數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)課件

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(guò)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(guò)程。目標(biāo)2:能夠熟練使用電氣手冊(cè)排除機(jī)床電氣故障教學(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；

1、實(shí)現(xiàn)刀具相對(duì)于工件各坐標(biāo)軸幾何運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)字控制（即是實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡的控制、實(shí)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(lái)完成。 2、實(shí)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(lái)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(guò)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(hào)，用于控制外圍電路的必須要把PLC輸出的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電信號(hào)。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1.內(nèi)裝式（集成式）：整體設(shè)計(jì)、信息交換速度快、系統(tǒng)可靠。2.獨(dú)立式（外裝式）：獨(dú)立于NC裝置，是能夠獨(dú)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)用3、PLC至CNC： PLC至CNC的信號(hào)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(hào)可由CNC直接送至PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的信號(hào)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1、輸入采樣；PLC掃描讀入所有輸入端口的信號(hào)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(yùn)算并將運(yùn)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1、操作面板的控制 操作面板的控制分為兩個(gè)部分，一個(gè)是系統(tǒng)操作面板的控制一個(gè)是機(jī)床操作面板的控制。

系統(tǒng)面板信號(hào)NCPLC機(jī)床面板信號(hào)機(jī)床機(jī)床面板信號(hào)PLC機(jī)床系統(tǒng)面板的信號(hào)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。5、M功能的實(shí)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。NCPLC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(duì)外圍電路的控制。1、PLC內(nèi)部信號(hào)和外部信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，對(duì)于外圍電路的控制非常重要。處理他們的對(duì)應(yīng)關(guān)系，主要是依據(jù)機(jī)床廠上的對(duì)于外圍電路的設(shè)計(jì)、功能的定義以及PLC程序編制工程是對(duì)于PLC輸入輸出接口的分配。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(hào)相對(duì)應(yīng)。也就是一個(gè)地址對(duì)應(yīng)著一路信號(hào)，也就是地址實(shí)際上將內(nèi)部信號(hào)和外部信號(hào)連接起來(lái)。第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系一、PLC內(nèi)部信號(hào)和外部信號(hào)的對(duì)應(yīng)。手動(dòng)絕對(duì)值選擇停止主軸正轉(zhuǎn)

主軸反轉(zhuǎn)主軸停止線號(hào)插座上的針腳號(hào)分配的輸入地址實(shí)際信號(hào)含義標(biāo)注實(shí)際開(kāi)關(guān)按鈕的編號(hào)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(hào)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(hào)PLC地址通常由三部分組成：1、地址類(lèi)型；2、地址號(hào)；3、位號(hào)；如：X1000.0地址類(lèi)型地址號(hào)位號(hào)位號(hào)從0~7地址類(lèi)型由廠家定義第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系三、PLC的地址構(gòu)成Operationpanel第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系S37S36外部執(zhí)行元件控制PLC輸出信號(hào)輸出地址插座或者插頭的針腳外圍電路線纜（線號(hào)）設(shè)備或者元件中間會(huì)通過(guò)一些端子排中間會(huì)通過(guò)一些端子排第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系四、輸出信號(hào)和受控的執(zhí)行元件PLC一、PLC信號(hào)到達(dá)受控元件的路徑第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系四、輸出信號(hào)和受控的執(zhí)行元件2、PLC輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)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(hào)中間繼電器1.目錄

目錄的主要內(nèi)容是：頁(yè)碼、圖號(hào)、標(biāo)題第三節(jié)查閱機(jī)床電氣手冊(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)的構(gòu)成NO（頁(yè)碼）DRAWING（圖號(hào)）TITLE（標(biāo)題）REMARK（備注）4、電器柜布置圖 用來(lái)描述每個(gè)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(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)的構(gòu)成電器柜布置圖第三節(jié)查閱機(jī)床電氣手冊(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)的構(gòu)成5、控制回路框圖用于描述整個(gè)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。6、各控制單元圖。

在數(shù)控機(jī)床電氣控制圖中，對(duì)完成某一項(xiàng)或者某一類(lèi)功能的電路作了單獨(dú)的描述。除此以外，還對(duì)每一個(gè)重要的零部件的構(gòu)成做了詳細(xì)的描述。通過(guò)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(gè)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成。第三節(jié)查閱機(jī)床電氣手冊(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)的構(gòu)成第三節(jié)查閱機(jī)床電氣手冊(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)的構(gòu)成NC電源供應(yīng)單元NCPOWERSUPPLYUNIT1、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(cè)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

通過(guò)查找冷卻液電機(jī)運(yùn)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(cè)的方法?？刂评鋮s液電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的的控制的兩種方式：1、程序自動(dòng)控制（M指令）；NC將M指令譯碼后送至PLC，經(jīng)過(guò)PLC的運(yùn)算處理后送出控制信號(hào)。2、手動(dòng)控制（機(jī)床面板上的按鈕）；通過(guò)操作機(jī)床操作面板上的操作開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)入PLC，經(jīng)過(guò)PLC運(yùn)算后送出控制信號(hào)。其實(shí)，這兩種方式在PLC送出控制信號(hào)以后，都是通過(guò)同一個(gè)回路來(lái)控制冷卻液電機(jī)的運(yùn)行。第四節(jié)查找回路的方法二、查找電路圖例二、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(guò)電氣手冊(cè)目錄，查找到電機(jī)的控制回路電機(jī)控制回路目錄

2、查找冷卻液電機(jī)控制回路在前面目錄所示的頁(yè)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)控制回路。二、查找電路圖例第四節(jié)查找回路的方法二、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(hào)5、查找控制冷卻泵的PLC輸入信號(hào)。

通過(guò)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(hào)。

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(hào)及外部控制開(kāi)關(guān)6、查找冷卻液控制開(kāi)關(guān)。

這種控制開(kāi)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S337、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X1000.2S33PLCY1004.3RelayPCBK2K2M冷卻泵電機(jī)根據(jù)本章的內(nèi)容我們可以得出以下的結(jié)論：1、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)是以PL