对刀、测量刀位、机床各部位状态等多项工作内容。程序调试主要是对程序本身的逻辑问题
及其设计合理性进行检查和调整。试切加工则是对零件加工设计方案进行动态下的考察，
而整个过程均需在前一步实现后的结果评价后再作后一步工作。试切成功后方可对零件进
行正式加工，并对加工后的零件进行结果检测。前三步工作均为待机时间，为提高工作效
率，希望待机时间越短越好，越有利于机床合理使用。该项指标直接影响对机床利用率的
评价(即机床实动率)。
3 机床数控系统需要解决的几个问题
机床是由机械和电气两部分组成，在设计总体方案时应从机电两方面来考虑机床各种功能
的实施方案，数控机床的机械要求和数控系统的功能都很复杂，所以更应机电沟通，扬长
避短。机床控制系统选件、装配、程序编制及操作都应该比较合理，精度和稳定性都必须满
足使用要求。同时为便于调试和检修，各项操作均设手动功能，如手动各轴快慢移动、主轴
高低速旋转、切削液及润滑开关等。PLC 按照逻辑条件进行顺序动作或按照时序动作，另外
还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行联锁保护动作的控制，PLC 发展成了取代继电
器线路和进行顺序控制的主要产品,在机床的电气控制中应用也比较普遍。
在实际控制中如何既能提高定位速度，同时又能保证定位精度是一项需要认真考虑并切实
加以解决的问题。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很
大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足
够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元
件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中，对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差
是很难区分出来的，反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。高精度的
控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。当现场条件发生变化时，系统的某些控制参
数必须能作相应的修改，为满足生产的连续性，要求对控制系统可变参数的修改应在线进
行。尽管使用编程器可以方便快速地改变原设定参数，但编程器一般不能交现场操作人员
使用;所以，应考虑开发其他简便有效的方法实现 PLC 的可变控制参数的在线修改。另外为
了防止电压过高损坏 PLC，电源输入端加上压敏电阻。为了防止过热, PLC 不许安装在变压
器等发热元件的正上方，变频器与 PLC、伺服驱动器等保持一定距离。在元件间留有适当的
空隙，以便散热，并且在配电箱上安装风扇降温。此外，为保证控制系统的安全与稳定运
行，还应解决控制系统的安全保护问题，如系统的行程保护、故障元件的自动检测等。
4 永宏 FBs 系列 PLC 的 NC 机床定位伺服控制系统分析
数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备，提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可
靠度是评价可靠性的主要定量指标之一，其定义为:产品在规定条件下和规定时间内，完
成规定功能的概率。对数控机床来说，这里的功能主要指数控机床的使用功能，例如数控
机床的各种机能，伺服性能等。数控机床的功能部件对机床的功能扩展和性能的提升起着
极为重要的作用，因此，它不同于一般配套件和附件的选用，不仅须与数控机床的整体结
构谐和协调，融入整机系统具有最佳的匹配性能，而且还能很好地彰显出该数控机床的个
性化特征。用于高速化的数控系统不能仅是提高数据处理能力，而是应具备热误差补偿单
元以及能实现速度前瞻控制、位置环前馈控制和加减速平稳控制等先进控制技术的功能。所
以必须选择稳定可靠的控制单元才能保证数控机床正常高效运行。
鉴于以上各项要求，笔者采用台湾永宏电机股份有限公司的 FBs-44MN PLC 作为该机床控
制主单元，该型机具有较高的性价比，体积小，使用起来非常方便，接线简捷。其编程软
件 WinProladder 有梯形图大师之称，易学易用且功能强大，编辑、监视、除错等操作非常顺
手，按键、鼠标并用及在线即时指令功能查询与操作指引，使编辑、输入效率倍增。同时配
以人机界面进行程序参数修改、设定以及运行状态显示监控，可编程设置人机界面的内容。
该控制系统具有可靠性高，价格便宜，结构紧凑等特点，非常适合机床的控制要求，具体