1.2.1 电气控制系统的组成

实现自动控制的手段多种多样，可以用电气的方法实现，也可以用机械、液压、气动等方法实现。由于现代化的金属切削机床均采用交流或直流电动机作为原动机，因而电气自动控制是现代机床的主要控制手段。即使采用其他控制方法，也离不开电气自动控制的配合，而且电气自动控制程度越高，机床的加工性能、质量和效率也越高。

由此可见，电气自动控制对于现代机床、其他机械设备及生产过程，有着极其重要的作用。

通常，电气控制系统主要包括数控系统、伺服系统、电气操纵部分、机床强电控制系统（可编程序控制器PLC和继电器—接触器控制系统），如图1-1所示。

图1-1 电气控制系统示意图

数控系统（CNC）是电气控制系统的核心。它负责自动处理数控加工程序，并将信息分类输出。一类是进给轴的位置控制，由数控系统控制的连续数字信息送到伺服系统；还有一类是机床运行的顺序控制，由PLC实现的开关量信息送到机床强电控制系统，进而实现辅助功能、主轴转速功能等控制。这两大类控制相互协调控制机床运转，实现机床的加工过程。

伺服系统由伺服驱动器和电机组成，分为主轴伺服系统和坐标轴伺服系统。主轴伺服系统负责主轴的转速控制、主轴定向等功能。坐标轴伺服系统负责机床个坐标轴的切削进给、伺服电动机转矩和转速控制等功能。

机床强电控制系统负责机床的辅助功能控制，此外，还对各种按钮、保护开关、行程限位开关等功能进行检测和控制。在机床运行过程中，PLC在润滑、冷却、主轴换刀等系统逻辑控制中起着非常重要的作用。

开环的电气控制系统不需要反馈装置，只有在闭环系统中才使用反馈装置。反馈装置一般有两类：一类是反馈工作机械的实际移动量；另一类是反馈电动机的转动量间接反映工作机械的移动量。