数控机床电气控制电路的安装
学习单元控制线路安装
3、数控机床抗干扰措施
3.1数控机床在工作中干扰信号的来源 来自电源的干扰 1.电网的高次谐波。 2.电源波动 3.雷击等造成的浪涌电流 电路内部各部分的相互干扰 1.线路间的分布参数 2.部分电器在工作过程中会产生干扰信号，例如：接触器线圈的通断、电机的起停过程、变频器输出的高频脉冲等 电磁场干扰 1.外部电磁辐射，如焊接设备、高频炉等 2.内部的电磁辐射，如线圈、变压器产生的漏磁感应等
（7）同一型号产品应保证组装一致性； （8）面板、门板上的元件中心线的高度应符合规定； （9）组装所用紧固件及金属零部件均应有防护层，对螺钉过孔、边缘及表面的毛刺、尖锋应打磨平整后再涂敷导电膏； （10）对于螺栓的紧固应选择适当的工具，不得破坏紧固件的防护层，并注意相应的扭距； （11）主回路上面的元器件，一般电抗器，变压器需要接地，断路器不需要接地，下图中为电抗器接地；
2、数控机床配线工艺
（11）设计控制柜体时要注意EMC的区域原则，把不同的设备规划在不同的区域中。每个区域对噪声的发射和抗扰度有不同的要求。区域在空间上最好用金属壳或在柜体内用接地隔板隔离。并且考虑发热量，进风风扇与出风风扇的安装，一般发热量大的设备安装在靠近出风口处。进风风扇一般安装在下部，出风风扇安装在柜体的上部。 （12）根据电柜内设备的防护等级，需要考虑电柜防尘以及防潮功能，一般使用的设备主要为：空调，风扇，热交换器，抗冷凝加热器。同时根据柜体的大小合适的选择不同功率的设备。关于风扇的选择，主要考虑柜内正常工作温度，柜外最高环境温度，求得一个温差，风扇的换气速率，估算出柜内空气容量。已知三个数据：温差，换气速率，空气容量后，求得柜内空气更换一次的时间，然后通过温差计算求得，实际需要的换气速率。从而选择实际需要的风扇。因为一般夜间，温度下降，故会产生冷凝水，依附在柜内电路板上，所以 需要选择相应的抗冷凝加热器以保持柜内温度。
数控机床电气控制电路设计实例
电压继电器的输入量是电路电压的大小，它根据输入电压的大 小而动作。与电流继电器类似，电压继电器也分为欠电压继电器和 过电压继电器两种。
四、时间继电器 时间继电器在控制电路中用于时间的控制。
按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等； 按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
而且要求刀具由一点到另一点之间的运动轨迹为一条直线，并能控 制位移的速度。 （3）轮廓控制系统
也称连续控制系统。其特点是能够同时对两个或两个以上的坐 标轴进行连续控制。
2. 按伺服系统控制方式分类 （1）开环伺服系统
数控装置根据信息载体上的指令信号，经控制运算发出指令脉
冲，使伺服驱动元件转过一定的角度，并通过传动齿轮、滚珠丝杠 螺母副，使执行机构(如工作台)移动或转动。 （2）闭环伺服系统
4. 按功能水平分类 （1）经济型数控系统(又称简易数控系统) 这一类型的数控系统一般为开环控制，采用的CPU为单板机或单片 机，用数码管显示或单色小液晶显示或CRT字符显示。 （2）普及型数控系统(又称全功能数控系统) 这类系统一般为半闭环控制，采用16位或32位CPU，9 in(228 6mm)单色显示器（1 in=25 4mm）。 （3）高性能数控系统 这类系统一般为全闭环控制，采用的微型计算机为32位以上的CPU， 显示器为彩色CRT或TFT液晶显示器．内存大于150 KB。
从第一台数控机床问世到现在的50多年中，数控技术的发展非 常迅速，集计算机技术、现代控制技术、微电子技术、传感检测技 术、信息处理技术、网络通信技术、液压气动技术、光电子技术以 及传统的机械制造技术为一体，得到了广泛的应用，在数控机床是 关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业， 其水平高低和拥有量多少是衡量一个国家工业现代化的重要标志， 在国防建设上亦具有重要的战略意义。
数控机床的电气连接与调试1
轴，4轴联动。 除此之外，还有实现机床个性化的CNC 16／18 / 160／180系列
第三页，共105页。
项目1：数控系统的连接(liánjiē)及调试
●Fanuc0iC数控系统的组成与特点
最大控制轴数
4轴
最大控制主轴电机数 2个
可连接的伺服电机 αi S 伺服电机
可连接的主轴电机 αi 主轴电机
N0000 00100010（数值(shùzí)）
位轴型：
N1008 X: 00100011 Y: 00000101Z : 00000111A000000001
N1023 X: 1 Y: 2 Z: 3 A :4
第十七页，共105页。
项目1：数控系统的连接(liánjiē)及调试
参数说明中空白位和画面上有显示(xiǎnshì)但参数表中没有说明的参数号，是为 了将来扩展而备用的。必须将其设为0. T系参数和M系参数可能不同，不同系统的参数有两层参数区分，空白表示该参 数不能使用。
伺服接口
FANUC 串行伺服总线
(FSSB)
显示单元 7.2” 单色LCD 或8.4” /10.4”彩色
LCD
显示单元具备PC功能
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项目(xiàngmù)1：数控系统的连接及调试
CP1：系统直流24V输入电源接口 FUSE：系统DC24V输入熔断器
机床电气设计安装技术规范标准
机床电气设计安装技术规范(试行草案)前言1、通用信息与要求2、系统及机床的接地要求3、电气控制系统各装置具体要求4、 CNC与伺服的通用要求5、安全功能要求6、图纸资料要求7、参考标准前言电控系统就是生产线运行的可靠保证,更就是生产管理的重要手段,我们生产的产品,就是为生产线服务的。
因此要求我们的电控系统具有最优的设计思想、最新的技术、最佳的性价比。
产品在设计上要有足够的柔性,同时还要充分考虑未来的升级及备品备件供货能力。
保证我们的产品就是完全符合国家的相关标准的,同时还要满足客户对产品提出的特殊要求与规范。
本技术规范提出目的就是:提高人员与产品的安全性提高产品操作与维护的便利性提高产品制造与改造的规范性提高备品备件的通用性本规范不能涵盖所有产品的电气控制系统全部技术要求或电气控制系统的特殊技术要求,因此电气设计人员在进行电气设计时,要严格的贯彻国家的相关标准,透彻理解客户的需求或就是招投标的技术协议书,尽可能的满足客户的需求,若有实际达不到的要求,设计人员应及时的以书面的形式向对方提出,最后达到双方的共识。
本规范对产品电气控制系统的安全保护功能,接地,图纸资料,连锁功能,控制器,数控系统,人机界面、网络要求以及电气元件等方面提出要求,请各相关人员认真讨论执行,并及时反馈改进意见,以便逐步完善本规范。
一、通用信息与要求1、1 设备的电气控制部分设计、制造与安装应当遵循国家标准与相关规定(3C 认证等)、或国际相关标准。
1、2 电气控制系统中控制电路以及PLC电源,输入/输出的供给电源都要求采用24VDC 电源,为了减小对24VDC电源的压力,配电板上的接触器等线圈与机床工作灯可以采用24VAC电源供电,电柜照明电源可以采用220VAC 电源。
1、3由于电气系统中多采用隔离变压器供电,有可能产生电磁干扰的线路要加滤波器。
1、4 控制系统的输入、信号指示、执行输出的电源应分路供电。
1、5 控制装置的初始状态应当就是失电状态下的自然状态。
数控机床电气装调实训指导书(高级)
数控机床装调维修工（高级）数控机床电气装调实训指导书无锡市公共实训基地2011年4月目录目录项目一：数控机床虚拟电气装调 (1)项目二：数控车床伺服控制系统电气装调 (7)项目三：加工中心伺服控制系统电气装调 (21)项目四：主轴控制系统电气装调 (23)项目五：信号输入输出控制电气装调 (31)项目六：冷却系统控制系统电气装调 (36)项目七：换刀装置的装调 (38)项目八：液压气动装置电气装调 (42)项目九：FANUC 0i-TD系统数控车床综合电气装调 (44)项目十：SIEMENS 802DSL系统数控车床综合电气装调 (46)项目十一：FANUC 0i-MD系统加工中心综合电气装调 (48)项目十二：SIEMENS 802DSL系统加工中心综合电气装调 (50)项目十三：高档数控系统综合电气装调 (52)附录：数控机床装调维修工国家职业标准 (60)项目一：数控机床虚拟电气装调一、实训目的及要求1.了解数控机床虚拟装调的意义。
2.掌握仿真软件的基本操作。
3.掌握数控机床的电气控制原理与结构。
二、实训内容1.了解虚拟电气装调在数控机床电气装调进程中的意义。
2.熟悉仿真软件的基本操作，能使用仿真软件进行基本的机床操作，熟悉机床的基本操作方法。
3.利用仿真软件认识数控机床的基本电气组成，认识典型电气元件的作用和操作方法，进而掌握数控机床的电气原理和结构。
三、所需仪器与设备仿真软件一套（网络版）、计算机若干台（配教室管理系统或相关管理系统）四、实训步骤1.虚拟电气装配的意义数控机床的电气装调仿真培训越来越受到人们的重视，这是因为数控机床的电气装调要求操作人员既要熟悉数控编程指令、CNC的功能，又要了解机床的性能，数控设备及数控加工的这些特点决定了传统的技术培训方式已无法满足需要。
所谓传统的技术培训方式是指操作人员先学习技术理论和操作规程，再到生产现场，以师傅带徒弟的方式进行技能培训的方式。
这种方式的主要缺点是数控机床一般是比较昂贵的设备，不允许学员任意的开、停和制造事故，所以，学员动手机会少，使得学员掌握操作技能的时间较长。
机床电气控制与PLC技术项目教程(S7-1200)项目2 典型普通机床电气控制线路分析
四、知识准备
知识点1 ：电气原理图的画法
1.0 常用电气图形符号和文字符号标准
电气控制系统是由许多电器元件按照一定的要求和方法 连接而成。为了便于电气控制系统的设计、安装、调试、使 用和维护，将电气控制系统中各电器元件及连接电路用一定 的图形表达出来，这就是电气控制系统图。
电气控制系统图主要包括：电气原理图、电气设备总 装图接线图、电器元件布置图与接线图。
普通车床的电气控制系统是机床的重要 组成部分，和机械液压气动等机构分工协作 共同保障机床工作。制造车间的工程技术人 员需要具备车床控制线路分析的专业能力， 以便完成电气控制系统安装与调试、故障分 析与排除等工作。
二、任务描述
现有C650型卧式车床1台。车削加工时工件进行旋转运动，由主电动机拖动；溜板箱上 带着刀架沿着导轨的直线运动为刀架的进给运动，由主轴电动机带动；车床刀架的快速移动由 一台单独的电动机拖动，采用点动控制；车削加工螺纹、切断工件等操作时要求主轴正反转运 动来实现进刀、退刀控制；按下停止按钮后，主轴停止转动。。
任务1、C650型卧式车床的主要结构和控制要求认知
任务2、 C650型卧式车床的主电路和控制电路分析
三、问题思考
1. C650型卧式车床的加工范围和控制要求有哪些？ 2. C650型卧式车床的主电路和控制电路有何区别，电力拖动方案有 哪些控制要求？ 3. 如何根据C650型卧式车床的控制要求分析其电气原理图？
C650型卧式车床的认知 C650型卧式车床的主电路、控制电路分析 辅助电路的分析
【知识目标】
1.了解电气原理图阅读和分析的步骤。 2.掌握C650型卧式车床的主要结构和运动分析。 3.熟知C650型卧式车床的电力拖动方案和控制要求。 4.完成C650型卧式车床电气控制线路分析。
CA车床电气控制线路教案
CA车床电气控制线路教案CA车床是一种常见的数控机床，其电气控制线路是整个机床的核心部分。
掌握CA车床电气控制线路是操作和维护机床的基础，下面我们将介绍一份电气控制线路的教案。
一、电气控制线路的基本原理1.电气控制线路是CA车床的核心部分，负责控制机床的运行和功能。
2.电气控制线路主要包括电源线路、控制线路、接地线路等。
3.电气控制线路的设计需要考虑机床的实际工作需求和安全性。
二、电气控制线路的组成1.主电源线路：包括主电源开关、主控电源输入端子、主控电源接地端子等。
2.控制线路：包括运动控制线路、信号控制线路、驱动控制线路等。
3.机床接地线路：用于保护机床和操作人员的安全。
4.外部控制线路：用于外部设备和机床的连接。
三、电气控制线路的基本操作1.启动电源：打开主电源开关，检查主控电源输入端子和接地端子是否连接正常。
2.运动控制：通过控制面板或外部设备，控制机床的转速、进给速度等参数。
3.故障排查：当机床出现故障时，需要检查电气控制线路是否正常。
四、电气控制线路的维护和保养1.定期清洁：定期清洁电气控制线路，防止灰尘和杂物堵塞线路。
2.定期检查：定期检查电气控制线路，确保连接端子牢固，无松动。
3.定期更换：定期更换老化和损坏的电气元件，保证机床的正常运行。
五、电气控制线路的安全操作1.操作人员必须经过培训，掌握机床的操作规程和安全注意事项。
2.操作时要佩戴防护手套、护目镜等个人防护用品，确保安全操作。
3.禁止在机床运行时触碰电路元件，避免触电危险。
六、电气控制线路的故障处理1.机床无法启动：检查主电源线路、控制线路是否正常连接，排除线路故障。
2.机床运行异常：检查电气元件是否老化或损坏，及时更换。
3.其他故障：根据实际情况进行故障排查，确保机床运行正常。
数控机床电气控制电路设计实例
24V 4.5A
S-100-24
4,5
6,7
220B
3 250V 6A 4
润滑电机
主轴风扇
VC1 2
1
24V 6.5A
S-145-24
4,5 6,7
241V
241V1
1
1
QF9 6A
QF8
6A
110A 110B
220A1 220B1
2
2
返回
图6-11 XK714A电源回路
110A
伺服强电
主轴强电
KM5
KM4
336
21 22
334
21 22
RC7 1 KM4
A1
2
A2
RC8 1 KM5
A1
2
A2
RC9 1 KM6
A1
2
A2
110B
图8-5 TK40A交流控制回路
返回
图6-6 TK40A 直流控制图
伺服强电允许 外部运行允许
伺服OK
主轴电机 正转
主轴电机 反转
刀架电机 刀架电机
正转
反转
冷却电机 开/停
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6.3 XK714A数控铣床电气控制电路
2．电源电路分析 图6-10为电源回路，图中TC2为控制变压器，原方为
AC380V，副方为AC110V、AC220V、AC24V，其中 AC110V给交流接触器线圈、电柜热交换器风扇电机； 3．控制电路分析 （1）主轴电机的控制 如图6-11、图6-12分别为交流控制回路图和直流控制回路 图。 （2）冷却电机控制 （3）换刀控制
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7）I/O 与PP 72/48 的连接要求使用一条扁平电缆将机床控制面板与 PP72/48(X111，X222)相连，如上图所示，最大电缆长度15m。
4.SIMODRIVE 611U驱动模块的连接 （1）SIMODRIVE 611UE进给伺服系统的组成及作用 SIMODRIVE
2）按照上图所示将电缆与组件相连。
3）使用紧固螺钉将D 型针型插头固定并安装电缆绷紧防护装置。（作为附 件提供的电缆能提供最佳的抗干扰能力。）
4）键盘的连接。使用附件提供的电缆将键盘与PCU 连接。多脚插头必须插 入键盘。
5）手轮与PCU(X14,X15,X16)连接的引脚按照表1-8的要求进行分配。使用的 插头名称： 手轮1(X14)，手轮2(X15)，手轮3(X16)。插头型号： 15 芯D 型 孔型插头。最大电缆长度：3m。
取消时，所有轴的速度给定电压为零，轴以最大的加速度停车，延迟一 定的时间后，脉冲使能取消。 4）63：脉冲使能输入。该信号同时对所有连接的控制模块有效，该信号取 消后，所有控制电动机的驱动电源取消，轴以自由运动的形式停车。 5）48：接触器使能输入。该信号断开时，控制主回路供电的接触器断开。 6）X111：驱动器准备好输出端子。74－73.2（NC触点）、72—73.1（NO触 点）。 加电后，模块无故障时， 72—73.1接通；模块有故障时， 72— 73.1断开。 7）X121：驱动器、电动机过热报警端子。所有的模块过载和连接的电动机 过热都会触发过热报警输出。5.1—5.2（NO触点）、5.1—5.3（NC触点） 8）9/19/R： 9是使能电压（＋24V）；19是使能电压的地；R为模块的报警 复位输入端。 9）X351：设备总线 。为后面连接的模块提供工作电源。
SIMODRIVE 611UE进给伺服系统的连接图：
（3）控制模块接口 控制模块接口如下图所示，包括： 1）X411：编码器反馈信号接口（1Vpp正弦波信号）：输入电动机
的编码器信号和电动机的热敏电阻值，其中电动机的热敏电阻值 是通过该插座的13和25脚输入，该热敏电阻在常温下为580Ω， 155度时大于1200Ω，这时控制板关断电动机电源并产生电动机 过热报警。
器）。
7）主轴电动机（1PH7）
（2）SIMODRIVE 611UE进给伺服系统的接口
1）U1 V1 W1：主控制回路三相电源输入端口 2）X181：1U1-2U1、1V1-2V1、1W1-2W1是工作电源的输入端口，使用时常
常与主电源短接。 3）64：控制使能输入端。该信号同时对所有连接的控制模块有效，该信号
正反转控制，此时P24、M24端子必须接外部24V电源的正和地）。
5．PROFIBUS总线的连接 PROFIBUS总线的连接图：
6．802D数控系统接地 PCU、MCP和KB接地 图：
变压器等电器接地图：
1）X1接口，用于连接DC 24V电源的3 芯螺钉端子。 2）X2接口，用于连接PROFIBUS的9芯D型孔型插头。 3）X111、X222 和X333接口，用于连接数字输入/输出的50
芯扁平电缆插头。
4）显示PP72/48状态的4个发光二极管。 5）拨码开关S1，用于设置PROFIBUS地址的DIL开关。
PROFIBUS进行连接。
2.数控系统接)用于和24V 负载电源连接的3 芯螺钉端 子。
2）PROFIBUS (X4)，与PROFIBUS连接的9 芯D型 孔型插头。 3）COM1 RS-232 接口(X6)，9 芯D型针型插头，接口COM2不起
学习项目2 典型数控机床电气 连接与电气故障诊断
任务1 典型数控机床电气电路安 装与开机调试
任务1 典型数控机床电气电路安装与开机调试
一、 SINUMERIK 802D 数控系统的连接 二、数控机床的电气电路安装 三、数控机床的开机调试
一、SINUMERIK 802D 数控系统的连接
• 1. SINUMERIK 802D 数控系统安装步骤： 1）安装PCU，KB 和MCP。 2）安装PP72/48。 3）安装驱动器。 4）连接PCU 和KB 以及MCP 和PP72/48。 5）在PCU、PP72/48 和SIMODRIVE 611UE 之间用 现场总线
611UE进给伺服系统的组成如下图所示。进给伺服系统包括： 1）电源模块： 提供伺服驱动系统的电源，包括维持系统正常
工作的弱电和供给功率模块用的600V直流电压。 2）功率模块：对伺服电动机提供频率和电压可变的交流电源。 3）控制模块：对伺服电动机的速度进行闭环控制。 4）滤波模块：对电源进行滤波，防止电网中的干扰。 5）电抗器：对电压起到平稳作用。 6）电动机：伺服进给电动机（1FT6或1FK7带1VPP正弦波编码
作用。
4）手轮1至3(X14/X15/X16)，用于连接手轮的15 芯D型针型插头。 5）键盘接口(X10) 6芯Mini-DIN。 6）复位键。 7）跨接线 X311。 8）显示错误和状态的4 个发光二极管(面板背面)。
（2）键盘KB上的接口 键盘连接使用6芯Mini-DIN。 （3）PP 72/48 上的接口 PP72/48 的用户接口位置如图所示。
2）663：轴脉冲使能。该信号为低电平时，该轴电动机的驱动电源 关断，一般这个信号直接与9（24V）短接。
3）65.A：轴控制使能。一般这个信号直接与9（24V）短接 。 4）75.A～16.A ：模拟主轴速度给定（0～10V）。 5）Q0.A、Q1.A ：数字输出1、数字输出2。（可用于变频器主轴的
• （4）MCP上的接口 MCP上的接口如图所示。X1201和 X1202用于连接PP 72/48 的50 芯扁平电缆插头。
3.数控系统电缆连接
数控系统各个组件之间的 电缆连接关系如图所示。
数控系统各个部件电缆的连接要求如下：
1）只能使用屏蔽电缆，而且确保屏蔽层与控制器一侧的金属或有镀金层的 插头盒相连。