单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,学习情景五：,数控机床电气系统故障的排除,,学习情景五：,数控机床电气系统 故障的排除,,,本学习情景目标,,目标,1,：通过该情景的学习能够掌握数控机床中,PLC,的工作原理、过程目标,2:,能够熟练使用电气手册排除机床电气故障,,教学目标,1.,掌握数控机床电气控制系统的基本组成；,,2.,了解,PLC,与,NC,的关系；,,3.,掌握数控机床电气控制系统的工作流程；,,4.,掌握查阅电路图的方法；,,5.,掌握根据电路图排除故障的方法,；,,PLC,（,Programmable Logic Controller),,通常用于设备的自动控制2. PLC,用于机床的控制，主要是用于机床的外围、辅助电气的控制；,,,3.PLC,用于数控机床通常称之为可编程序机床控制器；称之为,PMC,（,programmable machine tool controller,）,第一节,PLC,在数控机床中的应用,一、数控机床用,PLC,介绍,,,,1,、,实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制（即是实现机床运动轨迹的控制、实现零件的轮廓控制）。
这一部分工作有数控系统中,NC,部分来完成2,、,实现机床辅助设备的控制,(,包括冷却系统、照明系统、操作面板、换刀系统等等）是由,PLC,来完成的二、,PLC,和,NC,的关系,第一节,PLC,在数控机床中的应用,,1.,外围电路（强电回路）是不能够直接和,PLC,相互连接的，所以外围电路和,PLC,相互连接必须要通过中间的继电器回路的转换2.,进入,PLC,的必须要转换成弱电信号，用于控制外围电路的必须要把,PLC,输出的弱电信号转换成强电信号第一节,PLC,在数控机床中的应用,二、,PLC,和机床外围电路的关系,第一节,PLC,在数控机床中的应用,,1.,内装式（集成式）：,,整体设计、信息交换速度快、系统可靠2.,独立式（外装式）：,,,独立于,NC,装置，是能够独立完成功能的,PLC,方便扩展、选择余地大三、,PLC,在数控机床中的应用形式,第一节,PLC,在数控机床中的应用,,1,、机床侧至,PLC,：,,,机床侧的信号通过,I/O,单元接口输入到,PLC,，,输入的地址由,PLC,程序编制人员自行定义当然要根据相关规范确定2,、,PLC,至机床侧：,,根据机床 的配置，以及所需要完成的控制功能。
PLC,将控制信号输送至机床侧输出信号的地址也是由程序编制人员自行定义第一节,PLC,在数控机床中的应用,四、,PLC,和外部的信息交换,,3,、,PLC,至,CNC,：,,,PLC,至,CNC,的信号地址和含义由系统厂商定义完成，程序编制人员之能够根据厂商的定义而不能够增减、删除改变4,、,CNC,至,PLC,：,,,CNC,送至,PLC,的信号可由,CNC,直接送至,PLC,的寄存器中，所有,CNC,送至,PLC,的信号含义和地址均由系统厂商定义第一节,PLC,在数控机床中的应用,四、,PLC,和外部的信息交换,,1,、输入采样；,PLC,扫描读入所有输入端口的信号状态，并将此状态读入到输入映像寄存器中2,、程序执行；系统读入输入映像缓存区、输出映像缓存区的数据，进行运算并将运算结果输出到输出映像缓存区3,、刷新阶段；刷新阶段主要是将新的处理结果输出到外部第一节,PLC,在数控机床中的应用,五、,PLC,在数控机床中的工作流程,,,1,、操作面板的控制,,操作面板的控制分为两个部分，一个是系统操作面板的控制一个是机床操作面板的控制系统面板信号,NC,PLC,机床面板信号,机床,机床面板信号,PLC,机床,系统面板的信号,第一节,PLC,在数控机床中的应用,六、,PLC,在数控机床中的功能。
2,、机床外部开关输入信号,,将机床侧的开关信号输入,PLC,，,进行逻辑运算运算的结果用于对机床的控制3,、输出信号控制，,PLC,将用于控制的信号经过接口以及外围电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象4,、,T,功能实现，所谓,T,功能实际上就是数控机床对刀具的控制功能就是通过,PLC,实现刀具调用、换刀等一系列功能第一节,PLC,在数控机床中的应用,六、,PLC,在数控机床中的功能5,、,M,功能的实现,,所谓,M,功能就是数控机床的辅助功能，包括主轴 旋转的控制、冷却系统的控制、程序执行方式的控制等等第一节,PLC,在数控机床中的应用,六、,PLC,在数控机床中的功能NC,PLC,外围辅助设备,PLC,NC,指令,外部反馈,直接控制外部设备,小功率设备,由继电器、接触器等组成的外围电路,辅助设备,第二节,PLC,和外围电路的关系,一、,PLC,对外围电路的控制1,、,PLC,内部信号和外部信号的对应关系，对于外围电路的控制非常重要处理他们的对应关系，主要是依据机床厂上的对于外围电路的设计、功能,,的定义以及,PLC,程序编制工程是对于,PLC,输入输出接口的分配2,、地址分配：将,PLC,许可使用范围内的地址，按照一定的规则使其和外部电路,,中的信号相对应。
也就是一个地址对应着一路信号，也就是地址实际上将内,,部信号和外部信号连接起来第二节,PLC,和外围电路的关系,一、,PLC,内部信号和外部信号的对应PLC,程序编制工程师在编制软件时，通过设置参数、和程序编制时的定义，已经将地址从软件上作了分配但是，我们在处理外部回路和,PLC,相连接时，不能够只是靠软件来保证信号的对应关系PLC,内部信号的定义和地址的分配，是和,PLC,的硬件,,接口 相对应的我们在使用,PLC,时 ，实际上也只能够,,通过对硬件的使用和辨识来保证接口使用的确实第二节,PLC,和外围电路的关系,一、,PLC,内部信号和外部信号的对应手动绝对值,选择停止,主轴正转,,主轴反转,主轴停止,,线号,插座上的针脚号,分配的输入地址,实际信号含义标注,实际开关按钮的编号,第二节,PLC,和外围电路的关系,二、外部元件和,PLC,输入信号,,PLC,第二节,PLC,和外围电路的关系,二、外部元件和,PLC,输入信号,,PLC,地址通常由三部分组成：,,1,、地址类型；,2,、地址号；,3,、位号；,,如：,,,X 1000.0,地址类型,地址号,位号,位号从,0~7,地址类型由,,厂家定义,第二节,PLC,和外围电路的关系,三、,PLC,的地址构成,,,元器件（号）,线号,插槽或插座号,针脚号,PLC,输入地址号,机床上实际使用的电气元件的编号,和机床电气元件相连的电缆的线号,电缆汇入的插座、插槽的号码,每一路信号在插座、插槽上的分配号码,每一路信号对应分配的,PLC,地址,第二节,PLC,和外围电路的关系,三、电路图上几种标号的关系,,,Operation panel,第二节,PLC,和外围电路的关系,,S37,S36,,外部执行元件,控制,PLC,输出信号,输出地址,插座或者插头的针脚,外围电路线缆（线号）,设备或者元件,中间会通过一些端子排,中间会通过一些端子排,第二节,PLC,和外围电路的关系,四、输出信号和受控的执行元件,PLC,一、,PLC,信号到达受控元件的路径,,四、输出信号和受控的执行元件,第二节,PLC,和外围电路的关系,二、两种控制方式,1,、,PLC,输出信号直接驱动,PLC,输出信号,执行元件,,第二节,PLC,和外围电路的关系,四、输出信号和受控的执行元件,2,、,PLC,输出信号经过中间继电器、电磁接触器等才能够最终控制,,执行元件,二、两种控制方式,输出信号,中间继电器,,1.,目录,,,目录的主要内容是：页码、图号、标题,第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,NO,（页码）,DRAWING,（图号）,TITLE,（标题）,REMARK,（备注）,,2,、线号表,,,说明线缆的走向，线缆在电气图中的位置。
第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,,3,、符号描述表,,,描述所要表达的电气元件的图形符号,第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,,4,、电器柜布置图,,,用来描述每个器件在电气柜中的位置，以及电气柜和,,外界相连通的线缆的位置第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,,电器柜布置图,,第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,5,、控制回路框图,,,用于描述整个数控机床控制系统控制流程和各部分之间,,的关系6,、各控制单元图在数控机床电气控制图中，对完成某一项或者某一类功能的电路作了单独的描述除此以外，还对每一个重要的零部件的构成做了详细的描述通过这些单元图（零部件图），我们可以更加详细而透彻的了解整个数控机床电气控制系统的构成第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,,第三节 查阅机床电气手册,一、机床电气手册的构成,NC,电源供应单元,NC POWER SUPPLY UNIT,,1,、了解数控机床电气控制系统的工作原理；,,,2,、熟练使用机床电气手册维护数控机床电气系统第四节 查找回路的方法,一、学习查找回路的目的,,,通过查找冷却液电机运转的控制回路的工作流程，熟悉和掌握使用机床电气手册的方法。
控制冷却液电机运转的的控制的两种方式：,,,1,、程序自动控制（,M,指令）；,,,NC,将,M,指令译码后送至,PLC,，经过,PLC,的运算处理后送出控制信号2,、手动控制（机床面板上的按钮）；,,,通过操作机床操作面板上的操作开关，开关信号进入,PLC,，经过,PLC,运算后送出控制信号其实，这两种方式在,PLC,送出控制信号以后，都是通过同一个回路来控制冷却液电机的运行第四节 查找回路的方法,二、查找电路图例,,二、,查找电路图例,第四节 查找回路的方法,1,、查找电机控制回路,,通过电气手册目录，查找到电机的控制回路,电机控制回路目录,,,2,、查找冷却液电机控制回路,,,在前面目录所示的页码中，找到电机控制回路，在众多的电机控制回路中，找到冷却液电机控制回路二、,查找电路图例,第四节 查找回路的方法,,二、,查找电路图例,第四节 查找回路的方法,冷却液电机控制回路,2,、查找冷却液电机控制回路,,第四节 查找回路的方法,二、,查找电路图例,,3,、查找控制冷却液电机的接触器线圈的控制回路,接触器线圈控制回路,冷却泵控制,,4,、查找控制前述接触器的继电器线圈的控制回路第四节 查找回路的方法,二、,查找电路图例,继电器线圈控制回路,冷却泵,PLC,输出信号,,5,、查找控制冷却泵的,PLC,输入信号。
通过查找目录，找到,I/O,单元，在,I/O,单元里找到控制冷却泵的输入信号第四节 查找回路的方法,二、,查找电路图例,控制冷却泵的输入信号及外部控制开关,,6,、查找冷却液控制开关 这种控制开关都是集中在操作面板上，所以应该到操作面板上去查找第四节 查找回路的方法,二、,查找电路图例,,S33,,7,、小结冷却液电机控制流程如下：,第四节 查找回路的方法,二、,查找电路图例,X1000.2,S33,PLC,Y1004.3,Relay PCB,K2,K2M,冷却泵电机,,根据本章的内容我们可以得出以下的结论：,,1,、数控机床电气控制系统是以,PLC,为核心；,,2,、掌握数控机床电气控制系统，必须要掌握机床电气手册3,、如果要掌握数控机床电气控制系统，必须要了解每一个控制单元、回路教、学小结,,情景回顾,1,、叙述数控机床中,PLC,与,NC,的区分与联系；,,2,、简述,PLC,在数控机床中的控制功能；,,3,、外部信号如何和,PLC,联系起来；,,4,、那些信号可以直接由,PLC,驱动；那些信号必须要经过中间电路才能够驱动执行机构；,,,。