導讀：隨著機床行業的快速發展，數控技術發揮著重要的作用，它主要完成專用鍵盤輸入按鍵信號的采集、編碼和存儲工作，并產生一中斷信號，請求工控機讀取鍵值分別作出相應處理。借助專用鍵盤要完成各種操作命令的輸入和加工工藝控制文件的參數輸入。

        多軸交流伺服驅動控制卡分別與2組伺服放大器、伺服電機和編碼器組成2個半閉環伺服控制系統。其主要任務是依據工控機發送的命令，完成對伺服電機的啟動、加速、減速和停止等控制，并依2個伺服軸的運動狀態產生6個中斷信號：位置誤差超限，傳動中途變速點已到，位置計數器值滿折返，編碼器分度定位標志及非法控制命令。

        光隔數字輸出卡與1塊SSR繼電器模組端口板共同完成對磨頭電機，頭架電機，冷卻閥，上、下料機構，接料機構，夾具清洗裝置，X軸、Z軸伺服放大器輸出使能，報警等開關控制信號的輸出控制。

        數字信號輸入卡與1塊光隔輸入端口板共同完成對上料、下料、接料機構及X軸、Z軸5對限位信號及機床冷卻、潤滑系統狀態信號的監測。其中任一路限位信號均可引起硬中斷，保證不造成機械系統的損壞。

        控制系統的特點如下。伺服控制精度分析為保證伺服驅動輸出裝置有一定的機械強度，工作臺傳動部分采用螺距為6mm的滾珠絲桿，而安裝在伺服電機尾部的編碼器每當伺服電機轉動一周就產生4096個脈沖，并輸出到伺服控制板上的脈沖計數器。因此，每個脈沖在理論上對應于1.4m的工作臺位移，小于設計要求許用誤差的1/5.通常在高精度控制系統中，理論設計誤差一般取允差的1/3～1/2，所以從信號分辨率來看，完全可以滿足系統的設計要求，試驗結果證實了這一選用的正確性。

        伺服控制方式及信號傳送方式為保證計算機有足夠的時間去響應并處理用戶的特殊命令，同時滿足控制精度的要求，采用了PID參數可調整的PID伺服控制板。工控機在向控制板發控制命令前，只要依據位移、速度、加速度參數選用合理的PID系數，計算與位移相應的理論脈沖計數值和用差分原理求得的速度計數值和加速度計數值，并將上述各值傳遞給伺服控制板后，工控機就完成了1次伺服控制的輸出操作。因此，工控機有大量的時間去處理外部請求及狀態顯示。即使是兩軸聯動控制時，按機器碼求得兩軸啟動時差僅為1.2×10-7s，在3000r/min的情況下，由此造成的位移誤差約為0.03m，故可以忽略不計。

        對每一受控機械裝置均設有一霍爾元件傳感器，檢測其是否到達極限位置，可保護各運動機構不被破壞，并用于規定伺服軸的坐標原點。這些檢測信號通過中斷請求方式與工控機發生聯系。

        循環加工過程中從覆膜鍵盤輸入的控制信號也采用中斷方式與工控機聯系，工控機通過鍵值分析分別作出相應處理。專用機床故障與保護控制為防止意外，控制系統設有3種安全保護來中止加工運行。第1種是主控柜上的緊急停機鈕，當它按下時，將對伺服放大器及工控機同時發出一低電平信號，其作用是使伺服放大器輸出使能信號位置零，中止伺服部分輸出，而工控機在接收該信號后，釋放所有輸出，重新引導進入加工初始準備狀態。第2種是通過覆膜鍵上的紅色中止按鈕，使控制軟件進入特定的中斷服務，及時將兩伺服軸退至原點鎖定，釋放其他外部輸出，然后處于等待狀態。第3種是主控板上的電源控制鈕，按下該鈕將切斷工控機與伺服放大器的電源，是緊急停機的控制保護按鈕。