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)來說是隨機的，因此硬限位生效后坐標軸制動所需的距離與硬限位發(fā)生之前坐標軸的速度有關(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該限制坐標軸的速度。
  軟限位是數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)部安全功能。軟限位的基準位置是機床坐標系的原點，在機床坐標系生效之前軟限位是不會生效的。軟限位的設(shè)置須在機床返回參考點后才能生效。一旦軟限位生效，不論是手動操作進給軸運行，還是自動運行加工程序，數(shù)控系統(tǒng)都將實時監(jiān)控各個進給軸的速度和位置，以確保坐標軸能夠在設(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是將急停按鈕和硬限位開關(guān)的常閉觸點串接在一起去控制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的常開觸點閉合，使驅(qū)動器控制便能端子64與端子9接通。當急停或任意軸的硬限位發(fā)生時，繼電器KAI的控制線圈失電。使得KAI的常開觸點復位斷開，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為急停還是因為哪個軸的哪個方向出現(xiàn)硬限位引起的。因此在采用超程鏈設(shè)計原則時，應考慮如何為機床操作人員提供準確的診斷信息，并且需要處理由于超程鏈方案導致的邊界條件。
  按照超程鏈的設(shè)計原則，急�；蛴蚕尬粫r只需斷開驅(qū)動器的控制使能。對于操作人員來說，當驅(qū)動器的控制便能失效導致機床不能繼續(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應用程序中，就可以準確地提供診斷信息。當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床的操作產(chǎn)生影響，甚至導致機械故障�？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鈾不會超過某個方向上的機械極限。在出現(xiàn)硬限位時，操作人員需要移動坐標軸退開硬限位碰塊。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離開硬限位碰塊。假如因操作失誤坐標軸繼續(xù)向硬限位的方向移動，就可能超過機械極限。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)控信號接口軸的運動方向信息丟失，無法互鎖坐標軸的移動方向。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。