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(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(dòng)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(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(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(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)

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(hào)通過(guò)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(hào)輸送至機(jī)床側(cè)。輸出信號(hào)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(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PL

5、C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(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(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

6、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。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(hào)將機(jī)床側(cè)的開關(guān)信號(hào)輸入PLC，進(jìn)行邏輯運(yùn)算。運(yùn)算的結(jié)果用于對(duì)機(jī)床的控制。3、輸出信號(hào)控制，PLC將用于控制的信號(hào)經(jīng)過(guò)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(duì)象。4、T功能實(shí)現(xiàn)，所謂T功能實(shí)際上就是數(shù)控機(jī)床對(duì)刀具的控制功能。就是通過(guò)PLC實(shí)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(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。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(duì)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(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

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(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)。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(shí)，通過(guò)設(shè)置參數(shù)、和程序編制時(shí)的定義，已經(jīng)將地址從軟件上作了分配。但是，我們?cè)谔幚硗獠炕芈泛蚉LC相連接時(shí)，不能夠只是靠軟件來(lái)保證信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。PLC內(nèi)部信號(hào)的定義和地址的分配，是和PLC的硬件接口 相對(duì)應(yīng)的。我們?cè)谑褂肞LC時(shí) ，實(shí)際上也只能夠通過(guò)對(duì)硬件的使用和辨識(shí)來(lái)保證接口使

9、用的確實(shí)。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)。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(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)插座上的插座上的針腳號(hào)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)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(hào)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(hào)；3、位號(hào)；如： X 1000.0地址類型地址類型地址號(hào)位號(hào)位號(hào)位號(hào)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(hào)）元器件（號(hào)）線號(hào)線號(hào)插槽或插座號(hào)插槽或插座號(hào)針腳號(hào)針腳號(hào)PLC輸入地址號(hào)輸入地址號(hào)機(jī)床上實(shí)際使用的電氣元件的編號(hào)和機(jī)床電氣元件相連的電纜的線號(hào)電纜匯入的插座、插槽的號(hào)碼每一路信號(hào)在插座、插槽上的分配號(hào)碼每一路信號(hào)對(duì)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(hào)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(hào)輸出信號(hào)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(hào)）外圍電路線纜（線號(hào)）設(shè)備或者元件設(shè)備或者元件中間會(huì)通過(guò)中間會(huì)通過(guò)一些端子排一些端子排中間會(huì)通過(guò)中間會(huì)通過(guò)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(hào)和受控的執(zhí)行元件PLCPLC一、PLC信號(hào)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(hào)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(hào)直接驅(qū)動(dòng)PLC輸出信號(hào)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(hào)和受控的執(zhí)行元件2、PLC輸出

12、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(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）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(hào)表 說(shuō)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(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)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(hào)描述表描述所要表達(dá)的電氣元件的圖形符號(hào)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(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(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。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(duì)完成某一項(xiàng)或者某一類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

14、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(cè)一、機(jī)床電氣手冊(cè)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(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(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。 控制冷卻液電機(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)P

15、LC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關(guān)，開關(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(guò)電氣手冊(cè)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(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

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(hào) 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(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)及外部控制開關(guān)控制冷卻泵的輸入信號(hào)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