<一>、閥門車床工作原理概述

現代科技的迅猛發展，帶動廠制造業的再次復蘇，閥門車床對于實現自動化來講不可或缺，因此其對于機械行業的重要性不言而喻。近年來市場對于工件精密度的要求不斷提高，相應的對其加工設備也就是閥門車床而言，也是提出廠一定的要求。在整個閥門車床內，控制系統實現的基本功能就是控制各個坐標軸的移動，除此之外，還控制著機床主軸的啟停和轉向，當然，還有對進給量的把控，進一步來講，還有進行換刀和夾具定位等，而這此操作沒有很高的精度是不能夠實現的。

在計算機技術的輔助下，可編程邏輯控制器(以下統稱為PLC)技術發展到廠一個全新的階段，閥門車床的作用就是能夠自動的完成一些加工動作，而實現這個自動化的核心就是PLC系統。本課題就是以PLC控制技術為中心進行研討的，旨在達成以PLC為基礎而展開的電氣控制方面的設計，在于介紹閥門車床的工作原理，并且對電氣控制系統中的關鍵部件進行分析，較后總結一套以PLC為基礎的閥門車床電氣控制系統的設計方案。

閥門車床的控制系統不僅包含軟件，還有一部分硬件成分，其中較為關鍵的就是機械裝置、電氣電路還有上位機與下位機的軟件，對于一個閥門車床而言，它的控制系統就是整個設備，在工作原理上，以數字控制的形式發出指令，讓設備的執行部分從而開始工作。

由PLC的定義可以看出，邏輯分析部分是一定不可或缺的，當然，作為一套完整的系統就一定會有輸入與輸出部分接下來對這三個部分進行分析，輸入部分就是采集一些實際運動參數，參數來源就是需要被控制的部分，此外，輸入部分還要有信息存儲功能；邏輯分析部分主要充當大腦的作用，對輸入的數據進行分析，而且還要判定由哪個部分進行執行；輸出部分的動作就比較單一，即將處理后的信息發送到相關執行裝置，由執行裝置做出設定的行為動作。

為了保證閥門機床有高的可靠性，設計時不僅要考慮其功能和力學特性，還要進行可靠性設計，根據可靠性要求合理分配各組成件的可靠性指標，在配套件采購和制造過程中重視質量要求，加強質量管理以求可靠性的不斷增長。

<二>、閥門鉆床大型動梁技術要點

1、大型動梁部件的加工聯動技術

在國內動梁產品中，多采用液壓平衡動梁，但是由于受到液壓波動的影響，動梁無法參與加工聯動，導致理論上Z軸加W軸的加工行程，實際只有Z軸行程可以在加工聯動中實現，大行程的加工只能通過多次的動梁移動、多次的接刀加工才能完成，影響加工效率和精度。針對此問題，一般采用大型動梁重錘平衡技術，動梁參與加工聯動可在Z軸方向上增加加工行程超過一倍，擴大加工范圍，保障產品復合加工的效率和精度。

2、大型動門動梁的同步控制技術

一般大型機床的龍門柱兩邊采用完全相同的傳動和驅動系統，但是移動部件一般由動門、動梁和切削頭這類部件所構成，并不能形成完全對稱的結構，因此運行過程中受力和受熱均不對稱，導致出現各種不穩定的擾動，往往也難以完全保證動門動梁框架移動的同步協調，進而導致發生機械耦合，這可能損壞動門動梁框架或驅動部件。尤其是對于大跨度動門動梁結構，龍門框架運動的不協調所產生的不良后果尤為嚴重。

針對大型多龍門復合機床，動門動梁的同步驅動應滿足同步位置精度和進給，需要實現動門動梁兩端進給裝置在速度、加速度、位置的三重動態同步，以提高雙驅同步的靜態、動態性能。由于在多個回路間存在著強烈的耦合和諸多不確定性，因此研究新的高精度同步進給控制技術。為此，一方面通過研究驅動控制系統的動態響應特性，優化控制參數，測試與分析同步控制性能，確定較佳的同步精密進給控制策略及其實現技術，實現速度、位置、加速度的三重動態同步；另一方面，通過導軌間隙和導軌螺距誤差的動態補償，長導軌制造和裝配誤差，熱變形所引起的導軌間隙和導軌螺距動態不對稱誤差，進一步提高同步控制精度。