限位控制是數(shù)控沖床的一個基本安全功能,。數(shù)控沖床的限位分為硬限位,、軟限位和加工區(qū)域限制。硬限位是數(shù)控沖床的外部安全措施,，硬限位的目的是在數(shù)控沖床失控出現(xiàn)硬件超程的情況下斷開驅(qū)動器的便能控制信號,。由于硬限位信號的觸發(fā)對于數(shù)控系統(tǒng)來說是隨機(jī)的,，因此硬限位生效后坐標(biāo)軸制動所需的距離與硬限位發(fā)生之前坐標(biāo)軸的速度有關(guān)(硬限位的制動特性如圖1-12所示)，硬限位觸發(fā)時的速度越高,，制動距離越長,。數(shù)控系統(tǒng)要求硬限位行程開關(guān)的碰塊必須具有足夠的長度，更確切地說是碰塊的長度必須大于減速所需的距離,。通常在數(shù)控系統(tǒng)的軟限位生效之前應(yīng)該限制坐標(biāo)軸的速度,。
  軟限位是數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)部安全功能。軟限位的基準(zhǔn)位置是機(jī)床坐標(biāo)系的原點(diǎn),，在機(jī)床坐標(biāo)系生效之前軟限位是不會生效的,。軟限位的設(shè)置須在機(jī)床返回參考點(diǎn)后才能生效。一旦軟限位生效,，不論是手動操作進(jìn)給軸運(yùn)行,，還是自動運(yùn)行加工程序，數(shù)控系統(tǒng)都將實(shí)時監(jiān)控各個進(jìn)給軸的速度和位置,，以確保坐標(biāo)軸能夠在設(shè)定的軟限位位置上停止(軟限位的制動特性如圖1-13所示),。

  另外一種常用的硬限位連接方式稱為超程鏈。這種連接方式的特點(diǎn)是將急停按鈕和硬限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串接在一起去控制24V繼電器,，并且不論是急�,？刂七�是硬限位控制，都不需要通過PLC程序去激活數(shù)控系統(tǒng)的緊急處理功能,，而是利用24V繼電器的觸點(diǎn)直接斷開伺服驅(qū)動器的控制便能,。如圖1-11所示是超程鏈的一種連接參考圈，從圈中可以看出,，在沒有急停,，也沒有任何硬限位時， 24V繼電器KAI的控制線圈上將獲得有效電平,， KAI的常開觸點(diǎn)閉合,，使驅(qū)動器控制便能端子64與端子9接通。當(dāng)急�,；蛉我廨S的硬限位發(fā)生時,，繼電器KAI的控制線圈失電。使得KAI的常開觸點(diǎn)復(fù)位斷開,，從而切斷伺服驅(qū)動器的控制使能(端子64與端子的連接9斷開),。采用超程鏈方案處理急停和硬限位時，如果不需要PLC的任何控制,，操作人員將無法判斷故障的真正原因是因?yàn)榧蓖＿�是因?yàn)槟膫�軸的哪個方向出現(xiàn)硬限位引起的,。因此在采用超程鏈設(shè)計原則時，應(yīng)考慮如何為機(jī)床操作人員提供準(zhǔn)確的診斷信息,，并且需要處理由于超程鏈方案導(dǎo)致的邊界條件,。
  按照超程鏈的設(shè)計原則,，急停或硬限位時只需斷開驅(qū)動器的控制使能,。對于操作人員來說,，當(dāng)驅(qū)動器的控制便能失效導(dǎo)致機(jī)床不能繼續(xù)工作時，一定是急�,；蛘呤悄硞�軸的某個方向出現(xiàn)了硬限位,，但是無法確定控制使能失效的真正原因。因此可以將急停和硬限位的信號全部輸入到PLC,，由PLC系統(tǒng)應(yīng)用程序分析井產(chǎn)生正確的報警信息,，因此在超程鏈的連接圖中需要將急停信號及各硬限位信號送如PLC輸入模塊PP72148。以圖1-11所示的超程鏈為例,，將急停與各進(jìn)給軸限位可能出現(xiàn)的各種情況列于表1-5中,。可以看出,，急停和各軸的限位都有明確表示,。如果將表1-5的內(nèi)容集成到PLC應(yīng)用程序中，就可以準(zhǔn)確地提供診斷信息,。當(dāng)然還可以采用在每個軸的兩個方向上各設(shè)行程開關(guān),，這種情況下可設(shè)計同樣的編碼表格用來確定正確的診斷信息。

  使用超程鏈需要考慮各種邊界條件,。這些邊界條件可能對機(jī)床的操作產(chǎn)生影響,，甚至導(dǎo)致機(jī)械故障�,？赡艹霈F(xiàn)的邊界條件之一是,，在超程鏈解除時必須保證坐標(biāo)鈾不會超過某個方向上的機(jī)械極限。在出現(xiàn)硬限位時,，操作人員需要移動坐標(biāo)軸退開硬限位碰塊。由于超程鏈在硬限位出現(xiàn)時自動斷開了驅(qū)動器的伺服使能,，所以需要通過超程鏈解除接通驅(qū)動器的使能,，然后用手動方式移動坐標(biāo)離開硬限位碰塊。假如因操作失誤坐標(biāo)軸繼續(xù)向硬限位的方向移動,，就可能超過機(jī)械極限,。因此必須設(shè)計PLC的互鎖邏輯，使得在退出硬限位碰塊時,，只能向相反方向移動坐標(biāo)軸,。邊界條件之二是，假如在出現(xiàn)硬限位時數(shù)控沖床斷電,，由于再次上電后,，數(shù)控信號接口軸的運(yùn)動方向信息丟失,，無法互鎖坐標(biāo)軸的移動方向。解決方案是利用可保持寄存器來記憶硬限位發(fā)生時的方向信息,，這樣才能保證按照正確的方向退出硬限位,。