数控机床控制主轴运动的局部梯形图，如图5-12所示。这是用PLC控制系统代替主轴运动的继电器控制系统的实例。图中包括主轴旋转方向控制（顺时针旋转或逆时针旋转）、主轴齿轮换挡控制（低速挡或高速挡）。控制方式分手动和自动两种工作方式。当数控机床操作面板上的工作方式开关选在手动时，HS.M信号为1。此时，自动工作方式信号AUTO为1（梯级1的AUTO常闭软接点为“1”）。由于HS.M为1，软继电器HAND线圈接通，使梯级1中的HAND常开软接点闭合，线路自保，从而处于手动工作方式。
在“主轴顺时针旋转”梯级中，HAND＝“1”；当主轴旋转方向旋钮置于主轴顺时针旋转位置时，CW.M（顺转开关信号）＝“1”；又由于主轴停止旋钮开关OFF.M未接通，SPOFF常闭接点为“1”，使主轴实现手动控制顺时针旋转。
当逆时针旋钮开关置于接通状态时，和顺时针旋转分析方法相同，使主轴逆时针旋转。由于主轴顺转和逆转继电器的常闭触点SPCW和SPCCW互相接在对方的自保线路中，再加上各自的常开触点接通，使之自保并互锁。同时CW.M和CCW.M是一个旋钮的两个位置也起互锁作用。
在“主轴停”梯级中，如果把主轴旋钮开关接通（即OFF.M＝“1”），使主轴停软继电器线圈通电，它的常闭软触点（分别接在主轴顺转和主轴逆转梯级中）断开，从而停止主轴转动（正转和逆转）。
在机床运行的顺序程序中，需执行主轴齿轮换挡时，零件加工程序上应给出换挡指令。M41代码为主轴齿轮低速挡指令，M42代码为主轴齿轮高速挡指令。
带有M41代码的程序输入执行，经过延时，MF＝1，DEC译码功能指令执行，译出M41后，使M41软继电器接通，其接在“变低速挡齿轮”梯级中的软常开触点M41闭合，从而使继电器SPL接通，齿轮箱齿轮换在低速挡。SPL的常开触点接在延时梯级中，此时闭合，定时器TMR开始工作。经过定时器设定的延时时间后，如果发出齿轮换挡到“主轴停”梯级中，把主轴停止旋钮开关接通（即OFF.M＝“1”），使主轴停软继电器线圈通电，常闭软触点（分别接在主轴顺转和主轴逆转梯级中）断开，从而主轴停止转动（正转或逆转）。
工作方式开关选在自动位置时，此时AS.M＝“1”，使系统处于自动方式（分析方法和主轴手动方式同）。由于手动、自动方式梯级中软继电器的常闭触点互相接在对方线路中，使手动、自动工作方式互锁。
在自动方式下，通过程序给出主轴顺时针旋转指令M03，或逆时针旋转指令M04，或主轴停止旋转指令M05，分别控制主轴的旋转方向和停止。图5-12中DEC为译码功能指令。当零件加工程序中有M03指令，在输入执行时，经过一段时间延时（约几十毫秒），NT＝“1”，开始执行DEC指令，译码确认为M03指令后，M03软继电器接通，其接在“主轴顺转”梯级中的M03软常开触点闭合，使继电器SPCW接通（即为“1”），主轴顺时针（在自动控制方式下）旋转。若程序上有M04指令或M05指令，控制过程与M03指令类似。
挡位开关信号，即SPLGEAR＝“1”，说明换挡成功。软继电器GEAROK接通（即为“1”），SPERR为“0”，即SPERR软继电器断开，没有主轴换挡错误。当主轴齿轮换挡不顺利或出现卡住现象时，SPLGEAR为“0”，则GEAROK为“0”，经过TMR延时后，延时常开触点闭合，使“主轴错误”继电器接通，通过常开触点保持闭合，发出错误信号，表示主轴换挡出错。
处于手动工作方式时，也可以进行手动主轴齿轮换挡。此时，把机床操作面板上的选择开关LGEAR置1（手动换低速齿轮挡开关），就可手动将主轴齿轮换为低速挡；同样，也可由主轴出错显示来表明齿轮换挡是否成功。
在CNC系统中，PLC控制主轴运动的局部梯形图的程序编码如表5-1所示。
(www.xing528.com)
图5-12 数控机床控制主轴运动的局部梯形图
表5-1 PLC控制主轴运动的局部梯形图的程序编码
2.数控机床主轴的定向控制
在数控机床上进行工件自动加工时，自动交换刀具或镗孔时，有时就要用到主轴定向功能。其控制梯形图如图5-13所示。
在图5-13中，M06是换刀指令，M19是主轴定向指令，这两个信号并联做主轴定向控制的主指令信号。AU-TO为自动工作状态信号，手动时AU-TO为“0”，自动时为“1”，RST为CNC系统的复位信号。ORCM为主轴定向继电器，其触点输出到机床控制主轴定向。ORAR为从数控机床侧输入的“定向到位”信号。
在CNC装置中，为了检测主轴定向是否在规定时间内完成，设置了定时器TMR功能。整定时限为4.5s（视需要而定）。当在4.5s内不能完成定向控制时，将发出报警信号。R1为报警继电器。
在梯形图中应用了功能指令TMR进行定时操作。4.5s的延时数据可通过手动数据输入面板MDI在CRT上预先设定，并存入第203号数据存储单元TM01即1＃定时继电器。
TMR定时器的定时数据设定以50ms为单位。将延时时间化为毫秒数再除以50，然后以二进制数写入选定的储存单元，本例延时4.5s，即4500ms，除以50得到90，将90以二进制数表示为01011010，存入203号单元，只占用16位的203单元中的低8位。
图5-13 数控机床主轴定向运动的控制梯形图
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
