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摘 要：工业生产对我国经济发展影响巨大，因此，国家对工业生产非常重视，在工业生产中应用了很多的新技术，在提高生产效率的同时，也能更好的保证生产企业获得良好的经济效益。其中，数控机床就是非常重要的生产设备，在应用过程中实现了对复杂以及精密零件的加工。近年来，数控机床技术也在不断的发展，主要是应用了PLC技术，PLC数控机床在使用过程中表现出了很多的优点，实现了工件自动夹紧、断刀检测以及机械手自动换刀等操作。文章对电气控制技术以及设计方法进行了分析，在保证机床生产的安全性以及可靠性的前提下，能够更好的提高加工精度和生产效率。
关键词：数控机床 电气控制 研究策略
中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0072-01
1 数控机床
数控机床由机械部分、上下位机软件和硬件电路这3个必不可少的部分组合而成。占整个机床核心部分的就是数控装置，主要体现就是数字控制方式得到了很好的应用。通常情况下，PLC数控机床分为两个大类：第一类是内装型的PLC，这种装置在设计中能够更好的体现数控机床的控制顺序；第二类是独立的PLC，这种系统在软件和硬件方面都比较齐全，而且，在数控机床以及控制领域都能很好的体现，因此，第二类装置在生产过程中更加容易被应用。
2 数控机床电气控制系统
PLC数控机床中有一系统处在全封闭状态的闭环系统中，那就是电气控制系统，组成部分由电动机、电频器和光栅尺，电气控制系统在应用过程中能够更好的体现高精度的控制。
2.1 电气控制系统组成
电气控制系统由几大重要部分组成：工控机、SIMOTION、电动机模块、电源模块、变频器、光栅尺以及传感器等。
2.1.1 电源模块
电源模块在使用过程中要对直流电进行使用，因此，在使用过程中，变频器是将交流电转变直流电，而逆变器则是把直流电转变成预定频率的交流电。这就产生了两大模块，分别为可调电源模块和不可调电源模块。可调电源模块在使用过程中能够实现直流电稳定的供应，在这个过程中，可以对电按照一定的参数进行预订的变化，并且在这个过程中能够和SIMOTION通信的功能进行结合。相反，在不可调电源模块使用时，由于只能提供固定直流电压值，就无法与SIMOTIO功能相结合。
2.1.2 电动机模块
电动机模块作为电气控制系统中的重要模块，其重要性就是能够将直流电逆变为预定频率的交流电，可供电动机进行适应。电动机模块在分类方面主要也是分为两类，分别是装柜型和书本型。
2.1.3 SIMOTION运动控制器
电气控制系统的核心部分在于SIMO TION，其在应用过程中能够对整个控制系统的运行速度和可靠性进行影响，因此，在电气系统运行过程中对这部分要给予充分的重视。SIMOTION主要的功能就是实现运动控制、逻辑控制以及工艺控制，能够在生产过程中对产品质量产生很大的影响，因此，一定要对该部分进行重视。
2.2 电气控制系统的硬件部分
在电气控制系统中硬件部分也不容忽视，主要由机械手自动换刀、断刀检测和深度检测等。
2.2.1 机械手自动换刀
机械手自动换刀其在生产过程中能够起到提高数控机床工作效率的作用，在应用过程中主要的工作原理就是利用控制电动阀的开关实现机械臂以及刀具的夹紧功能，然后实现机械手的伸展、收回以及松开，自动完成换刀的动作。
2.2.2 断刀检测
在电气系统运行过程中，断刀检测系统的主要核心部分就是利用光纤传感器，在生产加工过程中，刀具在长时间的使用过程中会出现磨损的问题，在情况比较严重的时候会出现刀具断裂的情况。为了更好的提高加工的效率，在生产过程中要对刀具的使用情况进行检测，在刀具出现严重磨损的情况下，机床要能够自动换刀，对生产效率不会产生任何的影响。
2.2.3 深度检测
在换刀过程中，主要是对主轴夹紧位置的机械手，或者是人工对刀具进行深度的检测，不论采用何种方式，在对刀具进行深度检测时，都要使用相关的深度检测工具来进行实现。
2.3 基于PLC数控机床电气控制的研究策略
决定电气控制系统的安全和可靠因素在于数控机床的电气控制方式。因此，研究PLC数控机床的电气控制方式十分重要。整个电气控制系统最重要的部分就是软件设计，软件设计也是硬件结构的核心。运行在SIMO—TION中的软件为下位机软件，上位机接收数据并控制执行部件工作，同时完成机床状态的检测。当轴组装好以后，即可通过程序进行操作，而SIMO—TION的内部程序是由操作系统调用的。工控机主要是读取文件信息，然后把数据传递给SIMOTION，SIMOTION收到数据便会控制电动机模块驱动电动机，从而带动工作台进行位置控制；与此同时，光栅尺检测到工作台的信息，再传递给SIMOTION，这样就可以对工作台进行位置调整。然而，光栅尺的信号无法直接被SIMOTION所识别，需要将光栅尺在传感器下进行识别，再次传递给SIMOTION，才能完成整个过程；最后使工作台的工作状态通过多个传感器（断刀检测器、深度检测器）检测，并传人电气控制系统。需要注意的是，传感器的信号也必须先经过ET200到达sIMOTl0N中进行信号处理，才能被传入电气控制系统。
3 数控机床故障分析
数控机床在使用过程中要避免让操作人员、机床以及加工人员等造成伤害和损伤，要在出现问题时及时进行处理。在正常情况下，数控机床在运行过程中，可以断开急停按钮，使数控机床处在一个常闭状态下。按下按钮后，触电会自动断开，这样系统中的继电器就会出现中断的情况，可以将移动装置动力电源进行断开。在连接PLC中间继电器以后，可将信号发送到系统中产生急停报警，这样信号系统中就产生了复位信号。
超程限位开关一直处于松开状态，用户在操作数控机床时，一旦出现将超程限位开关压下的情况，会导致继电器出现断电现象，中间继电器的一组常开触点可以向PLC输入断系统发送急停信号，同时，也能将超程报警信息发给系统，系统可以根据信号做出一定的反应，对出现的问题进行处理。
4 结语
近年来，我国的工业生产在效率和效益方面有了很大的提高，这和应用很多的先进技术分不开，在工业生产过程中，数控技术的发展对其影响非常大，其中，PLC逻辑处理功能在不断的完善，而且，在实际的应用过程中体现出了很好的效果。因此，设计一套和电气控制系统相配合的系统非常必要，能够更好的对各个部分的选型进行充分考虑，同时，电气系统的作用也能得到更好的发挥。
参考文献
[1] 齐宁宁，丁国富.基于PLC的车床电气控制系统设计[J].机械，2006（3）：14-16.
[2] 文广，马宏伟.数控技术的现状及发展趋势[J].机械工程师，2003（1）：21-22.
关键词：数控机床 电气控制 研究策略
中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0072-01
1 数控机床
数控机床由机械部分、上下位机软件和硬件电路这3个必不可少的部分组合而成。占整个机床核心部分的就是数控装置，主要体现就是数字控制方式得到了很好的应用。通常情况下，PLC数控机床分为两个大类：第一类是内装型的PLC，这种装置在设计中能够更好的体现数控机床的控制顺序；第二类是独立的PLC，这种系统在软件和硬件方面都比较齐全，而且，在数控机床以及控制领域都能很好的体现，因此，第二类装置在生产过程中更加容易被应用。
2 数控机床电气控制系统
PLC数控机床中有一系统处在全封闭状态的闭环系统中，那就是电气控制系统，组成部分由电动机、电频器和光栅尺，电气控制系统在应用过程中能够更好的体现高精度的控制。
2.1 电气控制系统组成
电气控制系统由几大重要部分组成：工控机、SIMOTION、电动机模块、电源模块、变频器、光栅尺以及传感器等。
2.1.1 电源模块
电源模块在使用过程中要对直流电进行使用，因此，在使用过程中，变频器是将交流电转变直流电，而逆变器则是把直流电转变成预定频率的交流电。这就产生了两大模块，分别为可调电源模块和不可调电源模块。可调电源模块在使用过程中能够实现直流电稳定的供应，在这个过程中，可以对电按照一定的参数进行预订的变化，并且在这个过程中能够和SIMOTION通信的功能进行结合。相反，在不可调电源模块使用时，由于只能提供固定直流电压值，就无法与SIMOTIO功能相结合。
2.1.2 电动机模块
电动机模块作为电气控制系统中的重要模块，其重要性就是能够将直流电逆变为预定频率的交流电，可供电动机进行适应。电动机模块在分类方面主要也是分为两类，分别是装柜型和书本型。
2.1.3 SIMOTION运动控制器
电气控制系统的核心部分在于SIMO TION，其在应用过程中能够对整个控制系统的运行速度和可靠性进行影响，因此，在电气系统运行过程中对这部分要给予充分的重视。SIMOTION主要的功能就是实现运动控制、逻辑控制以及工艺控制，能够在生产过程中对产品质量产生很大的影响，因此，一定要对该部分进行重视。
2.2 电气控制系统的硬件部分
在电气控制系统中硬件部分也不容忽视，主要由机械手自动换刀、断刀检测和深度检测等。
2.2.1 机械手自动换刀
机械手自动换刀其在生产过程中能够起到提高数控机床工作效率的作用，在应用过程中主要的工作原理就是利用控制电动阀的开关实现机械臂以及刀具的夹紧功能，然后实现机械手的伸展、收回以及松开，自动完成换刀的动作。
2.2.2 断刀检测
在电气系统运行过程中，断刀检测系统的主要核心部分就是利用光纤传感器，在生产加工过程中，刀具在长时间的使用过程中会出现磨损的问题，在情况比较严重的时候会出现刀具断裂的情况。为了更好的提高加工的效率，在生产过程中要对刀具的使用情况进行检测，在刀具出现严重磨损的情况下，机床要能够自动换刀，对生产效率不会产生任何的影响。
2.2.3 深度检测
在换刀过程中，主要是对主轴夹紧位置的机械手，或者是人工对刀具进行深度的检测，不论采用何种方式，在对刀具进行深度检测时，都要使用相关的深度检测工具来进行实现。
2.3 基于PLC数控机床电气控制的研究策略
决定电气控制系统的安全和可靠因素在于数控机床的电气控制方式。因此，研究PLC数控机床的电气控制方式十分重要。整个电气控制系统最重要的部分就是软件设计，软件设计也是硬件结构的核心。运行在SIMO—TION中的软件为下位机软件，上位机接收数据并控制执行部件工作，同时完成机床状态的检测。当轴组装好以后，即可通过程序进行操作，而SIMO—TION的内部程序是由操作系统调用的。工控机主要是读取文件信息，然后把数据传递给SIMOTION，SIMOTION收到数据便会控制电动机模块驱动电动机，从而带动工作台进行位置控制；与此同时，光栅尺检测到工作台的信息，再传递给SIMOTION，这样就可以对工作台进行位置调整。然而，光栅尺的信号无法直接被SIMOTION所识别，需要将光栅尺在传感器下进行识别，再次传递给SIMOTION，才能完成整个过程；最后使工作台的工作状态通过多个传感器（断刀检测器、深度检测器）检测，并传人电气控制系统。需要注意的是，传感器的信号也必须先经过ET200到达sIMOTl0N中进行信号处理，才能被传入电气控制系统。
3 数控机床故障分析
数控机床在使用过程中要避免让操作人员、机床以及加工人员等造成伤害和损伤，要在出现问题时及时进行处理。在正常情况下，数控机床在运行过程中，可以断开急停按钮，使数控机床处在一个常闭状态下。按下按钮后，触电会自动断开，这样系统中的继电器就会出现中断的情况，可以将移动装置动力电源进行断开。在连接PLC中间继电器以后，可将信号发送到系统中产生急停报警，这样信号系统中就产生了复位信号。
超程限位开关一直处于松开状态，用户在操作数控机床时，一旦出现将超程限位开关压下的情况，会导致继电器出现断电现象，中间继电器的一组常开触点可以向PLC输入断系统发送急停信号，同时，也能将超程报警信息发给系统，系统可以根据信号做出一定的反应，对出现的问题进行处理。
4 结语
近年来，我国的工业生产在效率和效益方面有了很大的提高，这和应用很多的先进技术分不开，在工业生产过程中，数控技术的发展对其影响非常大，其中，PLC逻辑处理功能在不断的完善，而且，在实际的应用过程中体现出了很好的效果。因此，设计一套和电气控制系统相配合的系统非常必要，能够更好的对各个部分的选型进行充分考虑，同时，电气系统的作用也能得到更好的发挥。
参考文献
[1] 齐宁宁，丁国富.基于PLC的车床电气控制系统设计[J].机械，2006（3）：14-16.
[2] 文广，马宏伟.数控技术的现状及发展趋势[J].机械工程师，2003（1）：21-22.