數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除

1、學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng) 故障的排除 學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 本學(xué)習(xí)情景目標(biāo) 目標(biāo)1：通過該情景的學(xué)習(xí)能夠掌握數(shù)控機(jī)床中PLC的工作原理、過程。 目標(biāo)2:能夠熟練使用電氣手冊排除機(jī)床電氣故障學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 教學(xué)目標(biāo)1.掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的基本組成；2.了解PLC與NC的關(guān)系；3.掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的工作流程；4.掌握查閱電路圖的方法；5.掌握根據(jù)電路圖排除故障的方法；學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 PLC（Programmable Logic Controller),通常用于設(shè)備的自動控制。

2、2. PLC用于機(jī)床的控制，主要是用于機(jī)床的外圍、輔助電氣的控制；3.PLC用于數(shù)控機(jī)床通常稱之為可編程序機(jī)床控制器；稱之為PMC（programmable machine tool controller）第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用一、數(shù)控機(jī)床用PLC介紹學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1、實現(xiàn)刀具相對于工件各坐標(biāo)軸幾何運動規(guī)律的數(shù)字控制（即是實現(xiàn)機(jī)床運動軌跡的控制、實現(xiàn)零件的輪廓控制）。這一部分工作有數(shù)控系統(tǒng)中NC部分來完成。2、實現(xiàn)機(jī)床輔助設(shè)備的控制(包括冷卻系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、操作面板、換刀系統(tǒng)等等）是由PLC來完成的。二、PLC和NC的關(guān)系第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用學(xué)習(xí)

3、情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1.外圍電路（強(qiáng)電回路）是不能夠直接和PLC相互連接的，所以外圍電路和PLC相互連接必須要通過中間的繼電器回路的轉(zhuǎn)換。2.進(jìn)入PLC的必須要轉(zhuǎn)換成弱電信號，用于控制外圍電路的必須要把PLC輸出的弱電信號轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電信號。第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用二、PLC和機(jī)床外圍電路的關(guān)系第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1.內(nèi)裝式（集成式）： 整體設(shè)計、信息交換速度快、系統(tǒng)可靠。2.獨立式（外裝式）： 獨立于NC裝置，是能夠獨立完成功能的PLC。方便擴(kuò)展、選擇余地大。三、PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用形式第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)

4、用學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1、機(jī)床側(cè)至PLC： 機(jī)床側(cè)的信號通過I/O單元接口輸入到PLC，輸入的地址由PLC程序編制人員自行定義。當(dāng)然要根據(jù)相關(guān)規(guī)范確定。2、PLC至機(jī)床側(cè)： 根據(jù)機(jī)床 的配置，以及所需要完成的控制功能。PLC將控制信號輸送至機(jī)床側(cè)。輸出信號的地址也是由程序編制人員自行定義。 第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用四、PLC和外部的信息交換學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 3、PLC至CNC：PLC至CNC的信號地址和含義由系統(tǒng)廠商定義完成，程序編制人員之能夠根據(jù)廠商的定義而不能夠增減、刪除改變。4、CNC至PLC：CNC送至PLC的信號可由CNC直接送至PL

5、C的寄存器中，所有CNC送至PLC的信號含義和地址均由系統(tǒng)廠商定義。第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用四、PLC和外部的信息交換學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1、輸入采樣；PLC掃描讀入所有輸入端口的信號狀態(tài)，并將此狀態(tài)讀入到輸入映像寄存器中。2、程序執(zhí)行；系統(tǒng)讀入輸入映像緩存區(qū)、輸出映像緩存區(qū)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行運算并將運算結(jié)果輸出到輸出映像緩存區(qū)。3、刷新階段；刷新階段主要是將新的處理結(jié)果輸出到外部。第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用五、PLC在數(shù)控機(jī)床中的工作流程學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1、操作面板的控制操作面板的控制分為兩個部分，一個是系統(tǒng)操作面板的控制一個是機(jī)床操作面板

6、的控制。系統(tǒng)面板信號NCPLC機(jī)床面板信號機(jī)床機(jī)床面板信號PLC機(jī)床系統(tǒng)面板的信號第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用六、PLC在數(shù)控機(jī)床中的功能。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 2、機(jī)床外部開關(guān)輸入信號將機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號輸入PLC，進(jìn)行邏輯運算。運算的結(jié)果用于對機(jī)床的控制。3、輸出信號控制，PLC將用于控制的信號經(jīng)過接口以及外圍電路中的繼電器、接觸器、電磁閥等輸出給控制對象。4、T功能實現(xiàn)，所謂T功能實際上就是數(shù)控機(jī)床對刀具的控制功能。就是通過PLC實現(xiàn)刀具調(diào)用、換刀等一系列功能。 第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用六、PLC在數(shù)控機(jī)床中的功能。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 5、

7、M功能的實現(xiàn) 所謂M功能就是數(shù)控機(jī)床的輔助功能，包括主軸 旋轉(zhuǎn)的控制、冷卻系統(tǒng)的控制、程序執(zhí)行方式的控制等等。第一節(jié) PLC在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用六、PLC在數(shù)控機(jī)床中的功能。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 NC PLC 外圍輔助設(shè)備 PLCNC指令外部反饋直接控制外部設(shè)備小功率設(shè)備由繼電器、接觸器等組成的外圍電路輔助設(shè)備第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系一、PLC對外圍電路的控制。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1、PLC內(nèi)部信號和外部信號的對應(yīng)關(guān)系，對于外圍電路的控制非常重要。處理他們的對應(yīng)關(guān)系，主要是依據(jù)機(jī)床廠上的對于外圍電路的設(shè)計、功能的定義以及PLC程序編制工程是對于PLC輸

8、入輸出接口的分配。2、地址分配：將PLC許可使用范圍內(nèi)的地址，按照一定的規(guī)則使其和外部電路中的信號相對應(yīng)。也就是一個地址對應(yīng)著一路信號，也就是地址實際上將內(nèi)部信號和外部信號連接起來。第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系一、PLC內(nèi)部信號和外部信號的對應(yīng)。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 PLC程序編制工程師在編制軟件時，通過設(shè)置參數(shù)、和程序編制時的定義，已經(jīng)將地址從軟件上作了分配。但是，我們在處理外部回路和PLC相連接時，不能夠只是靠軟件來保證信號的對應(yīng)關(guān)系。PLC內(nèi)部信號的定義和地址的分配，是和PLC的硬件接口 相對應(yīng)的。我們在使用PLC時 ，實際上也只能夠通過對硬件的使用和辨識來保證接口使

9、用的確實。第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系一、PLC內(nèi)部信號和外部信號的對應(yīng)。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 手動絕對值選擇停止主軸正轉(zhuǎn) 主軸反轉(zhuǎn)主軸停止線號插座上的插座上的針腳號針腳號分配的輸入地址實際信號含義標(biāo)注實際開關(guān)按鈕的編號第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系二、外部元件和PLC輸入信號學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 PLC第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系二、外部元件和PLC輸入信號學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 PLC地址通常由三部分組成：1、地址類型；2、地址號；3、位號；如： X 1000.0地址類型地址類型地址號位號位號位號從07地址類型由廠家定義第二節(jié) PLC

10、和外圍電路的關(guān)系三、PLC的地址構(gòu)成學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 元器件（號）元器件（號）線號線號插槽或插座號插槽或插座號針腳號針腳號PLC輸入地址號輸入地址號機(jī)床上實際使用的電氣元件的編號和機(jī)床電氣元件相連的電纜的線號電纜匯入的插座、插槽的號碼每一路信號在插座、插槽上的分配號碼每一路信號對應(yīng)分配的PLC地址第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系三、電路圖上幾種標(biāo)號的關(guān)系學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 Operation panel第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 S37S36學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 外部執(zhí)行元件外部執(zhí)行元件控制控制

11、PLCPLC輸出信號輸出信號輸出地址輸出地址插座或者插頭的針腳插座或者插頭的針腳外圍電路線纜（線號）外圍電路線纜（線號）設(shè)備或者元件設(shè)備或者元件中間會通過中間會通過一些端子排一些端子排中間會通過中間會通過一些端子排一些端子排第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系四、輸出信號和受控的執(zhí)行元件PLCPLC一、PLC信號到達(dá)受控元件的路徑學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 四、輸出信號和受控的執(zhí)行元件第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系二、兩種控制方式1、PLC輸出信號直接驅(qū)動PLC輸出信號執(zhí)行元件學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 第二節(jié) PLC和外圍電路的關(guān)系四、輸出信號和受控的執(zhí)行元件2、PLC輸出

12、信號經(jīng)過中間繼電器、電磁接觸器等才能夠最終控制執(zhí)行元件二、兩種控制方式輸出信號中間繼電器學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1.目錄 目錄的主要內(nèi)容是：頁碼、圖號、標(biāo)題第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成NO（頁碼）DRAWING（圖號）TITLE（標(biāo)題）REMARK（備注）學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 2、線號表 說明線纜的走向，線纜在電氣圖中的位置。第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 3、符號描述表描述所要表達(dá)的電氣元件的圖形符號第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 4

13、、電器柜布置圖用來描述每個器件在電氣柜中的位置，以及電氣柜和外界相連通的線纜的位置。第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 電器柜布置圖學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成5、控制回路框圖 用于描述整個數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)控制流程和各部分之間的關(guān)系。學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 6、各控制單元圖。 在數(shù)控機(jī)床電氣控制圖中，對完成某一項或者某一類功能的電路作了單獨的描述。除此以外，還對每一個重要的零部件的構(gòu)成做了詳細(xì)的描述。通過這些單元圖（零部件圖），我們可以更加詳細(xì)而透徹的了解整個數(shù)控機(jī)床電氣

14、控制系統(tǒng)的構(gòu)成。第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 第三節(jié) 查閱機(jī)床電氣手冊一、機(jī)床電氣手冊的構(gòu)成NC電源供應(yīng)單元NC POWER SUPPLY UNIT學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 1、了解數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的工作原理；2、熟練使用機(jī)床電氣手冊維護(hù)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)。第四節(jié) 查找回路的方法一、學(xué)習(xí)查找回路的目的學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 通過查找冷卻液電機(jī)運轉(zhuǎn)的控制回路的工作流程，熟悉和掌握使用機(jī)床電氣手冊的方法。 控制冷卻液電機(jī)運轉(zhuǎn)的的控制的兩種方式： 1、程序自動控制（M指令）； NC將M指令譯碼后送至PLC，經(jīng)過P

15、LC的運算處理后送出控制信號。 2、手動控制（機(jī)床面板上的按鈕）； 通過操作機(jī)床操作面板上的操作開關(guān)，開關(guān)信號進(jìn)入PLC，經(jīng)過PLC運算后送出控制信號。 其實，這兩種方式在PLC送出控制信號以后，都是通過同一個回路來控制冷卻液電機(jī)的運行。第四節(jié) 查找回路的方法二、查找電路圖例學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 二、查找電路圖例第四節(jié) 查找回路的方法1、查找電機(jī)控制回路 通過電氣手冊目錄，查找到電機(jī)的控制回路電機(jī)控電機(jī)控制回路制回路目錄目錄學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 2、查找冷卻液電機(jī)控制回路 在前面目錄所示的頁碼中，找到電機(jī)控制回路，在眾多的電機(jī)控制回路中，找到冷卻液電機(jī)控制回

16、路。二、查找電路圖例第四節(jié) 查找回路的方法學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 二、查找電路圖例第四節(jié) 查找回路的方法冷卻液電機(jī)控制回路2、查找冷卻液電機(jī)控制回路學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 第四節(jié) 查找回路的方法二、查找電路圖例 3、查找控制冷卻液電機(jī)的接觸器線圈的控制回路接觸器線圈控制回路冷卻泵控制學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 4、查找控制前述接觸器的繼電器線圈的控制回路。第四節(jié) 查找回路的方法二、查找電路圖例繼電器線圈控制回路 冷卻泵PLC 輸出信號 學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 5、查找控制冷卻泵的PLC輸入信號。 通過查找目錄，找到I/O單元，在I/O單元里找到控制冷卻泵的輸入信號。 第四節(jié) 查找回路的方法二、查找電路圖例控制冷卻泵的輸入信號及外部控制開關(guān)控制冷卻泵的輸入信號及外部控制開關(guān)學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 6、查找冷卻液控制開關(guān) 。 這種控制開關(guān)都是集中在操作面板上，所以應(yīng)該到操作面板上去查找。第四節(jié) 查找回路的方法二、查找電路圖例學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 NoImageS33 學(xué)習(xí)情景五：數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除 7、小結(jié)。 冷卻液電機(jī)控制流程如下：第四節(jié) 查找回路的方法二、查找電路圖例X1000.2S33PLCY1004.3R