數(shù)控系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；9XX報(bào)警類故障；故障分析

1.數(shù)控系統(tǒng)概述

數(shù)控系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度以及動作順序等實(shí)現(xiàn)自動控制的控制系統(tǒng)，是數(shù)控機(jī)床最關(guān)鍵的核心組成部分，類似人的大腦。在數(shù)控機(jī)床自動運(yùn)行加工過程中，要求數(shù)控系統(tǒng)對數(shù)控機(jī)床的伺服控制部分與輔助控制部分在實(shí)時控制的每一時刻都準(zhǔn)確無誤地工作。

2.數(shù)控系統(tǒng)故障報(bào)警形式

系統(tǒng)故障產(chǎn)生的報(bào)警分為：系統(tǒng)硬件故障報(bào)警、操作類報(bào)警、NC報(bào)警、PLC報(bào)警等多種類別。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，借助系統(tǒng)的自診斷功能，往往可以快速、準(zhǔn)確地查明原因并確定故障部位，并以報(bào)警指示燈、報(bào)警號、PLC狀態(tài)梯形圖的形式顯示給用戶。

FAUNC數(shù)控系統(tǒng)有高端型、中端型、經(jīng)濟(jì)型多系列產(chǎn)品應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床控制中。下面僅以FAUNC 0i 以及0i Mate 系列數(shù)控系統(tǒng)為載體，對其在使用中產(chǎn)生的常見的9XX報(bào)警類故障進(jìn)行故障機(jī)理分析及故障診斷排除。

3.FAUNC數(shù)控系統(tǒng)故障處理思路

FAUNC 0i 以及0i Mate 系列的系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)中常見報(bào)警現(xiàn)象有：①以9XX的數(shù)字形式顯示在數(shù)控系統(tǒng)顯示屏上提供給用戶；②在主板上LED狀態(tài)指示燈顯示非0或有紅色二極管指示燈亮 。

就以上報(bào)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(tǒng)多次；②檢測24V電源是否在允許的正常范圍之內(nèi)；③重裝系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。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(shù)字形式顯示在數(shù)控系統(tǒng)顯示屏上的常見故障進(jìn)行分析處理：

（1）900故障。系統(tǒng)ROM奇偶校延錯誤報(bào)警。系統(tǒng)開機(jī)時，F(xiàn)ROM/SRAM以及DRAM工作過程，出現(xiàn)900報(bào)警號，大多數(shù)是FROM故障，主要故障原因：存儲卡壞了；FROM存儲內(nèi)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(bào)警故障不易產(chǎn)生。

（2）912—919故障。系統(tǒng)動態(tài)存儲器DROM故障。系統(tǒng)開機(jī)啟動時，存儲在FROM中的內(nèi)容登錄到動態(tài)存儲器DROM過程中產(chǎn)生錯誤發(fā)出該類報(bào)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(tài)存儲器 SRAM中存有系統(tǒng)參數(shù)、加工程序、螺距補(bǔ)償?shù)葏?shù)，當(dāng)出現(xiàn)以上報(bào)警時，說明SRAM存儲的參數(shù)存在故障。常見故障原因：電池電壓不足；系統(tǒng)參數(shù)不全；或有干擾。系統(tǒng)存儲用電池為3V鋰電池，主要是作為SRAM參數(shù)存儲備份之用。當(dāng)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(bào)警，用戶應(yīng)該及時正確地在系統(tǒng)通電狀態(tài)下更換系統(tǒng)電池，以免參數(shù)丟失。若故障原因是系統(tǒng)參數(shù)不全引起則重新安裝SRAM參數(shù)即可。

（4）920故障。該故障與軸卡有關(guān)，用于監(jiān)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(guān)的系統(tǒng)參數(shù)。

（5）926故障。系統(tǒng)FSSB報(bào)警，該故障常常發(fā)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(shù)控系統(tǒng)故障，一般是CPU死機(jī)現(xiàn)象，處理方法：重啟系統(tǒng)多次。

（7）950故障。PMC系統(tǒng)報(bào)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(xiǎn)燒壞。

第2篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時動態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)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(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時動態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢在必行。

二、數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）性能發(fā)展方向

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

（二）功能發(fā)展方向

（1）用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)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(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)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(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動態(tài)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(shí)現(xiàn)。（2）科學(xué)計(jì)算可視化。科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。（3）多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測等方面有著重大的應(yīng)用價值。

（三）體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

（1）集成化。采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)?？删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，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(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。（2）模塊化。硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)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(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。（3）網(wǎng)絡(luò)化。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺機(jī)床上對其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時顯示在每一臺機(jī)床的屏幕上。（4）通用型開放式閉環(huán)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(fù)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(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時加工過程中動態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時動態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

三、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

當(dāng)前開發(fā)研究適應(yīng)于復(fù)雜制造過程的、具有閉環(huán)控制體系結(jié)構(gòu)的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD/CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補(bǔ)償、動態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體，形成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]交流異步電動機(jī)的軟起動與保護(hù)探討，何友全礦山機(jī)械，2000.5.

[3]陳伯時、陳敏遜，交流調(diào)速系統(tǒng)，機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

第3篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

論文摘要：數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機(jī)床具有高精、高速、高效的功能。本文論述了國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，以期對我國數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展有所幫助。

數(shù)控系統(tǒng)是一種利用數(shù)字信號對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移、速度、加速度和動作順序等實(shí)現(xiàn)自動控制的控制系統(tǒng)。從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第1臺實(shí)驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了半個世紀(jì)。數(shù)控系統(tǒng)也由當(dāng)初的電子管式起步，發(fā)展到了今天的開放式數(shù)控系統(tǒng)。

數(shù)控系統(tǒng)確保了數(shù)控機(jī)床具有高精、高速、高效的功能，可以使裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、柔性化和網(wǎng)絡(luò)化制造。隨著我國航空航天、船舶、汽車、電站設(shè)備和國防工業(yè)等制造業(yè)的高速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在裝備制造業(yè)中的重要性愈來愈明顯，中高檔數(shù)控系統(tǒng)的需求也越來越大。以往中高檔數(shù)控系統(tǒng)基本被國外廠商占領(lǐng)，因此我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)必須加快發(fā)展。

一、國外數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)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(shù)控系統(tǒng)。國外的主要數(shù)控系統(tǒng)制造商有西門子（Siemens）、發(fā)那克（FANUC）、三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric）、海德漢（HEIDENHAIN）、博世力士樂（Bosch Rexroth）、日本大隈（Okuma）等。

1.納米插補(bǔ)與控制技術(shù)已走向?qū)嵱秒A段

納米插補(bǔ)將產(chǎn)生的以納米為單位的指令提供給數(shù)字伺服控制器，使數(shù)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(bǔ)”應(yīng)用于所有插補(bǔ)之后，可實(shí)現(xiàn)納米級別的高質(zhì)量加工。在兩年一屆的美國芝加哥國際制造技術(shù)（機(jī)床）展覽會（IMTS 2010）上，發(fā)那克就展出了30i/31i/32i/35i-MODEL B數(shù)控系統(tǒng)。除了伺服控制外，“納米插補(bǔ)”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(dú)有的80bit浮點(diǎn)計(jì)算精度，可使插補(bǔ)達(dá)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(shù)控系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)納米級插補(bǔ)。[1]

2.機(jī)器人使用廣泛

未來機(jī)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(fù)雜任務(wù)的能力。機(jī)器人作為數(shù)控系統(tǒng)的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域，其技術(shù)和產(chǎn)品近年來得到快速發(fā)展。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅僅局限于傳統(tǒng)的搬運(yùn)、堆垛、噴漆、焊接等崗位，而且延伸到了機(jī)床上下料、換刀、切削加工、測量、拋光及裝配領(lǐng)域，從傳統(tǒng)的減輕勞動強(qiáng)度的繁重工種，發(fā)展到IC封裝、視覺跟蹤及顏色分檢等領(lǐng)域，大大提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。典型的產(chǎn)品有德國的KUKA，F(xiàn)ANUC公司的M-1iA、M-2000iA、M-710ic。[2]

3.智能化加工不斷擴(kuò)展

隨著計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中人工智能的不斷滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的智能化程度也得到不斷提高。應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)數(shù)控系統(tǒng)能夠檢測到過程中的一些重要信息，并自動調(diào)整系統(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)，改進(jìn)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；車間內(nèi)的加工監(jiān)測與管理可實(shí)時獲取數(shù)控機(jī)床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測機(jī)床狀態(tài)，使相關(guān)維護(hù)提前，避免事故發(fā)生，保證其不穩(wěn)定工況下生產(chǎn)的安全，減少機(jī)床故障率，提高機(jī)床利用率。應(yīng)用先進(jìn)的伺服控制技術(shù)，伺服系統(tǒng)能通過自動識別由切削力導(dǎo)致的振動，產(chǎn)生反向的作用力，消除振動。應(yīng)用主軸振動控制技術(shù)，在主軸嵌入位移傳感器，機(jī)床可以自動識別當(dāng)前的切削狀態(tài)，一旦切削不穩(wěn)定，機(jī)床會自動調(diào)整切削參數(shù)，保證加工的穩(wěn)定性。 　4.CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，為了使數(shù)控機(jī)床操作者更加便利地編制數(shù)控加工程序，解決復(fù)雜曲面的編程問題，國際數(shù)控系統(tǒng)制造商將圖形化、集成化的編程系統(tǒng)作為擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)功能、提高數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)互動性的主要途徑。最新的CAD/CAM技術(shù)為多軸多任務(wù)數(shù)控機(jī)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(chǎn)品除了具備傳統(tǒng)的CAM軟件功能模塊，還開發(fā)了多任務(wù)編程、對加工過程的動態(tài)仿真等新的功能模塊。

二、國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著國際學(xué)術(shù)及產(chǎn)業(yè)界對開放式數(shù)控系統(tǒng)研究的日益推進(jìn)，我國的相關(guān)研究也越來越受到重視。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國機(jī)床行業(yè)也形成了具有一定生產(chǎn)規(guī)模和技術(shù)水平的產(chǎn)業(yè)體系，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在質(zhì)與量上都取得了飛躍。

國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)基本占領(lǐng)了低端數(shù)控系統(tǒng)市場，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用上也取得了一定的成績。其中，武漢華中數(shù)控股份有限公司、北京機(jī)電院高技術(shù)股份有限公司、北京航天數(shù)控系統(tǒng)有限公司和上海電氣（集團(tuán)）總公司等已成功開發(fā)了五軸聯(lián)動的數(shù)控系統(tǒng)，分別應(yīng)用于數(shù)控加工中心、數(shù)控龍門銑床和數(shù)控銑床。近期，武漢重型機(jī)床集團(tuán)有限公司應(yīng)用華中數(shù)控系統(tǒng)，成功開發(fā)了CKX5680數(shù)控七軸五聯(lián)動車銑復(fù)合加工機(jī)床。國內(nèi)主要數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)基地有華中數(shù)控、航天數(shù)控、廣州數(shù)控和上海開通數(shù)控等。[3]

國內(nèi)的數(shù)字化交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品也有了很大的發(fā)展，已能滿足一般的應(yīng)用，并能與進(jìn)口產(chǎn)品競爭，占領(lǐng)了國內(nèi)的大部分市場。伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)生產(chǎn)基地主要有蘭州電機(jī)廠、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、航天數(shù)控和開通數(shù)控等。

然而，由于我國原有數(shù)控系統(tǒng)的封閉性及數(shù)控軟硬件研究開發(fā)的基礎(chǔ)較差，技術(shù)積累較少，研發(fā)隊(duì)伍的實(shí)力較弱，研發(fā)的投入力度不夠，國產(chǎn)中高檔數(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。為此需要政府、科研院所和制造商共同努力，推進(jìn)我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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

[2]肖明.從EMO 2009看現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展[J]，機(jī)械工程師，2009第4期：13-16

第4篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控系統(tǒng)　故障診斷　維修

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，對數(shù)控系統(tǒng)故障診斷和維修的技術(shù)要求也越來越高，這就要求相關(guān)工作人員要對故障進(jìn)行正確的診斷，從而針對根本問題進(jìn)行合理的維修措施。只有將故障診斷及維修技術(shù)的作用充分發(fā)揮，才能保證企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

一、診斷故障的方法

在數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷方面有很多方法，相關(guān)工作人員可以根據(jù)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(jìn)而采取相關(guān)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(shè)備的情況下對故障進(jìn)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(huán)節(jié)。

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

2.看。對發(fā)生故障的機(jī)器進(jìn)行全面的觀察，看各部分的設(shè)備是否處在正常工作的狀態(tài)，設(shè)備沒有出現(xiàn)損害的情況。

3.聽。在設(shè)備運(yùn)行的過程中，正常狀態(tài)下和故障狀態(tài)下的聲音是不同的，工作人員可以根據(jù)聽設(shè)備的異常響聲和機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)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(xiàn)的其他氣味。

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

（2）CNC系統(tǒng)的自診斷法

CNC系統(tǒng)的自診斷法主要是根據(jù)自診斷的程序?qū)?shù)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在系統(tǒng)出現(xiàn)問題的時候，及時發(fā)出警報(bào)的一種方法，其中主要包括開機(jī)自診斷、在線診斷、離線診斷三種情況。

開機(jī)自診斷是指在系統(tǒng)通電之后，自診斷程序會自動執(zhí)行對CPU、存儲器等模塊進(jìn)行功能測試，若任何一個模塊出現(xiàn)故障，立即就會顯示報(bào)警信息。在線診斷是指系統(tǒng)在工作的狀態(tài)下，對數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)進(jìn)行全面的診斷工作。離線診斷是指在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的時侯，數(shù)控系統(tǒng)停止運(yùn)行系統(tǒng)程序的停機(jī)診斷。把專用診斷程序通過I/O 設(shè)備或通信接口輸入到CNC 裝置內(nèi)部，用專用診斷程序替代系統(tǒng)程序來診斷系統(tǒng)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(shè)備的故障進(jìn)行檢查的方法，檢查的內(nèi)容通常是對故障疑點(diǎn)進(jìn)行電流、電壓等測試，將得到數(shù)值與正常值進(jìn)行對比，從而找到故障發(fā)生的原因。

2.參數(shù)檢法

在數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)備上，為了能夠適應(yīng)不同機(jī)床以及不同的工作狀態(tài)和工作環(huán)境，大多數(shù)都設(shè)置了許多可供修改的參數(shù)，這些參數(shù)是保證數(shù)控系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要前提條件，對這些參數(shù)進(jìn)行檢查也是對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的一個主要手段，但是這些參數(shù)很容易受到諸多因素的影響而出現(xiàn)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(tǒng)框圖依照一定的順序?qū)τ嘘P(guān)信號進(jìn)行逐一跟蹤，在跟蹤的過程中，觀察有關(guān)信號的有無、大小及不同運(yùn)行方式下的狀態(tài)，與正常情況進(jìn)行比較，從而找到故障發(fā)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(jù)故障發(fā)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(yuǎn)程通信診斷法等方法對數(shù)據(jù)系統(tǒng)所發(fā)生的故障進(jìn)行診斷，從而進(jìn)行合理的維修工作。

二、維修技術(shù)原理

（1）先外部后內(nèi)部

經(jīng)研究表明，數(shù)控機(jī)床在出現(xiàn)故障的時候，通常都會發(fā)生從機(jī)械、液壓以及電氣等方面表現(xiàn)出來，因此，工作人員在對數(shù)控系統(tǒng)故障進(jìn)行檢查的時候，應(yīng)該采用直接檢查法中的問、看、聽、聞、摸等方法對系統(tǒng)從外到內(nèi)進(jìn)行全面檢查。

（2）先簡單后復(fù)雜

在數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，很容易出現(xiàn)多種故障一起發(fā)生的情況，面對復(fù)雜且多種多樣的故障，工作人員采用先簡單后復(fù)雜的方法對故障進(jìn)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(yīng)該從先靜后動、先公用后專用的程序來對數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行維修工作。

結(jié)語：

綜上所述，數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷以及維修技術(shù)的提升已經(jīng)成為了我國針對高端機(jī)床生產(chǎn)加工工業(yè)必不可缺的研究課題之一，在未來的發(fā)展中，故障的診斷技術(shù)以及維修技術(shù)一定會不斷得到完善，相關(guān)的技術(shù)人員也應(yīng)該不斷提高自己的綜合素質(zhì)，確保數(shù)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使企業(yè)能夠穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張利,淺談數(shù)控機(jī)床的故障維修原則[J].礦山機(jī)械.2006(10)

第5篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵字】數(shù)控系統(tǒng)；主流系統(tǒng)；認(rèn)識體會

當(dāng)前，西門子（SIEMENS）與發(fā)那科（FANUC）都是很好的數(shù)控系統(tǒng)，占據(jù)了大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)市場，都為中國的數(shù)控機(jī)床業(yè)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。兩相比較，西門子（SIEMENS）對環(huán)境要求比較高，發(fā)那科（FANUC）能更好的用于工業(yè)環(huán)境。另一方面，從易用性的角度出來，西門子（SIEMENS）的數(shù)控系統(tǒng)一般功能較多，西門子840D是20世紀(jì)90年代后期的全數(shù)字化高度開放式數(shù)控系統(tǒng)，它的人機(jī)界面更易操作，更易掌握，軟件內(nèi)容更加豐富，具有高度模塊化及規(guī)范化的結(jié)構(gòu)。840D的計(jì)算機(jī)化、驅(qū)動的模塊化和驅(qū)動接口的數(shù)字化，這三化代表著當(dāng)今數(shù)控的發(fā)展方向。應(yīng)用于眾多數(shù)控加工領(lǐng)域，能實(shí)現(xiàn)鉆、車、銑、磨等數(shù)控功能。其采用32位微處理器，實(shí)現(xiàn)CNC控制，可完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制。最多可控制31個軸（最多31個主軸）。其插補(bǔ)功能有樣條插補(bǔ)、三階多項(xiàng)式插補(bǔ)、控制值互聯(lián)和曲線表插補(bǔ)，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(tǒng)提供有標(biāo)準(zhǔn)的PC軟件、硬盤、奔騰處理器，用戶可在Window98/2000下開發(fā)自定義的界面。此外，2個通用接口RS-232可使主機(jī)與外設(shè)進(jìn)行通信，用戶還可通過磁盤驅(qū)動器接口和打印機(jī)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(jìn)行加工程序、PLC程序、加工參數(shù)等各種信息的雙向通訊。它的硬件結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊、模塊化，軟件內(nèi)容更加豐富，功能更強(qiáng)大，其軟件系統(tǒng)開放式系統(tǒng)理念的一個重要特點(diǎn)是，可以在數(shù)控核心部分，使用標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具對用戶指定的系統(tǒng)循環(huán)和功能宏進(jìn)行調(diào)整，代表并引領(lǐng)著當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。因此， SEIMENS數(shù)控系統(tǒng)最突出的優(yōu)勢在于功能非常豐富和強(qiáng)大，它是一個全數(shù)字化、高度開放的系統(tǒng)，因此，設(shè)備制造商可以比較容易地在進(jìn)行二次開滿足不同的應(yīng)用需求。

發(fā)那科（FANUC）數(shù)控系統(tǒng)也很典型，其系統(tǒng)穩(wěn)定易用，操作界面友好，實(shí)用性很強(qiáng)，發(fā)那科更加容易上手， 應(yīng)用非常廣泛。常見的FANUC O系列，系統(tǒng)各系列總體結(jié)構(gòu)非常的類似，具有基本統(tǒng)一的操作界面。FANUC系統(tǒng)可以在較為寬泛的環(huán)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(yīng)性很強(qiáng)。FANUC系統(tǒng)具有主軸控制回路為位置閉環(huán)控制，主軸電機(jī)的旋轉(zhuǎn)與攻絲軸（Z軸）進(jìn)給完全同步，從而實(shí)現(xiàn)高速高精度攻絲。復(fù)合加工循環(huán)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(jìn)行編程。可直接指定諸如直線的傾角、倒角值、轉(zhuǎn)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(jī)械系統(tǒng)中的誤差進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償數(shù)據(jù)以參數(shù)的形式存儲在CNC的存儲器中。CNC內(nèi)裝PMC編程功能，PMC對機(jī)床和外部設(shè)備進(jìn)行程序控制。機(jī)床隨機(jī)存儲模塊可在CNC上直接改變PMC程序和宏執(zhí)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(diào)試RAM。

國內(nèi)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(shù)控系統(tǒng)，尤其是在制造業(yè)這樣的生產(chǎn)線上，這些品牌的數(shù)控系統(tǒng)占據(jù)著中高端的主流市場，主流數(shù)控系統(tǒng)以SEIMENS 840D和820D數(shù)控系統(tǒng)為代表，我所在的公司于2006年全面啟動新廠搬遷建設(shè)，一期、二期購置了多臺當(dāng)今主流數(shù)控系統(tǒng)的進(jìn)口數(shù)控設(shè)備，設(shè)備非常先進(jìn)，目前共有數(shù)控機(jī)床幾十臺，其中有大約1/3的數(shù)控機(jī)床是歐洲一些國家的廠商生產(chǎn)的，所配備的數(shù)控系統(tǒng)大部分是當(dāng)今主流的SEIMENS 840D系統(tǒng)，占整個車間數(shù)控系統(tǒng)的70%以上，還有部分是FANIC數(shù)控系統(tǒng)，從2008年投產(chǎn)使用到現(xiàn)在，單從數(shù)控系統(tǒng)來看，我認(rèn)為：SEIMENS 840D系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、功能較強(qiáng)、程序比較完善；發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮得特別好，而且NC程序也比較容易理解。SEIMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)顯著的技術(shù)優(yōu)勢在于計(jì)算機(jī)化，驅(qū)動的模塊化，控制與驅(qū)動接口的數(shù)字化，這也代表著當(dāng)今數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向。它的硬件結(jié)構(gòu)更加簡單、緊湊、模塊化；軟件內(nèi)容更加豐富，功能更強(qiáng)大。SEIMENS 840D可用于完成CNC連續(xù)軌跡控制以及內(nèi)部集成式PLC控制，其典型特征是德國NILES公司的N40、N50車銑復(fù)合加工中心，其數(shù)控系統(tǒng)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(dāng)然，相對來說，西門子數(shù)控系統(tǒng)價格較高，在我廠的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中穩(wěn)定性不夠好，特別是系統(tǒng)報(bào)警故障、電源模塊和伺服驅(qū)動模塊容易燒壞等出現(xiàn)的故障，對我們的生產(chǎn)尤其是維修工作影響較大，有時要花費(fèi)大量費(fèi)用用于請外國專家修理和更換部件，費(fèi)用比較工時比較大。一年少則一次多則大約會發(fā)生多次此類情況。能盡量將所有技術(shù)資料進(jìn)行漢化，這樣更有利于其技術(shù)和產(chǎn)品的推廣。

在這幾年的大批量生產(chǎn)工作中，數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)揮得特別好是日本的FANIC系統(tǒng)的數(shù)控設(shè)備，而且其使用的年數(shù)比這些新購置的設(shè)備早，NC程序也比較容易理解，價格也較便宜。FANIC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是性能穩(wěn)定，操作界面友好，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)，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(shù)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力，其工作環(huán)境可以在較為寬泛的環(huán)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(tǒng)采用了比較好的保護(hù)電路，因此可以說適應(yīng)性很強(qiáng)，很潑辣。

在實(shí)際生產(chǎn)中，生產(chǎn)單位工作現(xiàn)場的數(shù)控機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的維修和調(diào)整問題還是比較頻繁的，這些問題帶來的維修費(fèi)用和停產(chǎn)損失一直是生產(chǎn)單位十分頭痛和無法承受的損失，生產(chǎn)單位也迫切希望供應(yīng)商、商能積極地幫助解決這些問題，特別是加強(qiáng)技術(shù)和應(yīng)用方面的培訓(xùn)，包括操作、編程、調(diào)整和維修等。另外，用戶對備件儲備、快速響應(yīng)服務(wù)等也提出了一些期望。相信數(shù)控系統(tǒng)將來也會進(jìn)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(tǒng)柔性和開放性及拓寬功能會更加全面，最終將大大提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)能力的效率。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李佳特.NC技術(shù)的回顧與展望[J].設(shè)備管理與維修，2006（1）.

第6篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng) 數(shù)控系統(tǒng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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

1引言

從20世紀(jì)70年代以來,以數(shù)控機(jī)床為代表的現(xiàn)代基礎(chǔ)機(jī)械已成為制造工業(yè)最重要的技術(shù)特征,數(shù)控機(jī)床水平的高低和機(jī)床數(shù)控化率的高低已成為衡量國家工業(yè)化水平高低的重要標(biāo)志。數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的大腦,是計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的一種典型應(yīng)用,它集計(jì)算機(jī)技術(shù)、測量技術(shù)、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息處理技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)于一體,是近年來應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)高新技術(shù)。

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)逐漸朝嵌入式方向發(fā)展。嵌入式系統(tǒng)是近年發(fā)展最快的技術(shù)之一,它是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁減,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本論文主要對嵌入式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行研究設(shè)計(jì),以期從中找到可行的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)控制方法,并以此和廣大同行分享。

2嵌入式數(shù)控系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)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(xié)議或其他方法相互聯(lián)系。主要包括人機(jī)交互裝置、嵌入式數(shù)控操作和管理模塊、嵌入式運(yùn)動控制模塊和I/O及伺服控制器等。

嵌入式數(shù)控操作和管理模塊通過I/O與人機(jī)交互裝置相連,并通過串口與運(yùn)動控制模塊連接,運(yùn)動控制模塊通過I/O模塊與伺服控制器和機(jī)床各開關(guān)量相連。

(l) 人機(jī)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(jī)交互任務(wù),例如NC代碼的輸入/編輯顯示、手動操作以及一些機(jī)床狀態(tài)顯示等。

(2) 嵌入式數(shù)控操作和管理模塊。是數(shù)控系統(tǒng)的核心模塊之一,負(fù)責(zé)全部的人機(jī)交互處理,各種機(jī)床參數(shù)的設(shè)置,NC代碼的編輯、編譯、存儲和傳輸,系統(tǒng)監(jiān)控與故障診斷,移動U盤的控制及網(wǎng)絡(luò)通信等。

(3) 嵌入式數(shù)控運(yùn)動控制模塊。機(jī)床邏輯運(yùn)動控制的核心,利用邏輯運(yùn)算能力,負(fù)責(zé)送料機(jī)運(yùn)行軌跡的計(jì)算、插補(bǔ)、反向間隙補(bǔ)償、信號采集、主軸及開關(guān)量控制等實(shí)時性強(qiáng)的運(yùn)算和控制。

(4) I/O模塊與伺服控制器。FO模塊的主要任務(wù)是不同電平的轉(zhuǎn)換、隔離及功率放大等。包括3.3V到5V轉(zhuǎn)換、3.3V到24V的轉(zhuǎn)換、采用光電禍合器隔離防止干擾以及增大驅(qū)動功率等。另外還包括單路信號轉(zhuǎn)換成差分信號及差分信號轉(zhuǎn)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(qū)動被控對象跟隨指令脈沖運(yùn)動,并保證動作的快速和準(zhǔn)確。

3嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

3.1 硬件設(shè)計(jì)

本論文所設(shè)計(jì)的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成原理圖如下圖所示:

(1)ARM微處理器模塊。ARM處理器是系統(tǒng)的控制核心,負(fù)責(zé)運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)控制軟件。本系統(tǒng)選用SAMSUNG公司的S3C44B0X處理器。本模塊還包括時鐘電路、復(fù)位電路和實(shí)時時鐘RTC(Real Time Counter)電路。

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

(3)電源模塊。新型的CPU和FPGA的內(nèi)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(guān)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(wěn)壓器產(chǎn)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(wěn)定而可靠地運(yùn)行,還需要配置電壓監(jiān)控電路。

(4)人機(jī)交互模塊。人機(jī)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(fù)責(zé)鍵盤的掃描并讀取鍵值,同時負(fù)責(zé)LED的顯示控制。液晶顯示模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行程序的仿真調(diào)試;RS-232串行接口與PC通訊,實(shí)現(xiàn)NC文件的上傳與下載;USB接口實(shí)現(xiàn)對U盤NC文件的讀寫。

(6)D/A轉(zhuǎn)換模塊。D/A轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生變頻器所需要的模擬信號,由隔離器件、D/A轉(zhuǎn)換器和集成運(yùn)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(jìn)行配置和加密,同時擴(kuò)展數(shù)控系統(tǒng)的通用I/O口;FPGA主要負(fù)責(zé)精插補(bǔ),產(chǎn)生軸運(yùn)動所需的脈沖信號以及處理編碼器返回信號,同時負(fù)責(zé)處理手輪輸入和開關(guān)量的輸入輸出。

(8)輸入輸出模塊。本系統(tǒng)的輸入/輸出信號是通過FPGA和CPLD的邏輯控制來實(shí)現(xiàn),以提高系統(tǒng)的工作可靠性和設(shè)計(jì)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?shù)目垢蓴_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(jìn)一步提高了系統(tǒng)的抗干擾性和可靠性。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)采用嵌入式μClinux 操作系統(tǒng)作為嵌入式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺,其源代碼開放、內(nèi)核小,非常適合運(yùn)行在嵌入式微處理器上,并且μClinux操作系統(tǒng)也支持TCP/ IP 協(xié)議,具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能,同時該操作系統(tǒng)也支持多任務(wù)并發(fā)運(yùn)行,可以采用多任務(wù)編程方法。這樣,數(shù)控系統(tǒng)的每個功能可以作為一個獨(dú)立的任務(wù)來實(shí)現(xiàn),這大大地增強(qiáng)了系統(tǒng)軟件的可靠性、穩(wěn)定性,也便于以后的維護(hù)和升級,同時也提供了圖形用戶接口(GUI),結(jié)合鍵盤、LCD 液晶顯示和觸摸屏模塊為用戶提供友好的人機(jī)交互界面。

(1) 調(diào)度任務(wù)的劃分。

軟件平臺設(shè)計(jì)中,采用嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)μClinux對系統(tǒng)多任務(wù)進(jìn)行調(diào)度及管理?；趯?shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序中,實(shí)時性取決于對任務(wù)及中斷的處理。用戶根據(jù)需要調(diào)用μClinux的任務(wù)調(diào)度函數(shù),調(diào)度函數(shù)從就緒任務(wù)中尋找優(yōu)先級最高的任務(wù),并進(jìn)行任務(wù)切換操作。μClinux把任務(wù)分為各不相同的優(yōu)先級(唯一),已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的高優(yōu)先級的任務(wù)可以剝奪正在運(yùn)行的低優(yōu)先級對CPU的使用權(quán),所以正確的任務(wù)劃分及優(yōu)先級分配可以充分體現(xiàn)嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度算法的效率,從而提高整個系統(tǒng)的實(shí)時性能。μClinux可以支持64個任務(wù),最多支持56個用戶任務(wù),其余8個是系統(tǒng)任務(wù)。按照任務(wù)劃分原則,結(jié)合數(shù)控系統(tǒng)的具體要求,把應(yīng)用軟件分成以下幾類任務(wù):

① 數(shù)控系統(tǒng)基本功能實(shí)現(xiàn)任務(wù):包括刀具的轉(zhuǎn)換、位置的測量、工件的插補(bǔ)運(yùn)算及補(bǔ)充運(yùn)算、加工工藝設(shè)置等等,該級別的優(yōu)先級最高。

② 保護(hù)功能任務(wù):主要是報(bào)警功能。要求盡可能快的完成。

③ 人機(jī)交互功能:鍵盤響應(yīng)、顯示器顯示等。優(yōu)先級最低。

(2) 軟件功能設(shè)計(jì)。

由于該嵌入式數(shù)控系統(tǒng)采用uClinux 操作系統(tǒng)管理系統(tǒng)的資源,相對于傳統(tǒng)的單片機(jī),更類似一臺微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),具有更強(qiáng)的性能和不同于傳統(tǒng)單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)方法,其軟件結(jié)構(gòu)包括加載程序、uClinux內(nèi)核、系統(tǒng)調(diào)用接口和應(yīng)用程序。

加載程序負(fù)責(zé)在加電后對微處理器進(jìn)行必要的硬件設(shè)置,初始化內(nèi)存,并把uClinux 內(nèi)核映像從Flash 中復(fù)制到內(nèi)存,把控制權(quán)交給內(nèi)核,使內(nèi)核運(yùn)行,最終使應(yīng)用程序運(yùn)行。uClinux內(nèi)核作為應(yīng)用程序控制系統(tǒng)硬件的接口,提供應(yīng)用程序?qū)τ布拈g接訪問,在具體設(shè)計(jì)中,對微處理器中內(nèi)置A/D 轉(zhuǎn)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(shè)備驅(qū)動程序完成,這些驅(qū)動被編譯進(jìn)uClinux 的內(nèi)核。

系統(tǒng)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)由兩個不同的進(jìn)程實(shí)現(xiàn):加工程序和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序,分別用來完成數(shù)控系統(tǒng)的工件加工、計(jì)算的功能及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的功能。

4結(jié)語

數(shù)控系統(tǒng)作為現(xiàn)化制造業(yè)的核心技術(shù),是衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一,受到各國的普遍重視,特別是發(fā)達(dá)國家。自20世紀(jì)80年代以來,國際上的數(shù)控技術(shù)和市場基本上被日本、德國和美國等少數(shù)公司所壟斷?？紤]到我國機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)前的具體情況,研制一款擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式機(jī)床控制系統(tǒng),對于提高我國中高檔數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)水平具有十分重要的意義。本文從嵌入式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺和軟件平臺的總體結(jié)構(gòu)及其功能設(shè)計(jì)的角度對嵌入式數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)研究,對于我國嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)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(xiàn)

[1] 田澤.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)與應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.

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[3] 李宏勝.現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢[J].制造業(yè)自動化,2002,24(11):1-2,6.

第7篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣故障；診斷；檢修；方法

數(shù)控機(jī)床具有機(jī)、電、液集于一身，技術(shù)密集和知識密集的特點(diǎn)，有較高自動化水平和生產(chǎn)效率。如今，數(shù)控設(shè)備的廣泛運(yùn)用是土業(yè)企業(yè)提高設(shè)備技術(shù)水平有效手段，也是發(fā)展的必由之路而數(shù)控設(shè)備的數(shù)控系統(tǒng)是其核心所在。它的可靠運(yùn)行，直接關(guān)系到整個設(shè)備運(yùn)行正常與否。

1 數(shù)控設(shè)備常見電氣故障

1.1 控制系統(tǒng)故障

數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)分為軟件控制系統(tǒng)和硬件控制系統(tǒng)。在軟件控制系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)輸入的格式準(zhǔn)確性直接影響到編程的結(jié)果。由于軟件不存在損耗，因此PLC編程調(diào)試不成功是軟件控制系統(tǒng)的常見故障。

1.2 顯示系統(tǒng)故障

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

1.3 伺服系統(tǒng)故障

常見故障有：伺服系統(tǒng)控制單元失效；導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床伺服控制系統(tǒng)對于信息化指令轉(zhuǎn)化為機(jī)械化動作的過程中，出現(xiàn)不加工，或加工紊亂的現(xiàn)象。

2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的常用方法

2.1 常規(guī)檢查法

是最常用也是首先采用的，是指維修人員根據(jù)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(fā)生時所伴隨的各種異常：噪聲、火花異常，發(fā)熱焦糊味，發(fā)熱元件表面的過熱變色煙熏黑或燒焦金屬燒結(jié)的亮點(diǎn)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?，F(xiàn)象，觀察設(shè)備的外貌與外部連接，以及內(nèi)部器件的情況，以判斷故障可能發(fā)生的部位。

2.2 自診斷功能法

自診斷功能是數(shù)控系統(tǒng)的重要特點(diǎn)，是指數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行中，即可掌握系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信息查明故障部位與原因或預(yù)知系統(tǒng)劣化傾向，并給出對策的技術(shù)。系統(tǒng)在啟動時，就對系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行檢測和初始化，如果啟動過程中不能完成規(guī)定的診斷內(nèi)容，就會產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警。啟動診斷結(jié)果的表現(xiàn)形式，一般是主控制板上的指示燈和報(bào)警燈或段數(shù)碼管顯示。如果系統(tǒng)不能正常啟動，就可以根據(jù)其報(bào)警燈的指示，查閱維修手冊進(jìn)行故障判斷。當(dāng)系統(tǒng)正常啟動后，就進(jìn)入運(yùn)行診斷，通過系統(tǒng)內(nèi)裝的診斷程序或內(nèi)部循環(huán)監(jiān)控測試電路，對系統(tǒng)本身裝置各個伺服單元與伺服電機(jī)主軸伺服單元和主軸電機(jī)，以及與數(shù)控系統(tǒng)相連的其他外部裝置進(jìn)行自動的診斷與檢查，并且顯示相關(guān)的狀態(tài)信息和故障信息。只要系統(tǒng)不斷電，在線診斷就會以一定的時間間隔反復(fù)進(jìn)行而不停止。自診斷功能法適用于有報(bào)警顯示的故障排查，當(dāng)然，報(bào)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(diǎn)的部件，觀察故障現(xiàn)象是否轉(zhuǎn)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(jié)約維修時間與避免測試故障點(diǎn)中的一些難度。模塊交換時，要注意在斷電情況下進(jìn)行，并應(yīng)檢查分析是否會出現(xiàn)危險(xiǎn)或擴(kuò)大故障范圍。

2.4 獨(dú)立單元分析法

首先將數(shù)控機(jī)床劃分為具有一定功能與簡單適配關(guān)系的?？膳c系統(tǒng)中其他部分或環(huán)節(jié)相結(jié)合的獨(dú)立部分、獨(dú)立單元，它可以是一個裝置，一個系統(tǒng)，甚至一根電纜或一個節(jié)接點(diǎn)。在故障分析中，經(jīng)常利用獨(dú)立單元的輸入輸出信號狀態(tài)分析，來判定它是否有故障。

3 分析診斷技術(shù)的未來發(fā)展

3.1 遠(yuǎn)程診斷

隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，在數(shù)控設(shè)備計(jì)算機(jī)終端網(wǎng)絡(luò)連接之間構(gòu)建通訊聯(lián)系，利用相關(guān)軟件及網(wǎng)絡(luò)支持，可調(diào)用數(shù)控設(shè)備的參數(shù)與狀態(tài)信息。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，利用計(jì)算機(jī)即可實(shí)行遠(yuǎn)程診斷，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)及時回輸?shù)接?jì)算機(jī)中，將診斷結(jié)果及具體維修技術(shù)呈現(xiàn)出來。

3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)診斷

人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)，可簡稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建在人腦思維的基礎(chǔ)上，模仿人類大腦的神經(jīng)元特征，通過數(shù)學(xué)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(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的強(qiáng)大性，可處理各種復(fù)雜故障，同時具備記憶容錯推測聯(lián)系及自適應(yīng)等功能。

3.3 自修復(fù)技術(shù)

在數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)中，具有備用模塊功能，并在系統(tǒng)軟件中發(fā)揮自修復(fù)程序作用在軟件運(yùn)行過程中，如果某個模塊產(chǎn)生故障，則系統(tǒng)將顯示信息，并自動尋找故障點(diǎn)。

總結(jié)：做好數(shù)控設(shè)備的正確操作保養(yǎng)與維護(hù)，是提高數(shù)控設(shè)備使用效率與使用壽命的根本途徑。因此，我們必須加強(qiáng)對電氣故障的維修與管理，保證數(shù)控設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

[參考文獻(xiàn)]

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

[2]付瓏.關(guān)于數(shù)控設(shè)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(shù)控系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：位置檢測裝置 數(shù)控系統(tǒng) 應(yīng)用

1 數(shù)控系統(tǒng)對位置檢測裝置的要求

位置檢測裝置是指能夠把機(jī)械位移量轉(zhuǎn)換成一定形式的電信號的裝置，是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。在閉環(huán)系統(tǒng)中，它的主要作用是檢測位移量，并發(fā)出反饋信號和數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號相比較，若有偏差，經(jīng)放大后控制執(zhí)行部件，使著向消除偏差的方向運(yùn)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(yīng)能抗各種電磁干擾，基準(zhǔn)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(hù)方便，適合機(jī)床運(yùn)行環(huán)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(huán)境的影響，整個測量裝置應(yīng)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(shù)字式測量。

3 常用典型位置檢測裝置及應(yīng)用

3.1 旋轉(zhuǎn)變壓器（角位移檢測元件）

旋轉(zhuǎn)變壓器是一種角度測量元件，它是一種小型交流電機(jī)。在結(jié)構(gòu)上與兩相繞組式異步電動機(jī)相似，由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子繞組為變壓器的原邊，轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)簡單、動作靈敏，對環(huán)境無特殊要求，維護(hù)方便，輸出信號幅度大，抗干擾性強(qiáng)，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(xué)原理工作的測量反饋裝置。光柵尺位移傳感器經(jīng)常應(yīng)用于機(jī)床與現(xiàn)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(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。例如，在數(shù)控機(jī)床中常用于對刀具和工件的坐標(biāo)進(jìn)行檢測，來觀察和跟蹤走刀誤差，以起到一個補(bǔ)償?shù)毒叩倪\(yùn)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(xué)式位置檢測元件，編碼盤直接裝在轉(zhuǎn)軸上，以測出軸的旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)式脈沖發(fā)生器，能把機(jī)械轉(zhuǎn)角變成電脈沖，是數(shù)控機(jī)床上使用很廣泛的位置檢測裝置。

這種檢測方式的特點(diǎn)是：檢測方式是非接觸式的，無摩擦和磨損，驅(qū)動力小，響應(yīng)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(yīng)同步器

感應(yīng)同步器和旋轉(zhuǎn)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(yīng)同步器按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般分為直線式和旋轉(zhuǎn)式兩種：

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

感應(yīng)同步器的安裝：

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

直線感應(yīng)同步器的標(biāo)準(zhǔn)滑尺長度為100mm，定尺長度為250mm，當(dāng)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(jù)電信號調(diào)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(nèi)的定尺接長時，可將定尺繞組串聯(lián)；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(shù)量相同的幾組，每組定尺繞組串聯(lián)后，再并聯(lián)起來，這樣可以保證不降低信噪比。

感應(yīng)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(diào)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(tǒng)（金屬線紋尺加讀數(shù)顯微鏡、量塊加和千分尺、激光干涉儀或標(biāo)準(zhǔn)定尺等測量系統(tǒng)），按無誤差點(diǎn)之間的距離，將滑尺準(zhǔn)確地移到第二定尺的無誤差點(diǎn)，微調(diào)第一定尺，使輸出指零，固緊第二尺。

4） 重復(fù)步驟3），依次將所有定尺調(diào)整固緊。

全部定尺接好后，須進(jìn)行全長誤差測量，對超差外進(jìn)行重新調(diào)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(dǎo)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(zhì)，可對靠近接縫處的定尺繞組采取變節(jié)距措施等方法來實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)束語

數(shù)控系統(tǒng)中的位置檢測裝置種類多，功能也越來越強(qiáng)。每種位置檢測裝置有自己的特點(diǎn)和應(yīng)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(shù)控系統(tǒng)服務(wù)。參考文獻(xiàn)

[1]陳繼振 計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)[M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2010.

[2]郝春玲 數(shù)控機(jī)床位置檢測裝置的優(yōu)化與應(yīng)用[J] 煤炭技術(shù) 2011，10

第9篇：數(shù)控系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】電氣控制;可編程邏輯控制器;數(shù)控系統(tǒng)

1.可編程邏輯控制器（PLC）的基本特點(diǎn)分析

在可編程邏輯控制器的自身有著比較顯著的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)也使得在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在效率上有著很大的提升。首先就是在實(shí)際的使用當(dāng)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(tǒng)的開發(fā)周期就大大的縮短，同時還能夠在線進(jìn)行對程序加以修改，直接的對控制方案進(jìn)行改變[1]。

在功能上也比較的強(qiáng)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(qiáng)大，能夠?qū)σ恍┍容^復(fù)雜的控制功能得以有效實(shí)現(xiàn)。并且同繼電器系統(tǒng)相比較而言在性價比上占有很大優(yōu)勢，可編程邏輯控制器能夠通過通信聯(lián)網(wǎng)從而實(shí)現(xiàn)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(yōu)越，對于傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)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(fā)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(qiáng)，能夠在有著強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)場地進(jìn)行無礙工作，可靠性程度比較高。

最后，在這一系統(tǒng)的安裝設(shè)計(jì)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(tǒng)的計(jì)數(shù)器件以及時間繼電器等進(jìn)行了取代，所以在安裝設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，所以能夠有規(guī)律的進(jìn)行掌握，節(jié)省大量的設(shè)計(jì)時間，在系統(tǒng)的調(diào)試時間方面也要比繼電器系統(tǒng)要少很多[2]。

2.可編程邏輯控制器（PLC）系統(tǒng)規(guī)劃分析

數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)主要就是通過電腦網(wǎng)絡(luò)數(shù)控系統(tǒng)和強(qiáng)電柜所構(gòu)成，而數(shù)控機(jī)床則是由機(jī)床本體以及指揮控制和輸入+輸出接口驅(qū)動裝置所組成，這樣就對數(shù)字控制的應(yīng)用有效的形成了。在數(shù)控機(jī)床的電氣控制總體的布局采取了分立式的結(jié)構(gòu)所結(jié)合成的方式，在兩軸所運(yùn)行的設(shè)置方面也相對簡單，數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)比較嚴(yán)謹(jǐn)，在制作的過程中對精細(xì)這一要求比較的重視，恒定溫度的基礎(chǔ)提高了工作的效率。

將數(shù)控機(jī)床和可編程邏輯控制器（PLC）得到有效的連接，能夠?qū)?shù)控系統(tǒng)的完善起到重要作用[3]。其中可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)計(jì)涵蓋著通用型以及內(nèi)裝型可編程邏輯控制器（PLC），而在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)可編程邏輯控制器（PLC）以及NC的設(shè)置當(dāng)中都比較的獨(dú)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(guī)定的控制任務(wù)方面都能夠自行的完成。在內(nèi)裝型的可編程邏輯控制器（PLC）設(shè)置主要就是根據(jù)數(shù)控機(jī)床順序控制設(shè)計(jì)以及制造的特點(diǎn)所生成的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(shù)控機(jī)床系統(tǒng)工作原理示意圖

3.可編程邏輯控制器（PLC）在數(shù)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用分析

在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用是多方面的，首先在開關(guān)量的控制方式上的應(yīng)用，可編程邏輯控制器（PLC）技術(shù)的開關(guān)量控制的方式無論是在生活中還是在工業(yè)的生產(chǎn)中都比較的廣泛，PLC的芯片能夠通過程序的編寫來實(shí)現(xiàn)邏輯控制，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)順序控制的可能，在當(dāng)前我國于自動化的技術(shù)方面已經(jīng)是日趨的成熟，而傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)也已經(jīng)被可編程邏輯控制器（PLC）所取代，這一系統(tǒng)能夠單步連續(xù)的對周期任務(wù)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(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用所發(fā)揮的作用非常重要，從而實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)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(jìn)行信息上的交互，在實(shí)際的交互中通過各自的接口位置來進(jìn)行，從這里就能夠看出，在可編程邏輯控制器（PLC）和數(shù)控機(jī)床以及數(shù)控系統(tǒng)信息交互的過程基礎(chǔ)上就有著四種接口位置，也就是PLC到數(shù)控機(jī)床，PLC到數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床到PLC，數(shù)控系統(tǒng)到PLC[4]。

在正常的信息交互中，相關(guān)的信號會從數(shù)控機(jī)床的I/0端子板到達(dá)PLC，而此種接口傳達(dá)的方式地址通常都是由開發(fā)者所進(jìn)行定義的，PLC電氣控制到數(shù)控機(jī)床信息交互的信號是從PLC電氣控制接口到達(dá)數(shù)控機(jī)床側(cè)，對于可編程邏輯控制器（PLC）也是自定義的，在數(shù)控系統(tǒng)到PLC電氣控制的信號傳達(dá)比較的直接，能夠從數(shù)控系統(tǒng)直接的到達(dá)PLC電氣控制當(dāng)中，而PLC電氣控制到達(dá)數(shù)控系統(tǒng)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(fā)者是不能夠進(jìn)行更改的。

然后，就是可編程邏輯控制器（PLC）在數(shù)控系統(tǒng)中的控制功能的應(yīng)用，首先在PLC電氣控制在數(shù)控系統(tǒng)中的控制功能最為主要的是體現(xiàn)在對面板的控制以及對信號傳達(dá)的控制和對數(shù)控機(jī)床側(cè)的控制這幾個方面的應(yīng)用。其中在信號傳達(dá)控制應(yīng)用方面主要就是在信號相互的傳達(dá)中對信號的各環(huán)節(jié)的控制，同時還有著報(bào)警這一功能，這在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用上也起到了很大的作用，對于出現(xiàn)的異常問題能夠及時的得到反映，從而達(dá)到預(yù)警效果;而在面板控制方面是對CNC順利運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，在數(shù)控機(jī)床機(jī)床側(cè)的控制應(yīng)用方面，對信號的傳達(dá)中可編程邏輯控制器（PLC）會將開關(guān)信號傳到PLC控制系統(tǒng)當(dāng)中，然后對其進(jìn)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(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用層面，在這一過程中，分布式控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上會比較的復(fù)雜，每個PLC都會有相對應(yīng)的設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制，在分布式的系統(tǒng)主要還是用于工業(yè)當(dāng)中，尤其是數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中，這樣就會使得無論是哪臺機(jī)器出現(xiàn)了問題都不會對其它的設(shè)備起到干擾，從而正常的工作。

4.結(jié)語

總而言之，對可編程邏輯控制器（PLC）電氣控制的實(shí)際應(yīng)用的探究還有著諸多的問題需要深入，在當(dāng)前我國的工業(yè)發(fā)展逐漸蓬勃的階段，數(shù)控系統(tǒng)對工業(yè)的生產(chǎn)起到了重要的推動作用。數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)是我國的機(jī)械行業(yè)的重大信息化工程設(shè)置當(dāng)中的一個比較重要的部分，在科技不斷發(fā)展的情況下，我國的數(shù)控系統(tǒng)中的可編程邏輯控制器（PLC）應(yīng)用將會朝著多樣化的方向進(jìn)行發(fā)展，也必將能夠擁有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)

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[2]劉彩霞，楊春.數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，2014，（02）.

[3]李兵，葉建雄，劉萍先.基于PLC的電排站閘位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].南昌工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（06）.

[4]梁松.基于PLC的普通車床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].無線互聯(lián)科技，2013，（01）.