{一}、閥門車床電氣控制系統(tǒng)組成

PLC閥門車床中有一系統(tǒng)處在全封閉狀態(tài)的閉環(huán)系統(tǒng)中，那就是電氣控制系統(tǒng)，組成部分由電動(dòng)機(jī)、電頻器和光柵尺，電氣控制系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中能夠好的體現(xiàn)高精度的控制。

電氣控制系統(tǒng)由幾大重要部分組成：工控機(jī)、SIMOTION、電動(dòng)機(jī)模塊、電源模塊、變頻器、光柵尺以及傳感器等。

1、電源模塊

電源模塊在使用過(guò)程中要對(duì)直流電進(jìn)行使用，因此，在使用過(guò)程中，變頻器是將交流電轉(zhuǎn)變直流電，而逆變器則是把直流電轉(zhuǎn)變成預(yù)定頻率的交流電。這就產(chǎn)生了兩大模塊，分別為可調(diào)電源模塊和不可調(diào)電源模塊?？烧{(diào)電源模塊在使用過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)直流電穩(wěn)定的供應(yīng)，在這個(gè)過(guò)程中，可以對(duì)電按照一定的參數(shù)進(jìn)行預(yù)訂的變化，并且在這個(gè)過(guò)程中能夠和SIMOTION通信的功能進(jìn)行結(jié)合。相反，在不可調(diào)電源模塊使用時(shí)，由于只能提供固定直流電壓值，就無(wú)法與SIMOTION功能相結(jié)合。

2、電動(dòng)機(jī)模塊

電動(dòng)機(jī)模塊作為電氣控制系統(tǒng)中的重要模塊，其重要性就是能夠?qū)⒅绷麟娔孀優(yōu)轭A(yù)定頻率的交流電，可供電動(dòng)機(jī)進(jìn)行適應(yīng)。電動(dòng)機(jī)模塊在分類方面主要也是分為兩類，分別是裝柜型和書本型。

3、SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器

電氣控制系統(tǒng)的核心部分在于SIMOTION，其在應(yīng)用過(guò)程中能夠?qū)φ麄€(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度和可靠性進(jìn)行影響，因此，在電氣系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)這部分要給予充分的重視。SIMOTION主要的功能就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制以及工藝控制，能夠在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，因此，一定要對(duì)該部分進(jìn)行重視。

復(fù)雜參數(shù)曲面的高精度數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械加工領(lǐng)域的重要研究方向，高性能精密閥門鉆床扮演著重要的角色。由于機(jī)床熱變形導(dǎo)致加工精度衰減，因此對(duì)多軸閥門鉆床進(jìn)行綜合誤差檢測(cè)和熱誤差補(bǔ)償一直是一個(gè)重要研究方向。

{二}、閥門專用機(jī)床向高可靠性方向發(fā)展

閥門專用機(jī)床的可靠性一直是用戶較關(guān)注的主要指標(biāo)，主要取決于數(shù)控系統(tǒng)和伺服驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性。

1、閥門專用機(jī)床可靠性的含義及現(xiàn)狀

隨著閥門專用機(jī)床網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用的日趨廣泛，數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標(biāo)。對(duì)于每天工作兩班的無(wú)人工廠而言，如果要求在16小時(shí)內(nèi)連續(xù)正常工作，無(wú)故障率在P(t)=99%以上，則閥門專用機(jī)床的平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間MTBF就大于3000小時(shí)。

我們只對(duì)某一臺(tái)閥門專用機(jī)床而言，如主機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10：1(數(shù)控系統(tǒng)的可靠性比主機(jī)要高一個(gè)數(shù)量級(jí))。此時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時(shí)，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動(dòng)等功能部件的MTBF就大于10萬(wàn)小時(shí)。如果對(duì)整條生產(chǎn)線而言，可靠性的要求就高。當(dāng)前數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6000小時(shí)以上，驅(qū)動(dòng)裝置達(dá)30000小時(shí)以上，但是，可以看到距理想的目標(biāo)還有差距。

2、系統(tǒng)軟、硬件的高可靠性是閥門專用機(jī)床向高可靠性方向發(fā)展的基礎(chǔ)

數(shù)控系統(tǒng)是閥門專用機(jī)床的控制指揮中心，主要完成系統(tǒng)管理、人機(jī)交互、動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)、預(yù)處理和插補(bǔ)計(jì)算等任務(wù)。選用高速的5B6或性能高的CPU作為系統(tǒng)的運(yùn)算和控制核心，是保證閥門專用機(jī)床高可靠性的關(guān)鍵一環(huán)。同時(shí)，采用、高集成度的電路芯片。另外，在軟件設(shè)計(jì)、電源設(shè)計(jì)、接插件設(shè)計(jì)、接地與屏蔽設(shè)計(jì)等方面采用強(qiáng)抗干擾、高可靠性設(shè)計(jì)，盡量采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化的設(shè)計(jì)，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

3、增強(qiáng)故障自診斷、自恢復(fù)和保護(hù)功能是閥門專用機(jī)床向高可靠性方向發(fā)展的強(qiáng)化

通過(guò)自動(dòng)運(yùn)行啟動(dòng)診斷、在線診斷、離線診斷等多種自診斷程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)硬件、軟件和各外部設(shè)備進(jìn)行故障診斷和警報(bào)。利用警報(bào)提示，及時(shí)排除故障，利用容錯(cuò)技術(shù)，對(duì)重要部件采用“冗余”設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)故障自恢復(fù)，利用各種測(cè)試、監(jiān)控技術(shù)，當(dāng)產(chǎn)生超程、刀損、干擾、斷電等各種意外事件時(shí)，自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。