可編程序控制器在機床數(shù)控系統(tǒng)中應用探討
| 點。永宏PLC FBs系列的定位功能將市面上專用NC定位控制器整合在PLC內，使PLC與NC控制器能共享相同的數(shù)據(jù)區(qū)，而不需要作兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與同步控制等復雜的工作，但仍可用一般常用的NC 定位控制指令(例如DRV、SPD…等)。PLC控制4軸的定位工作，并可作多軸同動控制，除了提供點對點的定位速度控制，還提供了各軸間直線插補功能。當系統(tǒng)應用超過4軸時還可利用永宏PLC的CPU LINK功能達到更多的定位運動控制。數(shù)控機床對位置系統(tǒng)要求的伺服性能包括:定位速度和輪廓切削進給速度;定位精度和輪廓切削精度;精加工的表面粗糙度;在外界干擾下的穩(wěn)定性。這些要求主要取決于伺服系統(tǒng)的靜態(tài)、動態(tài)特性。對閉環(huán)系統(tǒng)來說，總希望系統(tǒng)有較高的動態(tài)精度，即當系統(tǒng)有一個較小的位置誤差時，機床移動部件會迅速反應。在數(shù)控機床的加工中，伺服系統(tǒng)為了同時滿足高速快移和單步點動，要求進給驅動具有足夠寬的調速范圍。 單步點動作為一種輔助工作方式常常在工作臺的調整中使用。伺服系統(tǒng)最高速度的選擇要考慮到機床的機械允許界限和實際加工要求，高速度固然能提高生產(chǎn)率，但對驅動要求也就更高。此外，從系統(tǒng)控制角度看也有一個檢測與反饋的問題，尤其是在計算機控制系統(tǒng)中，必須考慮軟件處理的時間是否足夠。全閉環(huán)伺服系統(tǒng)是將位置檢測元件置于被測坐標軸的終端移動部件上，以檢測機械傳動鏈中螺距誤差、間隙及各種干擾所造成的傳動誤差，并進行反饋補償控制，從而提高機床的位置控制精度。在全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng)中，對位置檢測元件和反饋元件的選擇很關鍵。感應同步器具有精度高、重復性好、抗干擾能力強，耐油耐污及維護簡單等優(yōu)點，特別適合于高精度全閉環(huán)數(shù)控機床的工作場合。數(shù)控機床要求具備穩(wěn)定性、快速性和準確性，而大型數(shù)控機床的機械傳動裝置轉動慣量較大，固有頻率低，要使其大大高于系統(tǒng)截止頻率很困難，全閉環(huán)包括了該進給系統(tǒng)軸幾乎所有不穩(wěn)定的非線性因素，調整不當很容易使機床產(chǎn)生抖動現(xiàn)象。 因此數(shù)控機床全閉環(huán)伺服系統(tǒng)在保證快速性的基礎上主要是解決機床進給運動的穩(wěn)定性而獲得比半閉環(huán)伺服系統(tǒng)高的位置精度。伺服電機的編碼器將位移檢測信號反饋到伺服驅動器，驅動器將輸入信號的脈沖頻率和脈沖數(shù)與回饋信號的頻率和脈沖數(shù)，經(jīng)內部的偏差計數(shù)器與頻率轉電壓電路處理后，得到脈沖偏差值與轉速誤差值，這樣使控制伺服電機實現(xiàn)高速、精密的速度與位置閉環(huán)回路處理系統(tǒng)。伺服電機的轉速與輸入信號的脈沖頻率成正比，而電機的移動量則由脈沖數(shù)決定。圖4是PLC控制下的伺服電機工作示意圖。 
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