近几年随着国内基础建设力度的加大，中国的制造装备业得到了迅猛发展，国内数控重型卧式车床的设计开发能力和生产制造水平也在不断的攀升，随之而来的市场竞争日益突出。随着工业现代化水平的不断提高，数控机床正向高精密、高效率、高可靠性的方向发展。国内大批重大项目的建设，也使得数控机床向着超大超重的方向发展，对一些特殊用途和特殊材质的超大超重零件，如加工大型发电机的转子、气轮机转子等大型轴类零件(或筒形零件)。因为此类零件加工周期长、加工精度要求高、加工成本也很高，所以在加工过程中不但要求数控机床有更高的精度、效率，更重要的是要求数控机床要有更高的安全可靠性，因此对数控机床提出了更高的要求。
机床加工尤其是大型轴类零件的加工，在工件加工过程中可能会突然断电，这就会使数控机床出现轻则刀具损坏、重则工件报废的现象，更严重的是有可能会直接导致人员的伤害、机床的严重损坏，从而造成巨大的经济损失。因此在机床设计过程中增加机床断电退刀保护功能有着十分重要的意义。
我公司在为中国第二重型机械集团公司、中信重型机械公司、中钢集团邢台机械轧辊有限公司等用户设计生产的许多大重型卧式车床中都采用了断电退刀保护这一先进技术，以确保机床在零件加工过程中具有更高的安全可靠性。下面以我公司为中国第二重型机械集团公司生产的CK61250X14/120数控重型卧式车床为例介绍断电退刀技术的应用。本机床系采用西门子840D数控系统。
一、硬件配置
1、硬件组成及功能
过压限制模块：6SN1111-0AB00-0AA0
作用：将过电压限制在一个可以接受的数值、数控系统通过该模块检测直流母线电压。
电容模块：6SN1112-1AB00-OCA0
作用：突然断电时为系统提供动力电源。
DCUPS模块：6EP1931-2EC21
电池模块：6EP1935-6MD01
作用：DCUPS模块与电池模块在突然断电时为系统提供控制电源。
2、硬件连接框图
3、UPS控制电源连接
L+X1.1输入电源正，来自稳压电源。
MX1.2输入电源负，来自稳压电源。
L+X1.3输出电源正，去数控系统I/O接口。
MX1.4输出电源负，去数控系统I/O接口。
+BatX1.7去电池“+”端。
-BatX1.8去电池“-”端。
在设计控制电源时，应在控制回路中加时间继电器以确保断电时直流稳压电源延时断开，同时使S7300延时断电。
二、软件配置
1、NC数据
19320[18]=1
19340[2]=1
37500=11
2、驱动数据及含义(以X轴退刀为例)
1634---母线电压
此参数由用户定义母线电压低于某个值时系统认为突然断电，单位V。
1638---退回时间
此参数由用户定义X轴进给时突然断电后的X轴退回时间，单位ms。
1639---退回速度
此参数由用户定义X轴进给时突然断电后的X轴退回速度，单位mm/s。
1639[31]---退回方向
此参数由用户定义X轴进给时突然断电后的X轴退回方向。
3、PLC程序
电源模块的主要作用是为NC和进给驱动装置提供控制和动力电源，产生母线电压，同时监测电源和模块状态，模块的断电时序如下：
根据时序图PLC控制如下：
PLC地址表
4、NC程序
$AA_ERS_ENABLE[X]=1
当系统完成上述配置后就具备了突然断电退刀功能，在编写加工程序时将程序段$AA_ERS_ENABLE[X]=1编写在加工程序的最前端，机床在加工工件时如遇突然断电X轴就会立即离开进给方向从而使刀具离开加工工件实现X轴的突然断电退刀功能。
三、结束语
断电退刀功能的硬件电路设计及软件编程、参数设置简单方便、结构紧凑、运行可靠。实践证明数控机床在采用了断电退刀技术后控制效果明显，由于这一先进技术的应用，从而提高了机床的安全可靠性能，避免了突然断电对人员或设备带来的伤害，也大大减少了不必要的经济损失，因此提高了此类机床在市场上的竞争能力，是未来机床的发展趋势。 |
