数控机床运动控制系统包括：进给驱动、主轴驱动、位置控制。运动与位置的控制性能决定数控机床总体性能。新型电力电子器件、脉宽调制技术的发展，使得直流伺服电动机具有良好的运动性能。

数控机床运动控制系统

为了保证加工精度以及表面质量，数控机床的控制采用转速、位置双闭环控制。但是根据机械的特征，在加工过程中受力、受热变形、震动以及机床磨损等因素影响，使运动系统稳定性发生变化，并且难以调整，综合上述原因，目前的数控机床大多采用半闭环伺服控制。

在这里我们主要讨论的是如何利用PLC做出数控机床的进给控制系统，工作台由直流伺服电动机驱动。改装后的运动控制以PLC为核心，使用编码器测量电动机转速，采用编码器测量电动机转速，通过数显展示，以PLC为核心的数控机床控制系统简图：

PLC为核心的数控机床控制系统

在数控机床运动控制系统中，直接控制运动工作台的是直流伺服电动机，可以调节电动机的正转与反转控制工作台的前进或者后退，调节电动机的转速控制工作台的运转速度。具体流程是：直流伺服电机带动工作台做前进、后退往返工作，前进的距离定为工作行程，后退的距离定为返回行程，在工作行程的运动控制中，直流伺服电动机驱动工作台以V1速度前进，当运行到一定距离后，以V2速度驱动前进，最后转入V3（慢速）运行，最后以V3返回一定距离，以V1直接返回到原点。在此过程中，通过PLC的参与控制直流伺服电动机转速与正反转（方向）。

PLC介入控制系统

工作台控制电路采用PLC介入，PLC是采用晶体输出的三菱FX系列，直流伺服电动机采用PWM脉宽调制波，控制电动机转速的大小，采用继电器控制直流伺服电动机电枢两端电压的极性来控制正反转。直流伺服电动机的通过圆光栅编码器测量，编码器产生的信号是一组高速脉冲，直流伺服电动机每转一圈，编码器就产生100个脉冲信号，这个脉冲信号接入PLC内部高速计数器的输入端。

PLC控制系统电路图

在该图中，工作台的运行与停止开关SA接入PLC的输入X2，SA接通，PLC控制系统电路开通，SA断开，该系统电路停止。编码器产生的高速脉冲信号接PLC内部高速计数器C235和C236的输入端口X0与X1，PLC控制系统采用高速计数器C236的高速计数功能，代替位置开关。工作台工作行程由PLC输出对应的固定脉冲数来定位。通过C235的高速计数功能，来控制每秒输出的脉冲数，控制直流伺服电动机不同行程中的转速。

直流伺服电动机正向反向转动由继电器控制，具体操作步骤：直流伺服电动机正反转控制接PLC输出点Y0来控制电动机极性，当Y0=0时，继电器KA1/KA2断开，对应a点为正，b为负，直流伺服电动机正转，工作台向前推进；当Y0=1时，继电器KA1/KA2接通，对应a点为负，b为正，直流伺服电动机反转，工作台向后退；PLC的PWM输出Y1接到直流伺服电动机两端，PLC的PWM与直流伺服电动机之间需要加一个平滑电路，用PWM指令调节波形，变直流电压输出，实现直流伺服电动机变速，控制工作台进退速度。

直流伺服电动机正反转控制图