數(shù)控機床電氣系統(tǒng)課件

學習情景五：數(shù)控機床電氣系統(tǒng)

故障的排除

本學習情景目標目標1：通過該情景的學習能夠掌握數(shù)控機床中PLC的工作原理、過程。目標2:能夠熟練使用電氣手冊排除機床電氣故障教學目標1.掌握數(shù)控機床電氣控制系統(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、實現(xiàn)刀具相對于工件各坐標軸幾何運動規(guī)律的數(shù)字控制（即是實現(xiàn)機床運動軌跡的控制、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)機床輔助設備的控制(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)控機床中的應用1.外圍電路（強電回路）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)換成強電信號。第一節(jié)PLC在數(shù)控機床中的應用二、PLC和機床外圍電路的關(guān)系第一節(jié)PLC在數(shù)控機床中的應用1.內(nèi)裝式（集成式）：整體設計、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。方便擴展、選擇余地大。三、PLC在數(shù)控機床中的應用形式第一節(jié)PLC在數(shù)控機床中的應用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PLC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)控機床中的應用四、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)控機床中的應用五、PLC在數(shù)控機床中的工作流程1、操作面板的控制 操作面板的控制分為兩個部分，一個是系統(tǒng)操作面板的控制一個是機床操作面板的控制。

系統(tǒng)面板信號NCPLC機床面板信號機床機床面板信號PLC機床系統(tǒng)面板的信號第一節(jié)PLC在數(shù)控機床中的應用六、PLC在數(shù)控機床中的功能。5、M功能的實現(xiàn) 所謂M功能就是數(shù)控機床的輔助功能，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)控機床中的應用六、PLC在數(shù)控機床中的功能。NCPLC外圍輔助設備PLCNC指令外部反饋直接控制外部設備小功率設備由繼電器、接觸器等組成的外圍電路輔助設備第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系一、PLC對外圍電路的控制。1、PLC內(nèi)部信號和外部信號的對應關(guān)系，對于外圍電路的控制非常重要。處理他們的對應關(guān)系，主要是依據(jù)機床廠上的對于外圍電路的設計、功能的定義以及PLC程序編制工程是對于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相對應。也就是一個地址對應著一路信號，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。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針腳號分配的輸入地址實際信號含義標注實際開關(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PLC地址通常由三部分組成：1、地址類型；2、地址號；3、位號；如：X1000.0地址類型地址號位號位號從0~7地址類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輸出信號輸出地址插座或者插頭的針腳外圍電路線纜（線號）設備或者元件中間會通過一些端子排中間會通過一些端子排第二節(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PLC一、PLC信號到達受控元件的路徑第二節(jié)PLC和外圍電路的關(guān)系四、輸出信號和受控的執(zhí)行元件2、PLC輸出信號經(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1.目錄

目錄的主要內(nèi)容是：頁碼、圖號、標題第三節(jié)查閱機床電氣手冊一、機床電氣手冊的構(gòu)成NO（頁碼）DRAWING（圖號）TITLE（標題）REMARK（備注）4、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)查閱機床電氣手冊一、機床電氣手冊的構(gòu)成電器柜布置圖第三節(jié)查閱機床電氣手冊一、機床電氣手冊的構(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)成做了詳細的描述。通過這些單元圖（零部件圖），我們可以更加詳細而透徹的了解整個數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成。第三節(jié)查閱機床電氣手冊一、機床電氣手冊的構(gòu)成第三節(jié)查閱機床電氣手冊一、機床電氣手冊的構(gòu)成NC電源供應單元NCPOWERSUPPLYUNIT1、了解數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的工作原理；2、熟練使用機床電氣手冊維護數(shù)控機床電氣系統(tǒng)。第四節(jié)查找回路的方法一、學習查找回路的目的

通過查找冷卻液電機運轉(zhuǎn)的控制回路的工作流程，熟悉和掌握使用機床電氣手冊的方法。控制冷卻液電機運轉(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PLC的運算處理后送出控制信號。2、手動控制（機床面板上的按鈕）；通過操作機床操作面板上的操作開關(guān)，開關(guān)信號進入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的運行。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、查找電機控制回路通過電氣手冊目錄，查找到電機的控制回路電機控制回路目錄

2、查找冷卻液電機控制回路在前面目錄所示的頁碼中，找到電機控制回路，在眾多的電機控制回路中，找到冷卻液電機控制回路。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控制回路2、查找冷卻液電機控制回路第四節(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)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)控機床電氣控制系統(tǒng)是以PL