浅析数控机床强电控制系统的功能与维护

一、强电控制系统的功能： 　　 　　

　　数控装置对加工程序处理后输出的控制信号除了对进给运动轨迹进行连续控制外，还对数控机床的各种状态进行控制，包括主轴的调速、主轴的正、反转及停止、冷却和润滑装置的起动和停止、刀具自动交换装置、工件夹紧和放松及分度工作台转位等。例如通过数控机床程序的M指令、数控机床操作面板上的控制开关及分布在数控机床各部位的行程开关、接近开关、压力开关等输入元件的检测，由数控装置内的可编程序控制器(PLC)进行逻辑运算，输出控制信号驱动中间继电器、接触器、熔断器、电磁阀及电磁制动器等输出元件，对冷却泵、润滑泵液压系统和气动系统等进行控制。 　　 　　

　　电源及保护电路由数控机床强电线路中的电源控制电路构成，强电线路由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、接触器及熔断器等连接而成，以便为辅助交流电动机(如冷却泵电动机、润滑泵电动机等)、电磁铁、离合器及电磁阀等功率执行元件供电。强电线路不能与在低压下工作的控制电路直接连接，只有通过断路器、中间继电器等元件，转换成在直流低电压下工作的触点的开关动作，才能成为继电器逻辑电路和PLC可接收的电信号，反之亦然。 　　 　　

　　开关信号和代码信号是数控装置与外部传送的I／O控制信号。当数控机床不带PLC时，这些信号直接在数控装置和机床间传送；当数控装置带有PLC时，这些信号除极少数的高速信号外均通过PLC传送。 　　 　　

二、强电控制系统的维护： 　　 　　

　　机床强电控制系统主要是由普通交流电动机的驱动和机床电器逻辑控制装置PLC及操作盘等部分构成。这里简单介绍机床强电控制系统中普通继电接触器控制系统和PLC可编程控制器的维护与保养。 　　 　　

1、普通继电接触器控制系统的维护、保养 　　 　　

　　数控机床除了CNC系统外，对于经济型数控机床则还有普通继电接触器控制系统。其维护与保养工作，则主要是如何采取措施防止强电柜中的接触器、继电器的强电磁干扰的问题。数控机床的强电柜中的接触器、继电器等电磁部件均是CNC系统的干扰源。由于交流接触器，交流电机的频繁起动、停止时，其电磁感应现象会使CNC系统控制电路中产生尖峰或波涌等噪声，干扰系统的正常工作。因此，一定要对这些电磁干扰采取措施，予以消除。例如，对于交流接触器线圈，则在其两端或交流电机的三相输入端并联RC网络来抑制这些电器产生的干扰噪声。此外，要注意防止接触器、继电器触头的氧化和触头的接触不良等。 　　 　　

2、PLC可编程控制器的维护、保养 　　 　　

　　PLC可编程控制器也是数控机床上重要的电气控制部分。数控机床强电控制系统除了对机床辅助运动和辅助动作控制外，还包括对保护开关、各种行程和极限开关的控制。在上述过程中，PLC可编程控制器可代替数控机床上强电控制系统中的大部分机床电器，从而实现对主轴、换刀、润滑、冷却、液压、气动等系统的逻辑控制。PLC可编程控制器与数控装置合为一体时则构成了内装式PLC，而位于数控装置以外时则构成了独立式PLC。由于PLC的结构组成与数控装置有相似之处，所以其维护与保养可参照数控装置的维护与保养。