(一)、數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)
隨著科技的發(fā)展，數(shù)控機床控制系統(tǒng)的研究也有了新的發(fā)展，可編程邏輯控制器(PLC)取代了傳統(tǒng)的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)，傳統(tǒng)的機床控制器都是用繼電器和接觸器來控制的。因為技術(shù)的不完善導(dǎo)致控制器的線路很多結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，護理成本高，也很容易發(fā)生故障，所以傳統(tǒng)的繼電器和接觸器對機床的控制方案也逐漸被淘汰。機床平板采用可編程邏輯控制器的電氣控制系統(tǒng)不需要經(jīng)常地換零件，想要加工不同的工藝只要修改相關(guān)的參數(shù)和代碼就可以轉(zhuǎn)變工藝，這樣不僅節(jié)約大量的成本，也減少了因為換零件及工藝所浪費的時間，進一步體現(xiàn)了數(shù)控機床控制系統(tǒng)的自動化能力。
在數(shù)控機床的加工過程中，由于機械磨損或是人員操作不當可能會引發(fā)一些問題。為了預(yù)防在操作過程中對操作人員和加工零件造成不的傷害和損失，就要進行緊急停比或者是超程處理。
1、通常情況下，急停按鈕是不會接通的，它的開關(guān)接觸點處于一種關(guān)閉的狀態(tài)。每當按下急停按鈕之后，急停按鈕的接觸點就會斷開，這個時候系統(tǒng)中急停按鈕所控制的回路繼電器就會斷開，為移動裝置提供動力的電源隨之被切斷，與此同時，控制系統(tǒng)對系統(tǒng)發(fā)出急停的信息，使設(shè)備處于停比狀態(tài)，這個信息也是對系統(tǒng)的程序進行復(fù)位。
2、通常情況下，超程限位的程序是處于松開的狀態(tài)。在操作數(shù)控機床時，壓下某條軸的超程限位開關(guān)，其接觸點就會斷開，使其所在的控制回路中的繼電器斷電，同時向系統(tǒng)發(fā)出超程警報信息。
伴隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機床上PLC對邏輯處理的功能也越來越完善，但其作用還未充分發(fā)揮出來，因此，就需要設(shè)計一套非常合適和完整的電氣控制系統(tǒng)跟它配合，使其他部分的選型有一個非常好的兼容性。選型性能對電氣控制系統(tǒng)是非常重要的，其各個選型的性能的兼容性對各個部分的正常發(fā)揮也有重要的作用。PLC的應(yīng)用在功能和成本上對數(shù)控機床的使用上有著非常大的優(yōu)勢，我國對數(shù)控機床的應(yīng)用和生產(chǎn)已經(jīng)非常廣泛了。由于科技水平還不夠高，我國生產(chǎn)加工技術(shù)和工藝的提高還存在非常多的制約因素。所以，改良電氣控制技術(shù)的設(shè)計方法，對生產(chǎn)、加工精度和生產(chǎn)效率具有重要的意義。
(二)、基于PLC的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)研究
隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的自動化水平有了明顯的提高。當前的數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)還有的優(yōu)化的空間。為了好地滿足市場需求，進一步提高數(shù)控機床的可操控性和加工精度，推動生產(chǎn)工藝的轉(zhuǎn)型升級、新?lián)Q代，相關(guān)研究人員應(yīng)從多方面考慮，銑床床身采用的設(shè)計方法，結(jié)合電氣控制理論知識，做好數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計工作。電氣控制系統(tǒng)的控制能力對整個數(shù)控機床的加工生產(chǎn)有重要影響。在實際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合不同行業(yè)的實際需求，優(yōu)化設(shè)計數(shù)控機床的電氣控制系統(tǒng)，合理設(shè)計該系統(tǒng)的各個模塊，并基于PLC程序設(shè)計實現(xiàn)多種控制功能，從而不斷提高數(shù)控機床的運行效率。
1、PLC程序
PLC程序往往被看作數(shù)控機床電氣控制的關(guān)鍵性部分，其中數(shù)控機床的PLC程序可達到幾十毫秒~幾百毫秒的處理時間，此速度完成能夠滿足絕大多數(shù)信息處理的要求，但就某些對響應(yīng)速度要求較高的信號而言，此處理速度亦存有某些局限性。鑒于此，該立式加工中心把PLC程序設(shè)計劃分成低級程序與程序兩大部分，其中從控制功能角度把低級程序劃分成若干模塊進行編制。
2、數(shù)控機床概述
在實際應(yīng)用中，數(shù)控機床可按照內(nèi)部控制程序自動化運行，常用于控制冷卻設(shè)備、開關(guān)和刀具等，并可將數(shù)字指令轉(zhuǎn)換為機械運行語言，從而實現(xiàn)內(nèi)部程序設(shè)計對數(shù)控機床動作的控制。數(shù)控機床之所以被應(yīng)用于多個，是因為它具有多方面的應(yīng)用優(yōu)勢：①在規(guī)定加工時間內(nèi)的加工效率較高，可縮短生產(chǎn)周期；②數(shù)控機床具有良好的適應(yīng)性，可加工一些形狀比較復(fù)雜的零件；③由于生產(chǎn)時間有限，數(shù)控機床利用內(nèi)部的編程程序規(guī)范化了零件的生產(chǎn)流程，從而為生產(chǎn)管理提供了方便；④運用數(shù)控機床加工的零件的精度較高，結(jié)構(gòu)形式比較標準，具有互換性；⑤數(shù)控機床的加工生產(chǎn)流程比較規(guī)范，零件質(zhì)量較高；⑥數(shù)控機床的加工生產(chǎn)效率和自動化程度較高，加工速度非常快，且可加工多樣化的零件。數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計是一項非常的工作。為了充分發(fā)揮數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢，基于模塊化的設(shè)計理念，合理地將數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)劃分為了3個模塊，即硬件電路、PLC程序和參數(shù)設(shè)置。從數(shù)控機床的控制管理角度，可將這3個模塊劃分為多個小模塊，從而提高數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計水平。