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数控机床电气控制系统中的电气隔离技术

摘要：在抗干扰技术中应用效果较好的就是电气隔离技术，在

电路中电气隔离技术可以很好的分离干扰与被干扰信号，最终获得

隔离现场的目的，本文主要分析了数控机床电气控制系统概述，数

控机床电气控制系统中存在的干扰因素，数控机床电气控制系统中

的电气隔离技术。

关键词：数控机床；电气控制；隔离技术

1数控机床电气控制系统概述

1.1数据输入装置是将信息指令和各类应用数据输入数控系统

的重要装置。它可以是穿孔带阅读机、软盘驱动器、键盘、存储卡

和计算机等。

1.2数控系统是数控机床的中枢体系，它将收到的数控指令程序

实行译码、处理刀补、预处理速度、处理插补与位控，随后有顺序

的发出沿着各个坐标轴运动的指令，直到结束程序。

1.3可编程逻辑控制器，假如将数控系统作为人的大脑，plc就

是人的小脑，它将会帮助大脑完成一些控制机床的操作，例如旋转

的刀库、打开与关闭切削液、夹紧与放松的卡盘。数控系统与plc

包含了两种关系，一是将plc作为组成数控系统的一部分，这种形

式就是内装形式的plc；另一种关系就是将plc独立控制在数控系

统以外，也称之为外装形式的plc。

1.4主轴驱动系统主要接受驱动指令，经过调节速度和转矩能够

及时输出驱动信号对主电动机实行驱动转动，同时进行及时反馈并

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且有效控制电气闭环速度。利用plc将轴具表现的各种工作状况通

告给cnc以便能够对各项主轴功能实行控制。主轴具有两种驱动形

式分别是主轴驱动系统与主轴串行驱动系统，主轴驱动系统的模拟

一般应用变频器。

1.5电器硬件电路伴随着plc的功能而逐渐强大，电器硬件电路

的首要任务就是控制电路生成的电源、隔离部分继电器以及执行各

种类型的电气装置，很好会出现继电器具有的逻辑电路。可是外国

进口的一些机床柜还会使用含有一定逻辑的专门组合型的继电器。

1.6机床包含全部的电动机、制动器、各种开关等。它们是实现

各种机床操作的执行者和各种机床状态的报告者。电动机按照用途

可以分为主轴与伺服电动机。主轴电动机是主轴驱动的动力源，主

轴电动机可以使用一般的异步三相电动机和专门数控机床厂生产

的电动机；伺服电动机是工作台和刀架的动力源，伺服电动机具有

的调速功能要比主轴电动机要求高，一般异步三相电动机无法胜

任。

1.7通常需要由集装主轴与电动机的脉冲编码器来完成速度测

量。它将电动机实际具有的转速匹配电压数值输送给伺服驱动系统

成为反馈速度信号，与电压数值具有的速度指令进行比较，进而对

速度实现精确控制。常见的脉冲编码器故障是内脏、电压不足与断

线。

1.8测量位置通常使用光栅尺。它们主要是对运行中的机床坐标

轴具有的实际位置组织直接或者间接的测量，将测量数值提供给

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cnc并且使指令位移坐标轴到达指定的位置，进而精确控制位置。

常见的光栅尺故障包含脏与断线。

2数控机床电气控制系统中存在的干扰因素

数控机床电气控制系统所处的工作环境，产生一些由于各种因素

引发的电磁干扰信号，利用特定的途径将这些信号输入电气控制系

统。能够凭借各种传播干扰源的重要途径，见那个数控机床电气控

制系统具有的干扰划分为两种，一种是控制系统内部产生的各种干