應用先進的伺服控制技術，伺服系統能通過自動識別由切削力導致的振動，產生反向的作用力，消除振動。應用主軸振動控制技術，在主軸嵌入位移傳感器，機床可以自動識別當前的切削狀態，一旦切削不穩定，機床會自動調整切削參數，保證加工的穩定性。 　4.CAD/CAM技術的應用

當前，為了使數控機床操作者更加便利地編制數控加工程序，解決復雜曲面的編程問題，國際數控系統制造商將圖形化、集成化的編程系統作為擴展數控系統功能、提高數控系統人機互動性的主要途徑。最新的CAD/CAM技術為多軸多任務數控機床加工提供了有力的支持，可以大幅地提高加工效率。ESPRIT、CIMATRON等一些著名CAM軟件公司的產品除了具備傳統的CAM軟件功能模塊，還開發了多任務編程、對加工過程的動態仿真等新的功能模塊。

二、國內數控系統現狀

隨著國際學術及產業界對開放式數控系統研究的日益推進，我國的相關研究也越來越受到重視。經過幾十年的發展，我國機床行業也形成了具有一定生產規模和技術水平的產業體系，國產數控系統產業發展迅速，在質與量上都取得了飛躍。

國內數控系統基本占領了低端數控系統市場，在中高檔數控系統的研發和應用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數控股份有限公司、北京機電院高技術股份有限公司、北京航天數控系統有限公司和上海電氣（集團）總公司等已成功開發了五軸聯動的數控系統，分別應用于數控加工中心、數控龍門銑床和數控銑床。近期，武漢重型機床集團有限公司應用華中數控系統，成功開發了CKX5680數控七軸五聯動車銑復合加工機床。國內主要數控系統生產基地有華中數控、航天數控、廣州數控和上海開通數控等。[3]

國內的數字化交流伺服驅動系統產品也有了很大的發展，已能滿足一般的應用，并能與進口產品競爭，占領了國內的大部分市場。伺服系統和伺服電機生產基地主要有蘭州電機廠、華中數控、廣州數控、航天數控和開通數控等。

然而，由于我國原有數控系統的封閉性及數控軟硬件研究開發的基礎較差，技術積累較少，研發隊伍的實力較弱，研發的投入力度不夠，國產中高檔數控系統在性能、功能和可靠性方面與國外相比仍有較大的差距，限制了數控系統的發展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進我國中高檔數控系統的發展。

參考文獻

[1]彭芳喻等.從IMTS 2010展看我國數控系統未來發展之路[J]，金屬加工，2011第4期：8-11

[2]肖明.從EMO 2009看現代數控系統技術發展[J]，機械工程師，2009第4期：13-16

第4篇：數控系統范文

[關鍵詞]數控系統　故障診斷　維修

隨著我國經濟的飛速發展，數控機床已經得到了廣泛的應用，對數控系統故障診斷和維修的技術要求也越來越高，這就要求相關工作人員要對故障進行正確的診斷，從而針對根本問題進行合理的維修措施。只有將故障診斷及維修技術的作用充分發揮，才能保證企業的穩步發展。

一、診斷故障的方法

在數控系統的故障診斷方面有很多方法，相關工作人員可以根據故障的具體情況采用合理的診斷方法，從而快速的了解故障的具體情況，進而采取相關措施。

（1）直觀檢查法

直觀檢查法指的是工作人員在不依靠任何診斷設備的情況下對故障進行診斷工作，這種方法是最簡便的一種方法，主要包括問、看、聽、聞、摸幾個環節。

1.問。向故障發生過程中的目擊者詢問故障產生時的具體現象和后果，詢問故障發生的過程是逐漸發生的還是突然間發生的。

2.看。對發生故障的機器進行全面的觀察，看各部分的設備是否處在正常工作的狀態，設備沒有出現損害的情況。

3.聽。在設備運行的過程中，正常狀態下和故障狀態下的聲音是不同的，工作人員可以根據聽設備的異常響聲和機床的運轉聲來判斷故障原因。

4.聞。聞電氣元件焦糊味以及故障中出現的其他氣味。

5.摸。工作人員可以用手感來判斷機床的故障，但要注意的是，在用手觸摸機床之前，一定是將整個機器的電源切斷，確保人身安全。

（2）CNC系統的自診斷法

CNC系統的自診斷法主要是根據自診斷的程序對數控系統進行實時監控，在系統出現問題的時候，及時發出警報的一種方法，其中主要包括開機自診斷、在線診斷、離線診斷三種情況。

開機自診斷是指在系統通電之后，自診斷程序會自動執行對CPU、存儲器等模塊進行功能測試，若任何一個模塊出現故障，立即就會顯示報警信息。在線診斷是指系統在工作的狀態下，對數控機床的工作狀態進行全面的診斷工作。離線診斷是指在數控機床出現故障的時侯，數控系統停止運行系統程序的停機診斷。把專用診斷程序通過I/O 設備或通信接口輸入到CNC 裝置內部，用專用診斷程序替代系統程序來診斷系統故障。

（3）綜合診斷法

1.儀器檢查方法

儀器檢查法主要的利用萬用表等儀器對設備的故障進行檢查的方法，檢查的內容通常是對故障疑點進行電流、電壓等測試，將得到數值與正常值進行對比，從而找到故障發生的原因。

2.參數檢法

在數控系統的設備上，為了能夠適應不同機床以及不同的工作狀態和工作環境，大多數都設置了許多可供修改的參數，這些參數是保證數控系統正常運行的主要前提條件，對這些參數進行檢查也是對數控系統進行故障診斷的一個主要手段，但是這些參數很容易受到諸多因素的影響而出現丟失的情況。

（4）信號跟蹤法

信號跟蹤法也是對故障診斷的一個主要手段，工作人員按照控制系統框圖依照一定的順序對有關信號進行逐一跟蹤，在跟蹤的過程中，觀察有關信號的有無、大小及不同運行方式下的狀態，與正常情況進行比較，從而找到故障發生的位置和具體原因。

除了以上幾種診斷方法外，工作人員還可以根據故障發生的不同情況采用部件替換法、交叉換位法、功能測試法、原理分析法、敲擊法、局部升溫法以及遠程通信診斷法等方法對數據系統所發生的故障進行診斷，從而進行合理的維修工作。

二、維修技術原理

（1）先外部后內部

經研究表明，數控機床在出現故障的時候，通常都會發生從機械、液壓以及電氣等方面表現出來，因此，工作人員在對數控系統故障進行檢查的時候，應該采用直接檢查法中的問、看、聽、聞、摸等方法對系統從外到內進行全面檢查。

（2）先簡單后復雜

在數控系統出現故障的時候，很容易出現多種故障一起發生的情況，面對復雜且多種多樣的故障，工作人員采用先簡單后復雜的方法對故障進行解決，這樣，既可以使對故障的檢修工作有理有序，得到有效解決。

除了以上維修原理之外，維修人員在維修的過程中還應該從先靜后動、先公用后專用的程序來對數控系統出現的故障進行維修工作。

結語：

綜上所述，數控系統的故障診斷以及維修技術的提升已經成為了我國針對高端機床生產加工工業必不可缺的研究課題之一，在未來的發展中，故障的診斷技術以及維修技術一定會不斷得到完善，相關的技術人員也應該不斷提高自己的綜合素質，確保數控系統的正常運行，使企業能夠穩步發展。

參考文獻：

[1]張利,淺談數控機床的故障維修原則[J].礦山機械.2006(10)

第5篇：數控系統范文

【關鍵字】數控系統；主流系統；認識體會

當前，西門子（SIEMENS）與發那科（FANUC）都是很好的數控系統，占據了大多數的數控系統市場，都為中國的數控機床業的發展做出了貢獻。兩相比較，西門子（SIEMENS）對環境要求比較高，發那科（FANUC）能更好的用于工業環境。另一方面，從易用性的角度出來，西門子（SIEMENS）的數控系統一般功能較多，西門子840D是20世紀90年代后期的全數字化高度開放式數控系統，它的人機界面更易操作，更易掌握，軟件內容更加豐富，具有高度模塊化及規范化的結構。840D的計算機化、驅動的模塊化和驅動接口的數字化，這三化代表著當今數控的發展方向。應用于眾多數控加工領域，能實現鉆、車、銑、磨等數控功能。其采用32位微處理器，實現CNC控制，可完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制。最多可控制31個軸（最多31個主軸）。其插補功能有樣條插補、三階多項式插補、控制值互聯和曲線表插補，這些功能為加工各類曲線曲面類零件提供了便利條件。840D系統提供有標準的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Window98/2000下開發自定義的界面。此外，2個通用接口RS-232可使主機與外設進行通信，用戶還可通過磁盤驅動器接口和打印機并行接口完成程序存儲、讀入及打印工作。通過RS-232接口可方便地使840D與西門子編程器或普通的個人電腦連接起來，進行加工程序、PLC程序、加工參數等各種信息的雙向通訊。它的硬件結構更加簡單、緊湊、模塊化，軟件內容更加豐富，功能更強大，其軟件系統開放式系統理念的一個重要特點是，可以在數控核心部分，使用標準的開發工具對用戶指定的系統循環和功能宏進行調整，代表并引領著當今數控技術的發展方向。因此， SEIMENS數控系統最突出的優勢在于功能非常豐富和強大，它是一個全數字化、高度開放的系統，因此，設備制造商可以比較容易地在進行二次開滿足不同的應用需求。

發那科（FANUC）數控系統也很典型，其系統穩定易用，操作界面友好，實用性很強，發那科更加容易上手， 應用非常廣泛。常見的FANUC O系列，系統各系列總體結構非常的類似，具有基本統一的操作界面。FANUC系統可以在較為寬泛的環境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，因此適應性很強。FANUC系統具有主軸控制回路為位置閉環控制，主軸電機的旋轉與攻絲軸（Z軸）進給完全同步，從而實現高速高精度攻絲。復合加工循環可用簡單指令生成一系列的切削路徑。比如定義了工件的最終輪廓，可以自動生成多次粗車的刀具路徑，簡化了車床編程。適用于切削圓柱上的槽，能夠按照圓柱表面的展開圖進行編程。可直接指定諸如直線的傾角、倒角值、轉角半徑值等尺寸，這些尺寸在零件圖上指定，這樣能簡化部件加工程序的編程。可對絲杠螺距誤差等機械系統中的誤差進行補償，補償數據以參數的形式存儲在CNC的存儲器中。CNC內裝PMC編程功能，PMC對機床和外部設備進行程序控制。機床隨機存儲模塊可在CNC上直接改變PMC程序和宏執行器程序。由于使用的是閃存芯片，故無需專用的RAM寫入器或PMC的調試RAM。

國內中高端用戶大多采用的即是SEIMENS、FANIC等這些國際知名公司的數控系統，尤其是在制造業這樣的生產線上，這些品牌的數控系統占據著中高端的主流市場，主流數控系統以SEIMENS 840D和820D數控系統為代表，我所在的公司于2006年全面啟動新廠搬遷建設，一期、二期購置了多臺當今主流數控系統的進口數控設備，設備非常先進，目前共有數控機床幾十臺，其中有大約1/3的數控機床是歐洲一些國家的廠商生產的，所配備的數控系統大部分是當今主流的SEIMENS 840D系統，占整個車間數控系統的70%以上，還有部分是FANIC數控系統，從2008年投產使用到現在，單從數控系統來看，我認為：SEIMENS 840D系統技術先進、功能較強、程序比較完善；發那科數控系統的穩定性發揮得特別好，而且NC程序也比較容易理解。SEIMENS 840D數控系統顯著的技術優勢在于計算機化，驅動的模塊化，控制與驅動接口的數字化，這也代表著當今數控技術的發展方向。它的硬件結構更加簡單、緊湊、模塊化；軟件內容更加豐富，功能更強大。SEIMENS 840D可用于完成CNC連續軌跡控制以及內部集成式PLC控制，其典型特征是德國NILES公司的N40、N50車銑復合加工中心，其數控系統具有大量的控制功能，如鉆削、車削、銑削、磨削以及特殊控制，這些功能在使用中不會有任何相互影響。

當然，相對來說，西門子數控系統價格較高，在我廠的實際生產運行中穩定性不夠好，特別是系統報警故障、電源模塊和伺服驅動模塊容易燒壞等出現的故障，對我們的生產尤其是維修工作影響較大，有時要花費大量費用用于請外國專家修理和更換部件，費用比較工時比較大。一年少則一次多則大約會發生多次此類情況。能盡量將所有技術資料進行漢化，這樣更有利于其技術和產品的推廣。

在這幾年的大批量生產工作中，數控系統的穩定性發揮得特別好是日本的FANIC系統的數控設備，而且其使用的年數比這些新購置的設備早，NC程序也比較容易理解，價格也較便宜。FANIC數控系統的特點是性能穩定，操作界面友好，系統在設計中大量采用模塊化結構，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。其數控系統具有很強的抵抗惡劣環境影響的能力，其工作環境可以在較為寬泛的環境中使用，對于電壓、溫度等外界條件的要求不是特別高，對自身的系統采用了比較好的保護電路，因此可以說適應性很強，很潑辣。

在實際生產中，生產單位工作現場的數控機床、數控系統的維修和調整問題還是比較頻繁的，這些問題帶來的維修費用和停產損失一直是生產單位十分頭痛和無法承受的損失，生產單位也迫切希望供應商、商能積極地幫助解決這些問題，特別是加強技術和應用方面的培訓，包括操作、編程、調整和維修等。另外，用戶對備件儲備、快速響應服務等也提出了一些期望。相信數控系統將來也會進一步降低成本價格，提高集成性、可靠性和操作的舒適性，體積更加密集型、系統柔性和開放性及拓寬功能會更加全面，最終將大大提高數控機床生產能力的效率。

【參考文獻】

[1]李佳特.NC技術的回顧與展望[J].設備管理與維修，2006（1）.

第6篇：數控系統范文

關鍵詞:嵌入式系統 數控系統 系統設計

中圖分類號:文獻標識碼:A文章編號:1007-9416(2010)05-0000-00

1引言

從20世紀70年代以來,以數控機床為代表的現代基礎機械已成為制造工業最重要的技術特征,數控機床水平的高低和機床數控化率的高低已成為衡量國家工業化水平高低的重要標志。數控系統是數控機床的大腦,是計算機技術在機械制造領域的一種典型應用,它集計算機技術、測量技術、現代機械制造技術、微電子技術、自動控制技術、信息處理技術等多項技術于一體,是近年來應用領域中發展十分迅速的一項高新技術。

隨著電子技術的飛速發展,數控系統逐漸朝嵌入式方向發展。嵌入式系統是近年發展最快的技術之一,它是以應用為中心,以計算機技術為基礎、軟硬件可裁減,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。本論文主要對嵌入式數控系統進行研究設計,以期從中找到可行的嵌入式數控系統控制方法,并以此和廣大同行分享。

2嵌入式數控系統總體結構設計

系統由幾個不同功能的模塊組成,模塊間通過并行I/O、高速串行協議或其他方法相互聯系。主要包括人機交互裝置、嵌入式數控操作和管理模塊、嵌入式運動控制模塊和I/O及伺服控制器等。

嵌入式數控操作和管理模塊通過I/O與人機交互裝置相連,并通過串口與運動控制模塊連接,運動控制模塊通過I/O模塊與伺服控制器和機床各開關量相連。

(l) 人機交互裝置。包括一個LCD顯示器、一個鍵盤和其他一些按鈕,完成人機交互任務,例如NC代碼的輸入/編輯顯示、手動操作以及一些機床狀態顯示等。

(2) 嵌入式數控操作和管理模塊。是數控系統的核心模塊之一,負責全部的人機交互處理,各種機床參數的設置,NC代碼的編輯、編譯、存儲和傳輸,系統監控與故障診斷,移動U盤的控制及網絡通信等。

(3) 嵌入式數控運動控制模塊。機床邏輯運動控制的核心,利用邏輯運算能力,負責送料機運行軌跡的計算、插補、反向間隙補償、信號采集、主軸及開關量控制等實時性強的運算和控制。

(4) I/O模塊與伺服控制器。FO模塊的主要任務是不同電平的轉換、隔離及功率放大等。包括3.3V到5V轉換、3.3V到24V的轉換、采用光電禍合器隔離防止干擾以及增大驅動功率等。另外還包括單路信號轉換成差分信號及差分信號轉換成單路信號電路。伺服控制器的作用在于接受來自上位控制裝置的指令信號,驅動被控對象跟隨指令脈沖運動,并保證動作的快速和準確。

3嵌入式數控系統的設計與實現

3.1 硬件設計

本論文所設計的嵌入式數控系統硬件系統結構構成原理圖如下圖所示:

(1)ARM微處理器模塊。ARM處理器是系統的控制核心,負責運行數控系統控制軟件。本系統選用SAMSUNG公司的S3C44B0X處理器。本模塊還包括時鐘電路、復位電路和實時時鐘RTC(Real Time Counter)電路。

(2)存儲器模塊。存儲器是嵌入式系統中的重要組成部分,它用于存儲程序和數據。本系統的存儲器包括EPROM、SDRAM、SRAM和NAND-Flash,其中,EPROM用于存儲系統程序;SDRAM用于存儲系統運行時的程序與數據;SRAM用于存儲突然掉電時的重要實時數據;NAND-Flash用于存儲用戶的數控加工程序。

(3)電源模塊。新型的CPU和FPGA的內核電壓一般都是2.5V或以下的,I/O電壓一般都是3.3V。所選擇的開關電源可以提供5V,±12V,24V電源,其中±12V用于主軸模擬信號模塊電路,24V用于光電隔離電路,因此,需要使用低壓差線性穩壓器產生3.3V和2.5V的電壓,供CPU、FPGA和CPLD使用。為了保證微處理器穩定而可靠地運行,還需要配置電壓監控電路。

(4)人機交互模塊。人機交互模塊包括鍵盤及指示燈模塊和液晶顯示模塊。鍵盤及指示燈模塊負責鍵盤的掃描并讀取鍵值,同時負責LED的顯示控制。液晶顯示模塊實現數控系統用戶界面。

(5)通信接口模塊。通信接口模塊包括JTAG接口、RS-232串行接口和USB接口。JTAG接口與PC通訊,實現系統運行程序的仿真調試;RS-232串行接口與PC通訊,實現NC文件的上傳與下載;USB接口實現對U盤NC文件的讀寫。

(6)D/A轉換模塊。D/A轉換模塊負責產生變頻器所需要的模擬信號,由隔離器件、D/A轉換器和集成運算放大器組成。

(7)CPLD/FPGA模塊。CPLD模塊包括CPLD、FPGA、CPLD對FPGA的配置電路。CPLD主要是用來對SRAM工藝的FPGA進行配置和加密,同時擴展數控系統的通用I/O口;FPGA主要負責精插補,產生軸運動所需的脈沖信號以及處理編碼器返回信號,同時負責處理手輪輸入和開關量的輸入輸出。

(8)輸入輸出模塊。本系統的輸入/輸出信號是通過FPGA和CPLD的邏輯控制來實現,以提高系統的工作可靠性和設計柔性。對于輸出的脈沖信號和輸入的編碼器信號采用差分輸出輸入的方式,這樣不僅提高脈沖傳輸的抗干擾能力,也增加了信號傳輸距離;而對于I/O信號則采用光電隔離的方法,進一步提高了系統的抗干擾性和可靠性。

3.2 軟件設計

該系統采用嵌入式μClinux 操作系統作為嵌入式數控系統軟件平臺,其源代碼開放、內核小,非常適合運行在嵌入式微處理器上,并且μClinux操作系統也支持TCP/ IP 協議,具有強大的網絡功能,同時該操作系統也支持多任務并發運行,可以采用多任務編程方法。這樣,數控系統的每個功能可以作為一個獨立的任務來實現,這大大地增強了系統軟件的可靠性、穩定性,也便于以后的維護和升級,同時也提供了圖形用戶接口(GUI),結合鍵盤、LCD 液晶顯示和觸摸屏模塊為用戶提供友好的人機交互界面。

(1) 調度任務的劃分。

軟件平臺設計中,采用嵌入式實時操作系統μClinux對系統多任務進行調度及管理。基于實時多任務操作系統的應用程序中,實時性取決于對任務及中斷的處理。用戶根據需要調用μClinux的任務調度函數,調度函數從就緒任務中尋找優先級最高的任務,并進行任務切換操作。μClinux把任務分為各不相同的優先級(唯一),已經準備就緒的高優先級的任務可以剝奪正在運行的低優先級對CPU的使用權,所以正確的任務劃分及優先級分配可以充分體現嵌入式實時操作系統任務調度算法的效率,從而提高整個系統的實時性能。μClinux可以支持64個任務,最多支持56個用戶任務,其余8個是系統任務。按照任務劃分原則,結合數控系統的具體要求,把應用軟件分成以下幾類任務:

① 數控系統基本功能實現任務:包括刀具的轉換、位置的測量、工件的插補運算及補充運算、加工工藝設置等等,該級別的優先級最高。

② 保護功能任務:主要是報警功能。要求盡可能快的完成。

③ 人機交互功能:鍵盤響應、顯示器顯示等。優先級最低。

(2) 軟件功能設計。

由于該嵌入式數控系統采用uClinux 操作系統管理系統的資源,相對于傳統的單片機,更類似一臺微型計算機系統,具有更強的性能和不同于傳統單片機的軟件設計方法,其軟件結構包括加載程序、uClinux內核、系統調用接口和應用程序。

加載程序負責在加電后對微處理器進行必要的硬件設置,初始化內存,并把uClinux 內核映像從Flash 中復制到內存,把控制權交給內核,使內核運行,最終使應用程序運行。uClinux內核作為應用程序控制系統硬件的接口,提供應用程序對硬件的間接訪問,在具體設計中,對微處理器中內置A/D 轉換器的操作、對鍵盤的操作以及對LCD的操作由在uClinux下編寫的設備驅動程序完成,這些驅動被編譯進uClinux 的內核。

系統任務的實現由兩個不同的進程實現:加工程序和網絡服務程序,分別用來完成數控系統的工件加工、計算的功能及網絡服務的功能。

4結語

數控系統作為現化制造業的核心技術,是衡量一個國家制造業水平的重要標志之一,受到各國的普遍重視,特別是發達國家。自20世紀80年代以來,國際上的數控技術和市場基本上被日本、德國和美國等少數公司所壟斷。考慮到我國機床數控系統當前的具體情況,研制一款擁有自主知識產權的嵌入式機床控制系統,對于提高我國中高檔數控系統的技術水平具有十分重要的意義。本文從嵌入式數控系統硬件平臺和軟件平臺的總體結構及其功能設計的角度對嵌入式數控系統進行了詳細的設計研究,對于我國嵌入式數控系統的開發與應用,是一次有益的嘗試與探索,是值得推廣和借鑒的。

參考文獻

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[3] 李宏勝.現代數控系統的技術特點與發展趨勢[J].制造業自動化,2002,24(11):1-2,6.

第7篇：數控系統范文

關鍵詞：數控機床；電氣故障；診斷；檢修；方法

數控機床具有機、電、液集于一身，技術密集和知識密集的特點，有較高自動化水平和生產效率。如今，數控設備的廣泛運用是土業企業提高設備技術水平有效手段，也是發展的必由之路而數控設備的數控系統是其核心所在。它的可靠運行，直接關系到整個設備運行正常與否。

1 數控設備常見電氣故障

1.1 控制系統故障

數控機床的控制系統分為軟件控制系統和硬件控制系統。在軟件控制系統上，數據輸入的格式準確性直接影響到編程的結果。由于軟件不存在損耗，因此PLC編程調試不成功是軟件控制系統的常見故障。

1.2 顯示系統故障

數控機床不能正常顯示包括多個方面的原因：LED屏幕；編程系統的軟件故障；外置電腦出問題等原因。由于顯示系統連接多個模塊，在發生數控機床不能正常顯示的情況時候，要分清楚故障的來源和現象。

1.3 伺服系統故障

常見故障有：伺服系統控制單元失效；導致數控機床伺服控制系統對于信息化指令轉化為機械化動作的過程中，出現不加工，或加工紊亂的現象。

2 數控機床故障診斷與維修的常用方法

2.1 常規檢查法

是最常用也是首先采用的，是指維修人員根據感官感覺，并借助一些簡單的儀器來分析判斷故障的。外觀檢查采用看聽嗅摸等來了解故障發生時所伴隨的各種異常：噪聲、火花異常，發熱焦糊味，發熱元件表面的過熱變色煙熏黑或燒焦金屬燒結的亮點等磨損破損斷裂移位松動脫開，壓合形變沖擊振動與爬行等異常現象，觀察設備的外貌與外部連接，以及內部器件的情況，以判斷故障可能發生的部位。

2.2 自診斷功能法

自診斷功能是數控系統的重要特點，是指數控系統在運行中，即可掌握系統運行的狀態信息查明故障部位與原因或預知系統劣化傾向，并給出對策的技術。系統在啟動時，就對系統軟硬件進行檢測和初始化，如果啟動過程中不能完成規定的診斷內容，就會產生相應的報警。啟動診斷結果的表現形式，一般是主控制板上的指示燈和報警燈或段數碼管顯示。如果系統不能正常啟動，就可以根據其報警燈的指示，查閱維修手冊進行故障判斷。當系統正常啟動后，就進入運行診斷，通過系統內裝的診斷程序或內部循環監控測試電路，對系統本身裝置各個伺服單元與伺服電機主軸伺服單元和主軸電機，以及與數控系統相連的其他外部裝置進行自動的診斷與檢查，并且顯示相關的狀態信息和故障信息。只要系統不斷電，在線診斷就會以一定的時間間隔反復進行而不停止。自診斷功能法適用于有報警顯示的故障排查，當然，報警顯示有硬件和軟件兩種

2.3 模塊交換法

在故障大定位時，利用備用的電路板模塊集成電路芯片或元件，替換有疑點的部件，觀察故障現象是否轉移，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級也稱為備件置換法。這種方法，往往可以節約維修時間與避免測試故障點中的一些難度。模塊交換時，要注意在斷電情況下進行，并應檢查分析是否會出現危險或擴大故障范圍。

2.4 獨立單元分析法

首先將數控機床劃分為具有一定功能與簡單適配關系的。可與系統中其他部分或環節相結合的獨立部分、獨立單元，它可以是一個裝置，一個系統，甚至一根電纜或一個節接點。在故障分析中，經常利用獨立單元的輸入輸出信號狀態分析，來判定它是否有故障。

3 分析診斷技術的未來發展

3.1 遠程診斷

隨著計算機與網絡技術的快速發展，在數控設備計算機終端網絡連接之間構建通訊聯系，利用相關軟件及網絡支持，可調用數控設備的參數與狀態信息。當數控設備出現故障時，利用計算機即可實行遠程診斷，監控數據及時回輸到計算機中，將診斷結果及具體維修技術呈現出來。

3.2 人工神經網診斷

人工神經元網絡，可簡稱為神經網絡，構建在人腦思維的基礎上，模仿人類大腦的神經元特征，通過數學方法將程序簡單化抽象化模擬化，同時形成非線性的動力學網絡系統。由于神經網絡系統的強大性，可處理各種復雜故障，同時具備記憶容錯推測聯系及自適應等功能。

3.3 自修復技術

在數控設備系統中，具有備用模塊功能，并在系統軟件中發揮自修復程序作用在軟件運行過程中，如果某個模塊產生故障，則系統將顯示信息，并自動尋找故障點。

總結：做好數控設備的正確操作保養與維護，是提高數控設備使用效率與使用壽命的根本途徑。因此，我們必須加強對電氣故障的維修與管理，保證數控設備的長期穩定運行。

[參考文獻]

[1]王同慶.淺談數控機床電氣故障的分析與診斷[J].科技信息.2011（11）.

[2]付瓏.關于數控設備電氣故障的處理方法探討[J].黑龍江科技信息.2011（01）.

第8篇：數控系統范文

關鍵詞：位置檢測裝置 數控系統 應用

1 數控系統對位置檢測裝置的要求

位置檢測裝置是指能夠把機械位移量轉換成一定形式的電信號的裝置，是數控機床的重要組成部分。在閉環系統中，它的主要作用是檢測位移量，并發出反饋信號和數控裝置發出的指令信號相比較，若有偏差，經放大后控制執行部件，使著向消除偏差的方向運動直至偏差等于零為止。

1）高可靠性和高抗干擾性。檢測裝置應能抗各種電磁干擾，基準尺對溫、濕度敏感性低，溫、濕度變化對測量精度影響小。

2）使用維護方便，適合機床運行環境。測量裝置安裝時要有一定的安裝精度要求，安裝精度要合理。由于受使用環境的影響，整個測量裝置應該有較好的防塵、防油霧、防切屑等措施。

3）能夠滿足精度和速度的要求。一般要求檢測元件的分辨率在0.0001～0.1mm之間，測量精度為±（0.001～0.02）mm / m。

4）成本低、壽命長。

2 檢測裝置的分類

按測量對象不同分類：位移檢測裝置和速度檢測裝置。

按安裝位置不同分類：直接測量和間接測量。

按測量方法不同分類：絕對式測量和增量式測量。

按檢測信號不同分類：模擬式測量和數字式測量。

3 常用典型位置檢測裝置及應用

3.1 旋轉變壓器（角位移檢測元件）

旋轉變壓器是一種角度測量元件，它是一種小型交流電機。在結構上與兩相繞組式異步電動機相似，由定子和轉子組成，定子繞組為變壓器的原邊，轉子繞組為變壓器的副邊。激磁電壓接到定子繞組上，激磁頻率通常為400H、500H、1000H、3000H、5000H，其結構簡單、動作靈敏，對環境無特殊要求，維護方便，輸出信號幅度大，抗干擾性強，工作可靠。

3.2 光柵尺

光柵尺位移傳感器（簡稱光柵尺），是利用光柵的光學原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移傳感器經常應用于機床與現在加工中心以及測量儀器等方面，可用作直線位移或者角位移的檢測。其測量輸出的信號為數字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。例如，在數控機床中常用于對刀具和工件的坐標進行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補償刀具的運動誤差的作用。

3.3 脈沖編碼器（角位移檢測元件）

脈沖編碼器是一種光學式位置檢測元件，編碼盤直接裝在轉軸上，以測出軸的旋轉角度位置和速度變化，其輸出信號為電脈沖。

脈沖編碼器是一種旋轉式脈沖發生器，能把機械轉角變成電脈沖，是數控機床上使用很廣泛的位置檢測裝置。

這種檢測方式的特點是：檢測方式是非接觸式的，無摩擦和磨損，驅動力小，響應速度快。按編碼的方式，可分為增量式和絕對值式兩種。

3.4 感應同步器

感應同步器和旋轉變壓器均為電磁式檢測裝置，屬模擬式測量，二者工作原理相同，其輸出電壓隨被測直線位移或角位移而改變。

感應同步器按其結構特點一般分為直線式和旋轉式兩種：

直線式感應同步器由定尺和滑尺組成，用于直線位移測量。旋轉式感應同步器由轉子和定子組成，用于角位移測量。

感應同步器的安裝：

直線感應同步器由定尺組件、滑尺組件和防護罩三部分組成。定尺組件和滑尺組件分別安裝在機床的不動和移動部件上，防護罩是保護感應同步器防止切屑和油污浸入。

直線感應同步器的標準滑尺長度為100mm，定尺長度為250mm，當需要增加測量范圍時，可將定尺加工拼接。在拼接時，需要根據電信號調整兩個定尺接縫的大小，使其零位誤差曲線在拼接時平滑過渡。10根以內的定尺接長時，可將定尺繞組串聯；10根以上的定尺接長時，為使線圈電阻和電感不致過分增大，把定尺分成數量相同的幾組，每組定尺繞組串聯后，再并聯起來，這樣可以保證不降低信噪比。

感應同步器接長的具體步驟是：

1） 將選好的定尺初步安裝在定尺座上，將滑尺安裝在可動滑臺上，并調好定尺、滑尺之間的基本尺寸。

2） 將滑尺移到第一根定尺的無誤差位置，使輸出指零，固緊第一尺。

3） 使用距離測量系統（金屬線紋尺加讀數顯微鏡、量塊加和千分尺、激光干涉儀或標準定尺等測量系統），按無誤差點之間的距離，將滑尺準確地移到第二定尺的無誤差點，微調第一定尺，使輸出指零，固緊第二尺。

4） 重復步驟3），依次將所有定尺調整固緊。

全部定尺接好后，須進行全長誤差測量，對超差外進行重新調整。

正確地接長避免或減小了因接長不善而帶來的附加誤差，但接縫的存在將導致接縫誤差。它是由于接縫處磁密度變小造成的，一般在2～4um；因此，即使單塊定尺的精度選得很高，接長后總的精度仍然不會很高。減小接縫誤差就是要消除或減小接縫處磁場的不均勻性，可能過定尺采用非磁性基板或加大絕緣層厚度，在接縫處填充磁性物質，可對靠近接縫處的定尺繞組采取變節距措施等方法來實現。

4 結束語

數控系統中的位置檢測裝置種類多，功能也越來越強。每種位置檢測裝置有自己的特點和應用范圍，合理的選擇并正確的安裝使用，可以提高檢測的精度，更好的為數控系統服務。參考文獻

[1]陳繼振 計算機數控系統[M] 機械工業出版社 2010.

[2]郝春玲 數控機床位置檢測裝置的優化與應用[J] 煤炭技術 2011，10

第9篇：數控系統范文

【關鍵詞】電氣控制;可編程邏輯控制器;數控系統

1.可編程邏輯控制器（PLC）的基本特點分析

在可編程邏輯控制器的自身有著比較顯著的特點，這些特點也使得在數控系統中的應用在效率上有著很大的提升。首先就是在實際的使用當中比較的簡便，通過簡明的梯形圖以及語句表等編程語言即可，對于電腦知識則沒有依賴性，這樣就使得系統的開發周期就大大的縮短，同時還能夠在線進行對程序加以修改，直接的對控制方案進行改變[1]。

在功能上也比較的強大，性價比較高，在小型的可編程邏輯控制器中就有著上千能夠使用的編程元件，功能方面比較的強大，能夠對一些比較復雜的控制功能得以有效實現。并且同繼電器系統相比較而言在性價比上占有很大優勢，可編程邏輯控制器能夠通過通信聯網從而實現集中管理分散控制。

另外，可編程邏輯控制器（PLC）在抗干擾的能力以及可靠性方面也比較的優越，對于傳統的繼電器控制系統來說其中的時間繼電器以及中間繼電器等都會在接觸上容易發生故障，而可編程邏輯控制器則在硬件上較少，對接線所造成的不良故障大大的減少了。并且在其中的軟件以及硬件的抗干擾能力也相對比較強，能夠在有著強烈干擾的工業生產場地進行無礙工作，可靠性程度比較高。

最后，在這一系統的安裝設計等方面工作量也相對較少，在軟件方面可編程邏輯控制器對傳統的計數器件以及時間繼電器等進行了取代，所以在安裝設計等方面的工作大幅度減少，同時由于可編程邏輯控制器的梯形圖程序所采取的是順序控制設計的方法來進行設計的，所以能夠有規律的進行掌握，節省大量的設計時間，在系統的調試時間方面也要比繼電器系統要少很多[2]。

2.可編程邏輯控制器（PLC）系統規劃分析

數控機床電氣控制系統主要就是通過電腦網絡數控系統和強電柜所構成，而數控機床則是由機床本體以及指揮控制和輸入+輸出接口驅動裝置所組成，這樣就對數字控制的應用有效的形成了。在數控機床的電氣控制總體的布局采取了分立式的結構所結合成的方式，在兩軸所運行的設置方面也相對簡單，數控機床的設計比較嚴謹，在制作的過程中對精細這一要求比較的重視，恒定溫度的基礎提高了工作的效率。

將數控機床和可編程邏輯控制器（PLC）得到有效的連接，能夠對數控系統的完善起到重要作用[3]。其中可編程邏輯控制器（PLC）設計涵蓋著通用型以及內裝型可編程邏輯控制器（PLC），而在數控機床電氣控制系統可編程邏輯控制器（PLC）以及NC的設置當中都比較的獨立，而可編程邏輯控制器（PLC）在軟硬件上都比較的完備，在一些規定的控制任務方面都能夠自行的完成。在內裝型的可編程邏輯控制器（PLC）設置主要就是根據數控機床順序控制設計以及制造的特點所生成的，在計算機網絡資源方面能夠和CNC的裝置一起共享使用，其工作的原理示意圖如下。

圖1 數控機床系統工作原理示意圖

3.可編程邏輯控制器（PLC）在數控系統中的具體應用分析

在數控系統中的應用是多方面的，首先在開關量的控制方式上的應用，可編程邏輯控制器（PLC）技術的開關量控制的方式無論是在生活中還是在工業的生產中都比較的廣泛，PLC的芯片能夠通過程序的編寫來實現邏輯控制，同時也能夠實現順序控制的可能，在當前我國于自動化的技術方面已經是日趨的成熟，而傳統的繼電器系統也已經被可編程邏輯控制器（PLC）所取代，這一系統能夠單步連續的對周期任務加以控制。

另外，在信息交換功能方面，可編程邏輯控制器（PLC）有著信息交換的功能，所以這一功能在數控系統中的應用所發揮的作用非常重要，從而實現了數控系統和數控機床之間的信息交流，而這種交換并不是在這兩部分的局限中的交換，PLC與另外的兩者都能夠進行信息上的交互，在實際的交互中通過各自的接口位置來進行，從這里就能夠看出，在可編程邏輯控制器（PLC）和數控機床以及數控系統信息交互的過程基礎上就有著四種接口位置，也就是PLC到數控機床，PLC到數控系統，數控機床到PLC，數控系統到PLC[4]。

在正常的信息交互中，相關的信號會從數控機床的I/0端子板到達PLC，而此種接口傳達的方式地址通常都是由開發者所進行定義的，PLC電氣控制到數控機床信息交互的信號是從PLC電氣控制接口到達數控機床側，對于可編程邏輯控制器（PLC）也是自定義的，在數控系統到PLC電氣控制的信號傳達比較的直接，能夠從數控系統直接的到達PLC電氣控制當中，而PLC電氣控制到達數控系統在信息的交互中主要是和PLC以及CNC相似，在信號的地址方面開發者是不能夠進行更改的。

然后，就是可編程邏輯控制器（PLC）在數控系統中的控制功能的應用，首先在PLC電氣控制在數控系統中的控制功能最為主要的是體現在對面板的控制以及對信號傳達的控制和對數控機床側的控制這幾個方面的應用。其中在信號傳達控制應用方面主要就是在信號相互的傳達中對信號的各環節的控制，同時還有著報警這一功能，這在數控系統中的應用上也起到了很大的作用，對于出現的異常問題能夠及時的得到反映，從而達到預警效果;而在面板控制方面是對CNC順利運行的實現，在數控機床機床側的控制應用方面，對信號的傳達中可編程邏輯控制器（PLC）會將開關信號傳到PLC控制系統當中，然后對其進行讀取以及分析[5]。

最后就是基于可編程邏輯控制器（PLC）的分布式控制系統的設計應用層面，在這一過程中，分布式控制系統在設計上會比較的復雜，每個PLC都會有相對應的設備從而實現單獨的控制，在分布式的系統主要還是用于工業當中，尤其是數控系統當中，這樣就會使得無論是哪臺機器出現了問題都不會對其它的設備起到干擾，從而正常的工作。

4.結語

總而言之，對可編程邏輯控制器（PLC）電氣控制的實際應用的探究還有著諸多的問題需要深入，在當前我國的工業發展逐漸蓬勃的階段，數控系統對工業的生產起到了重要的推動作用。數控機床電氣控制系統是我國的機械行業的重大信息化工程設置當中的一個比較重要的部分，在科技不斷發展的情況下，我國的數控系統中的可編程邏輯控制器（PLC）應用將會朝著多樣化的方向進行發展，也必將能夠擁有廣闊的發展前景。

參考文獻

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