小巨人机床电气知识Word下载.docx
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一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置等组成。
该装置可以接受来自机床和CNC的开关信号和部分数据，将其识别、处理，并输出相应的控制信号或数据至CNC或机床，以控制机床动作。
主要用于逻辑信号的采样、处理、控制。
③伺服系统：
将来自CNC的控制信号转换为机床移动部件的移动。
一般由伺服驱动系统和伺服电动机组成。
常见的伺服系统有：
电液伺服马达、步进电机、
直流伺服电机、交流伺服电机
④机床外围控制系统：
液压系统、冷却系统、排屑系统、换刀系统等
二：
当今国内常见数控系统简介：
⑴日本发那科（FANUC）：
0系列→0-C、0－D，0－i
18i系列
21i系列
POWERMATE0
伺服：
α系列
αc系列
β系列
⑵德国西门子（SIEMENS）：
810/820系列
840D系列
802系列
⑶西班牙发格（FAGOR）：
8025系列
800系列
8050系列
8055系列
⑷日本三菱：
M5000系列：
M520/M530/M540/M50
M600系列：
M64/M65
⑸国产数控系统：
简易型：
大连大森、南京大方、青海高原、广州数控等
普及/高档型：
蓝天、华中、航天部等
三：
MAZATROL640CNC和PLC之间的关系及相关信号：
MAZATROL640CNC和PLC之间的关系：
用于主程序
主程序段
高速处理
程序段
PLC内部继电器、寄存器等
（M、F、L、…）
用于高速处理程序
PLC与机床之间的输入/输出信号
（X、Y）
PLC与CNC、机床之间的
输入/输出信号
X/Y信号
Y信号
X信号
DDB
PLC程序
CNC输出信号
CNC输入信号
CNC内部数据
机床/机床操作面板
PLC
CNC
PLC信号流程图
2：
相关信号简介：
PLC常用信号列表
信号名
信号编号
说明
备注
X
X0～X4BF（1216点）
PLC的输入信号
*
Y
Y0～X53F（1344点）
PLC的输出信号
M
M0～M5119（5120点）
PLC内部中间继电器
G
G0～G3071（3072点）
L
L0～L127（128点）
T
T0～T15（16点）
10msec定时器
T16～T95（80点）
100msec定时器
T96～T103（8点）
100msec积分定时器
Q
Q0～Q39（40点）
10msec固定定时器
Q40～Q135（96点）
100msec固定定时器
Q136～Q151（16点）
100msec固定积分定时器
C
C0～C23（24点）
计数器
B
B0～B103（104点）
固定计数器
D
D0～D1023（1024点）
数据寄存器
R
R0～R8191（8192点）
文件寄存器
P
P0～P255（256点）
程序编号
K
十进制常数
H
十六进制常数
机床PLC信号（X）ON的条件：
输入电压：
DC18V以上
输入电流：
9mA以上
保持时间：
40mS以上
机床PLC信号（X）OFF的条件：
DC4V以下
2mA以下
PLC机床信号（Y）的工作条件：
额定电压：
DC24V
输出电流：
最大60mA
第二节：
MAZATROL640数控系统介绍
MAZATROL640数控系统简介：
⑴MAZATROL640数控系统为MAZAK公司与三菱公司合作开发
⑵MAZATROL640数控系统在三菱数控系统里的编号为M635，属于三菱600序列的数控系统，由三菱公司在98年底最新推出，是世界上第一种CNC和PC相融合的数控系统：
⑶MAZATROL640数控系统的特点：
具有CNC和PC的一切特点：
网络化、智能化、信息化
网络化、信息化：
实现网络在线管理、监控
提高机床生产效率
实现方便、快捷、准确的在线服务
程序存储空间大大扩展（约1.48G大约相当于6000～10000台一般数控机床的程序存储空间的总和）。
强大的数据处理功能：
64位CPU
大幅度减小了圆弧插补误差，提高
了系统的加工精度
智能化：
人机对话式编程
提供加工向导功能，减少试加工，提高加工效率
提高各种程序检验方法，可以对加工程序进行有
效、直观的验证
提供进给速度自适宜功能，有效保护机床、刀具。
MAZATROL640M/TCNC简介：
CNC外观、结构：
电源板IC卡、远程I/O单元接口板
主CPU板
人－机接口板PCMCIA卡接口板
CNC主要部件简介：
⑴电源板：
向CNC提供工作电源（HR083B）
电池CHECKCF01DCIN
AVREMGCF02
CHECK（O）：
电源板输出电压检测口（DC3.3V/DC5V/DC12V）
DCIN（I）：
外部电源输入口，DC24V。
输入电源来自PD25。
CF01（I）：
PD25交流电源检测信号。
该信号来自于PD25。
EMG（I）：
CNC外部急停信号
CF02（O）：
LCD亮屏电源，DC12V。
连接至LCD。
AVR（O）：
电源板电压输出口（DC3.3V/DC5V/DC12V）。
连接至主CPU板。
电池的说明：
作用：
在机床断电的情况下，用于维持参数、程序的存储。
工作寿命：
5～7年
工作电压：
3.6伏
报警电压：
低于2.8伏时
更换方法：
断电情况下，30分钟之内更换完毕
⑵：
IC卡、远程I/O单元接口板：
IC卡信号输入/输出口、远程I/O单元接口
（HR555B）
M50RTBUSCF50
M50：
与IC卡插槽的连接口。
连接至IC插槽。
RTBUS：
与主CPU板之间的通讯母线接口。
CF50：
远程I/O单元接口。
⑶：
PCMCIA卡接口板：
网卡接口（HR841C）
网卡（IC卡）插槽（2个）
ISA接口
ISA接口：
PCMCIA卡接口板和系统之间的信号通讯口。
连接至HR123A。
⑷：
人－机接口板（HR123A）：
HDDCF12CF14CFDLCD
HDD：
硬盘接口
CF12：
串行接口（RS232C信号接口）
CF14：
鼠标/打印机接口
CFD：
LCD：
LCD显示信号输出口LCD。
⑸：
主CPU板（HR113）：
包括64位CPU、外围信号控制、PLC控制、
系统ROM、程序/参数RAM、盒式磁带接口等
AVR：
电源板的连接口
CBUS＃1：
盒式磁带的连接口1
CBUS＃2：
盒式磁带的连接口2
RT＃0：
人－机接口板（HR123A）的连接口
RT＃1：
扩展设备的连接口。
RT＃2：
（连接“IC卡、远程I/O单元接口板”）
CF10：
I/O信号的连接口。
包括：
PLCI/O信号/伺服控制信号（SV）/主轴编码器1/SKIP信号（8点）。
CF11：
操作键盘信号的连接口。
操作面板信号/手轮/RS232C。
ENC2：
主轴位置编码器2的连接口
NCSYS：
系统工作方式选择开关
NCRST：
NC复位键（系统正常工作时，无须操作此键）
TEST：
维修时的测试端口
NCLD1：
系统工作状态显示
ENC2TESTCF10CF11NCRESTNCSYSNCLD1
CBUS#2CBUS#1RT#2RT#1RT#0AVR
⑹：
基本I/O单元：
CNC与机床信号的通讯装置。
具体说明见第三节。
三菱伺服系统的简介：
VTC/QT系列使用的伺服系统的特点简介：
⑴伺服放大器的特点说明：
交流数字伺服
伺服型号的说明：
电源模块：
MDS-C1-CV-150
主轴模块：
MDS-C1-SPH-110
X轴模块：
MDS-C1-V1-10（20）
Y/Z轴模块：
MDS-C1-V2-1010
国内常用的三菱伺服为MDS-A/B系列，我们为MDS-C系列
MDS-C系列伺服的特点：
平滑高增益
⑵伺服电机的特点说明：
国内常用的三菱伺服电机为HA系列，我们为HC系列
伺服电机型号说明：
X轴：
HC103S-SZ
Y轴：
Z轴：
HC103BS-SZ
主轴：
SJ-11A
编码器：
增量式编码器、OSE105S2
1000000脉冲/转
HC系列伺服电机的特点：
交流伺服电机
体积小
发热量小
反应灵敏
检测精度高（编码器一百万脉冲）
主轴电机的特点：
交流主轴伺服电机
输出功率为三档：
5.5/7.5/11
电机拐点转速1500转，拐点以下为恒扭距区，拐点以上为恒功率区。
伺服系统的组成：
Y/Z轴伺服模块X轴伺服模块主轴伺服模块电源模块
第三节：
VTC系列主要电气控制元件的功能介绍
电气控制部分的构成说明：
电气控制部分的构成：
CNC及操纵台、电气柜、变压器、
主轴电机、X/Y/Z轴伺服电机、
X/Y/主轴分线盒、各三相及单相电动机
所有的检测开关及电磁阀
主要电气控制元件的功能介绍
1：
变压器：
输入电压AC380V，输出电压为一个三相200V、两个单相100V
变压器过热检测信号
⑴三相200V：
伺服的动力电源（25.4KVA）
变压器→断路器QF2→电抗器→电源模块
→断路器QF3→三相交流电机
⑵单相100V（2KVA）：
单相控制电源（QF7）
⑶单相100V（0.6KVA）：
控制电源（QF9）
⑷变压器过热检测信号：
短接端子单相AC100V（0.6）单相AC100V
（2）过热检测
3相AC200V输出端3相AC380V输入端
电气柜元件作用说明：
⑴断路器QF1：
主电源开关
关门确认开关，与QF1连锁
⑵断路器QF2：
电源模块的过流、过压保护
⑶电抗器：
用于阻挡电网突变时的高次谐波对电源模块的冲击
⑷电源模块：
为伺服提供动力工作电源（MDS-C1-CV-110）
三相AC200V（L1/L2/L3）→DC300V
L+/L-：
DC300V输出口
L11/L21：
模块自身工作电源接口（AC200V）
CN4：
信号连接口1
⑸主轴模块：
主轴电机的控制机构（MDS-C1-SPH-110）
DC300V连接口
U/V/W：
主轴电机动力电源接口
CN1A：
信号通讯输入口（串行信号口）
CN1B：
信号连接输出口（串行信号口）
与电源模块的信号连接口
CN5：
主轴电机PLG信号反馈连接口
CN6：
主轴位置编码器连接口
CN8：
主轴模块与I/O单元编码器接口的连接口
CN9：
用于维修时的信号检测口（需专用检测板）
⑹X轴伺服模块：
X轴电机的控制机构（MDS-C1-V1-10）
单轴伺服模块
X轴电机动力电源接口
信号通讯输出口（串行信号口）
CN2：
X轴伺服电机检测编码器信号反馈连接口
CN3：
分离型编码器信号反馈连接口
⑺Y/Z轴伺服模块：
Y/Z轴电机的控制机构（MDS-C1-V2-1010）
两轴伺服模块
LU/LV/LW：
Y轴电机动力电源接口
MU/MV/MW：
Z轴电机动力电源接口
CN2L：
Y轴伺服电机检测编码器信号反馈连接口
CN2M：
Z轴伺服电机检测编码器信号反馈连接口
CN3L：
Y轴分离型编码器信号反馈连接口
CN20：
Z轴制动器控制连接口
增量式编码器编码器信号线插座电机动力电源线插座
⑻基本I/O单元：
相当于NC与各机构之间的信号中转站，为NC的
一个组成部分。
基本I/O单元和NC之间的信号通讯口
（→NCCF10）
（→NCCF50）
ENC1：
主轴编码器接口1（→主轴伺服CN8）
SV1：
主轴和伺服模块的信号通讯口
SV2-1：
MR-J2-CT的信号通讯口
SKIP：
SKIP信号口（8个点）。
SKIP信号的特点：
传输速度最快
具有最高的处理优先权
SKIP信号的用途：
测量信号
RI01：
PLCI/O模块扩展连接口
DC－IN：
DC24V电压输入口
CF31：
PLC信号输入口（32个点）
CF33：
PLC信号输出口（32个点）
⑼DX101：
PLCI/O模块扩展口
PLC信号输入口（32个点）
PLC信号输出口（32个点）
⑽MR-J2-60CT：
刀库电机伺服模块（20B/20C用）
⑾NC-AVR：
NC启动－断电控制装置
输入电源：
AC200V
输出电源：
DC24V→NC
NC-AVR刀库能耗制动基本I/O电压DX101
⑿R&
CBOARDLAYOUT：
中间继电器电盘
PLCI/O点汇总于该电盘
电盘左侧的插头为PLC输入点的输入接口
PLC输出点控制相应中间继电器的控制线圈
电盘右侧的插头为继电器触点所控制的线路的输出接口
⒀POWERPANELLAYOUT：
强电控制元件盘
三相交流接触器KM2：
主轴冷却油泵控制
热继电器FR2：
主轴冷却油泵过流保护
三相灭弧器Z2：
KM2触点保护
三相交流接触器KM3：
冷却液电机控制
热继电器FR3：
冷却液电机过流保护
三相灭弧器Z3：
KM3触点保护
三相交流接触器KM4：
排屑器电机控制（选项）
热继电器FR4：
排屑器电机过流保护（选项）
三相灭弧器Z4：
KM4触点保护（选项）
三相交流接触器KM5：
刀库电机正传控制（20B/20C用）
三相交流接触器KM6：
刀库电机反转控制（20B/20C用）
热继电器FR5：
刀库电机过流保护（20B/20C用）
三相灭弧器Z5：
KM5触点保护（20B/20C用）
三相断路器QF3：
所有三相交流电机电源保护
两相断路器QF4：
NCAVRAC200V输入电源保护
两相断路器QF5：
主轴电机冷却风扇电机电源保护
单相断路器QF7：
AC100V（2.0KVA）电源保护
单相断路器QF9：
AC100V（0.6KVA）电源保护
⒁断路器、热继电器跳闸的判断及复位方法的说明：
断路器正常时：
绿色的ON
断路器跳闸时：
红色的OFF
复位方法：
开关搬回原位，显示绿色的ON
热继电器正常时：
右下角可以看到一个绿色的点
热继电器跳闸时：
右下角看不到一个绿色的点
按下左下角蓝色的按键，右下角绿色的点恢复原位
⒂GS1：
开关电源
AC100V
DC24V→用于PLCI/O点的工作电源
⒃伺服报警七段显示器的显示说明：
X/Y/Z/主轴的编号依次为1、2、3、4轴
X/Y/Z/4/主轴的编号依次为1、2、3、4、5轴（带第4轴时）
电源模块准备好时的显示：
d（循环显示）
X轴模块准备好时的显示：
d1（循环显示）
Y/Z轴模块准备好时的显示：
d2→d3（循环显示）
4轴模块准备好时的显示：
d4或C4（循环显示）
主轴模块准备好时的显示：
d4或C4（循环显示，无第4轴时）
d5或C5（循环显示，有第4轴时）
X轴模块报警时的显示：
F1→XX（循环显示）
报警号
Y/Z轴模块报警时的显示：
F2→XX→F3→XX（循环显示）
4轴模块报警时的显示：
F4→XX（循环显示）
主轴模块报警时的显示：
F4→XX（循环显示，无第4轴时）
F5→XX（循环显示，有第4轴时）
例：
Y轴产生46号报警，X/Z轴及主轴正常时的显示
F1→E7（警急停止）
F2→46→F3→E7
F4→E7
3：
主轴电机、X/Y/Z轴伺服电机：
4：
X/Y/主轴/刀库分线盒：
Y轴伺服电机X轴分线盒Y轴分线盒
5：
各三相及单相电动机：
主轴冷却油泵
冷却液电机
导轨润滑油电机：
单相间歇润滑电机（AC100V）
每6分钟打一次油，每次打油半分钟
油压感应器/油位感应器
6：
刀库相关信号的说明：
以VTC-16A为例
刀库转位电机刀库门控制
刀库前进/后退控制气缸电气中继盒
零位感应器刀库门开/闭检测感应器刀具检测感应器
刀位计数感应器刀库门开/闭感应器
7：
机床参考点检测开关：
8：
气压检测信号：
主气源控制气阀气压检测开关
电气相关显示画面的说明（DESKTOPON-CALL）：
参数画面的说明：
参数编号方法的说明
诊断画面的说明
⑴报警显示画面：
同时显示多个报警的报警号、详细内容等
每个报警应包括三部分内容：
报警号、报警内容、提示信息
⑵诊断监控画面：
显示PLCI/O点及PLC内部继电器、数据寄存器的工作状态
I/O点的编号说明：
以16进制编码
X为外部→PLC的输入信号
Y为PLC→外部的输出信号
PLC参数的更改方法说明：
⑶LADDER监控画面：
显示梯形图的内容及当前动态工作状态
四：
其他事项的说明：
电气系统工作环境要求：
⑴电源电压：
3φAC380V波动范围+10％～－15％频率50HZ+_1HZ
⑵环境温度：
5℃～40℃
⑶环境湿度：
90％以下
⑷空气条件：
无过多金属性导体颗粒，酸性、腐蚀性气体存在
⑸避免直接的光照、远离热源，以免局部升温。
⑹远离高干扰的设备（大型电动机、焊接机、高频淬火设备等）
⑺不要使机床有异常震动
⑻电源容量≥28KVA
⑼引入电源线为三相四线制（地线），单根线截面积10平方毫米以上。
⑽外围电源保护开关的额定脱扣电流40A以上，采用动力电源保护型
⑾必须良好接地。
最好每台机床单独接地，或每台机床连接至公共地。
接地电阻≤100欧姆。
⑿必须提供稳定的气源（0.5MP～0.9MP）
⒀重新接入电源后，必须确定电源的电压和相序
报警的说明：
⑴报警的分类：
一般的数控机床报警可分为以下四种：
NC报警：
由于NC的软、硬件故障所造成的报警
伺服报警：
由于主轴伺服/主轴伺服电机、进给伺服/进给伺服电机、
电源模块等的软、硬件故障及其之间的连接故障或参数设定所造成的报警
机床报警：
由机床制作厂家根据机床自身的特点和需要，所编制的报警
编程/设定报警：
由于编程错误、操作错误、数据设定错误或数据设定不全所造成的报警（即由于客户自身原因造成的报警）。
⑵报警的分色显示：
红色报警：
机床最严重的报警。
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