數(shù)控機床故障診斷與維修：第6章_數(shù)控機床電氣部分故障診斷與維護

1、第6章 數(shù)控機床電氣部分故障診斷與維護,目錄,6.1數(shù)控機床常用控制電器,1,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,2,6.3數(shù)控機床的抗干擾,3,4,5,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.5數(shù)控機床PLC控制的故障診斷,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 1接觸器的型號及電氣符號 接觸器是一種適用于遠距離頻繁地接通和斷開交直流主電路及大容量控制電路的電器。它具有低電壓釋放保護功能、控制容量大、能遠距離控制等優(yōu)點，在自動控制系統(tǒng)中應用非常廣泛，但也存在噪聲大、壽命短等缺點。其主要控制對象是電動機，也可用于控制電焊機、電容器組、電熱裝置、照明設備等其他負載。 接觸器能接通和斷開負載電流

2、，但不可以切斷短路電流，因此常與熔斷器、熱繼電器等配合使用。 接觸器分為交流接觸器和直流接觸器兩類，兩者都是利用電磁吸力和彈簧的反作用力使觸點閉合或斷開的一種電器，但在結(jié)構(gòu)上有各自特殊的地方，不能混用,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 1接觸器的型號及電氣符號 （1）接觸器的型號及含義 C 1 2 3 / 4 其中：C一接觸器； 1一接觸器類別：J表示交流，Z表示直流； 2一設計序號； 3一主觸點額定電流（A）； 4一主觸點數(shù),6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 1接觸器的型號及電氣符號 （2）接觸器的圖形及文字符號 接觸器的圖形及文字符號如圖6-1所示。 （a）線圈；（

3、b）常開觸點；（c）常閉觸點,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 2交流接觸器 交流接觸器由電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置和其他部件組成。常用的型號有CJ20、CJX、CJl2、CJl0和CJ0系列。 1.CJ0系列屬老產(chǎn)品，已有CJ0A、CJ0B等改進型產(chǎn)品予以取代；CJ10、CJ12系列是早期全國統(tǒng)一設計的系列產(chǎn)品，使用較為廣泛； 2.CJX系列消弧接觸器是近年發(fā)展起來的新產(chǎn)品，采用了與晶閘管相結(jié)合的形式，避免了接觸器在分斷時產(chǎn)生電弧的現(xiàn)象，適用于條件較差、頻繁起動和反接制動的電路中； 3.CJ20系列交流接觸器是全國統(tǒng)一設計的新型接觸器，主要適用于50Hz、電壓660V以下（其中

4、部分可用于1100V）、電流630A以下的電力線路中,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 2交流接觸器 交流接觸器由電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置和其他部件組成。常用的型號有CJ20、CJX、CJl2、CJl0和CJ0系列。 4.CJ20為開啟式結(jié)構(gòu)，型式為直動式、主體布置、雙斷點結(jié)構(gòu)。CJ2063型及其以上的接觸器采用壓鑄鋁底座，并以增強耐弧塑料底板和高強度陶瓷滅弧罩組成三段式結(jié)構(gòu)，觸點系統(tǒng)的動觸點為船形結(jié)構(gòu)，具有較高的強度和較大的熱容量，靜觸點選用型材并配以鐵質(zhì)引弧角，便于電弧向外運動，輔助觸點安置在主觸點兩側(cè)，采用無色透明聚碳酸酯做成封閉式結(jié)構(gòu)，防止灰塵侵入,6.1數(shù)控機床常用控

5、制電器,6.1.1接觸器 3直流接觸器 直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，也是由觸點系統(tǒng)、電磁機構(gòu)、滅弧裝置等部分組成；但也有不同之處，電磁機構(gòu)的鐵心中磁通變化不大，故可用整塊鑄鋼做成。由于直流電弧比交流電弧難熄滅，因此在直流接觸器中常采用磁吹滅弧裝置。圖6-2所示為直流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖。常用的直流接觸器有CZ0、CZl8系列，是全國統(tǒng)一設計的產(chǎn)品，廣泛用于額定電壓至440V、額定電流至600A的直流電力線路中，作用為遠距離接通和分斷線路，控制直流電動機的起動、停車、反接制動等,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 3直流接觸器,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接

6、觸器 4接觸器的選擇 接觸器應合理選擇，一般根據(jù)以下原則來選擇接觸器： （1）接觸器類型：交流負載選交流接觸器，直流負載選直流接觸器，根據(jù)負載大小不同，選擇不同型 。 （2）接觸器額定電壓：接觸器額定電壓應大于或等于負載回路電壓。 （3）接觸器額定電流：接觸器額定電流應大于或等于負載回路的額定電流。對于電動機負載，可按下面的經(jīng)驗公式計算： 式中為接觸器主觸點的額定電流；為電動機的額定電流,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 4接觸器的選擇 （4）吸引線圈的額定電壓：吸引線圈額定電壓應與被控回路電壓一致。 （5）觸點數(shù)量：接觸器的主觸點、常開輔助觸點、常閉輔助觸點數(shù)量應與主電路和控制電

7、路的要求一致。 另外，直流接觸器的線圈加直流電壓，交流接觸器的線圈一般加交流電壓。有時為了提高接觸器的最大操作頻率，交流接觸器也有采用直流電壓的。如果把直流電壓的線圈加上交流電壓，因電阻太大，電流太小，則接觸器往往不吸合。如果將交流電壓的線圈加上直流電壓，則因電阻太小，電流太大，會燒壞線圈,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 5接觸器常見故障及其維修 接觸器是一種頻繁動作的控制電器，要定期檢查，要求可動部分靈活，緊固件無松動，觸點表面清潔，不允許在使用中去掉滅弧罩。接觸器可能發(fā)生的故障很多，如無法修理應及時用同型號規(guī)格的接觸器更換。常見故障有,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接

8、觸器 5接觸器常見故障及其維修 （1）觸點過熱甚至熔焊 原因：接觸器觸點接觸壓力不夠、觸點被電弧灼傷導致表面接觸不良、接觸電阻增大、工作電流過大、回路電壓過低、負載側(cè)短路等。 處理方法：調(diào)整觸點壓力、處理因電弧而產(chǎn)生蝕坑或熔粒的觸點、調(diào)換合適的接觸器、提高操作電壓等,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 5接觸器常見故障及其維修 （2）銜鐵振動和噪聲 原因：銜鐵歪斜、鐵心端面有銹蝕或塵垢、反作用彈簧彈力太小、銜鐵運動受阻、短路環(huán)損壞或脫落、電壓過低等。 處理方法：清潔銜鐵端面、調(diào)整銜鐵到合適的位置、更換彈簧、消除銜鐵受阻因素、更換短路環(huán)、提高操作電壓、檢查電壓過低原因,6.1數(shù)控機床常

9、用控制電器,6.1.1接觸器 5接觸器常見故障及其維修 （3）線圈過熱或燒毀 原因：線圈電流過大、線圈技術參數(shù)不符合要求、銜鐵運動被卡等。 處理方法：找出引起線圈電流過大的原因、更換符合要求的線圈、使銜鐵運動順暢,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.1接觸器 5接觸器常見故障及其維修 （4）觸點磨損 原因：觸點在電弧溫度過高時觸點材料汽化或蒸發(fā)、三相接觸不同步、觸點閉合時的撞擊或觸點表面相對摩擦運動。 處理方法：調(diào)換合適的接觸器、調(diào)整三相觸點使其同步、排除短路原因，如觸點磨損嚴重，則要更換接觸器,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 繼電器是一種自動電器，廣泛用于電動機或線路的保護以及

10、生產(chǎn)過程的自動化控制。它是一種根據(jù)外界輸入的信號（如電壓、電流、如時間、速度、熱量、壓力等）來控制電路通、斷的自動切換電器，其觸點常接在控制電路中。 繼電器的種類很多。按輸入信號的不同可分為電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、熱繼電器、速度繼電器、溫度繼電器與壓力繼電器等。本節(jié)主要介紹常用的熱繼電器、電磁式繼電器、時問繼電器和速度繼電器,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 1熱繼電器 （1）熱繼電器的結(jié)構(gòu)及原理 熱繼電器是利用測量元件被加熱到一定程度而動作的一種繼電器。在電路中用做電動機或其他負載的過載和斷相保護。它主要由加熱元件、雙金屬片、觸點和傳動系統(tǒng)來構(gòu)成。圖6-3為雙金屬片熱

11、繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖。雙金屬片是由兩種不同膨脹系數(shù)的金屬壓焊而成，與加熱元件串聯(lián)在主電路上，當電機過載時，雙金屬片受熱彎曲從而推動導板移動，將常閉觸點（該觸點串在接觸器線圈回路中）分開，以切斷電路達到保護電動機的目的,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 （2）熱繼電器主要參數(shù)及常用型號 熱繼電器主要參數(shù)有：熱繼電器的額定電流、相數(shù)，熱元件額定電流，整定電流及調(diào)節(jié)范圍等。 熱繼電器的額定電流是指熱繼電器中，可以安裝的熱元件的最大整定電流值。熱元件的額定電流是指熱元件的最大整定電流值。熱繼電器的整定電流是指熱元件能夠長期通過而不致引起熱繼電器動作的最大電流值。通常熱繼電器的整定電流是按電動

12、機的額定電流整定。對于某一熱元件的熱繼電器，可手動調(diào)節(jié)整定電流旋鈕，通過偏心輪機構(gòu)，調(diào)整雙金屬片與導板的距離，能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)其電流的整定值，使熱繼電器更好地保護電動機,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 （3）熱繼電器選擇 類型選擇：一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，但對三相電壓的均衡性較差，工作環(huán)境惡劣或無人看管的電動機，宜選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。對于三角形接線的電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。 熱繼電器額定電流選擇：熱繼電器的額定電流應大于電動機額定電流。然后根據(jù)該額定電流來選擇熱繼電器的型號。 熱元件額定電流的選擇和整定：熱元件的額定電流應略大于電動機額定電流。

13、當電動機起動電流為其額定電流的6倍及起動時間不超過5s時，熱元件的整定電流調(diào)節(jié)到等于電動機的額定電流；當電動機的起動時間較長、拖動沖擊性負載或不允許停車時，熱元件整定電流調(diào)節(jié)到額定電流的1.11.15倍,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 （4）使用及維護 熱繼電器安裝接線時，應清除觸點表面污垢，避免電路不通或因接觸電阻太大而影響熱繼電器的動作性能。 如電動機起動時間過長或操作過于頻繁，會使熱繼電器誤動作或燒壞熱繼電器，故一般不用熱繼電器作過載保護；如仍用熱繼電器，則應在熱元件兩端并一副接觸器或繼電器的常閉觸點，待電動機起動完畢，使常閉觸點斷開，熱繼電器投入工作,6.1數(shù)控機床常用控

14、制電器,6.1.2繼電器 運行中熱繼電器的檢查： 檢查負載電流是否和熱元件的額定值相配合； 檢查熱繼電器與外部的連接點處有無過熱現(xiàn)象； 檢查與熱繼電器連接的導線截面是否滿足載流要求，有無因發(fā)熱而影響熱元件正常工作的現(xiàn)象； 檢查熱繼電器的運行環(huán)境有無變化，溫度是否超出允許范圍（-3040）； 若熱繼電器動作，則應檢查動作情況是否正確,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 2電磁式繼電器 電磁式繼電器是使用最多的一種繼電器，其基本結(jié)構(gòu)和動作原理與接觸器大致相同。但繼電器是用于切換小電流的控制和保護電器，其觸點種類和數(shù)量較多，體積較小，動作靈敏，無需滅弧裝置,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.

15、1.2繼電器 2電磁式繼電器 （1）電流繼電器：電流繼電器是根據(jù)線圈中電流的大小而控制電路通、斷的控制電器。它的線圈是與負載串聯(lián)的，線圈的匝數(shù)少，導線粗，線圈阻抗小。電磁式電流繼電器結(jié)構(gòu)如圖6-6所示,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 2電磁式繼電器 電流繼電器有過電流繼電器和欠電流繼電器之分。當線圈電流超過整定值時銜鐵吸合、觸點動作的繼電器，稱為過電流繼電器，它在正常工作電流時不動作。 當線圈電流降到某一整定值時銜鐵釋放的繼電器，稱為欠電流繼電器，通常它的吸引電流為額定電流的3050，而釋放電流為額定電流的1020，正常工作時銜鐵是吸合的。 常用的電流繼電器型號有：JT9、JTl

16、7、JTl8、JLl4、JL15、JLl8等系列,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 2電磁式繼電器 （2）電壓繼電器：電壓繼電器是根據(jù)線圈兩端電壓大小來控制電路通斷的控制電器。它的線圈與負載并聯(lián)，線圈的匝數(shù)多，導線細，線圈的阻抗大。 電壓繼電器又分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。過電壓繼電器在電壓為110115的額定電壓以上動作，而欠電壓繼電器在電壓為4070額定電壓上動作。常用的電壓繼電器有JT4等系列,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 2電磁式繼電器 （3）中間繼電器：中間繼電器實際上也是一種電壓繼電器，但它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數(shù)量和容量）作用

17、，在電路中常用來擴展觸點數(shù)量和增大觸點容量。常用的中間繼電器有JZl2、JZ7、JZ8等系列,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 3時間繼電器 時間繼電器是一種能使感受部分在感受信號（線圈通電或斷電）后，自動延時輸出信號（觸點閉合或分斷）的繼電器。時間繼電器的種類很多，主要有電磁式、空氣阻尼式、晶體管式等。機床控制電路中較多采用空氣阻尼式時間繼電器，晶體管式也有廣泛應用。數(shù)控機床中一般由計算機軟件實現(xiàn)時間控制，而不采用繼電器方式,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 4速度繼電器 速度繼電器是根據(jù)電磁感應原理制成的，主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸點三部分組成。工作原理是：套有永久磁鐵的

18、軸與被控電動機的軸相連，用以接收轉(zhuǎn)速信號，當速度繼電器的軸由電動機帶動旋轉(zhuǎn)時，磁鐵磁通切割圓環(huán)內(nèi)的籠型繞組，繞組感應出電流，該電流與磁鐵磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的推動下，圓環(huán)帶動擺桿克服彈簧力順電動機方向偏轉(zhuǎn)一定角度，并撥動觸點以改變其通斷狀態(tài)。調(diào)節(jié)彈簧松緊可調(diào)節(jié)速度繼電器的觸點在電動機不同轉(zhuǎn)速時切換,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.2繼電器 4速度繼電器 速度繼電器主要用于籠型異步電動機的反接制動。當反接制動的電動機轉(zhuǎn)速下降到接近零時，能自動切斷電源。速度繼電器的常用型號有JY1和JF20系列，它們的觸點額定電壓為380V，觸點額定電流為2A，額定工作轉(zhuǎn)速為2003600rmin，

19、一般在l00rmin以下轉(zhuǎn)速時觸點復原,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.3 低壓斷路器 低壓斷路器又稱自動空氣開關，一般分為塑料外殼式（塑殼式）和框架式（萬能式）兩大類。低壓斷路器可用來接通和分斷負載電路：當電路發(fā)生嚴重過載、短路以及欠壓、失壓等故障時，能自動分斷故障電路，起到保護電氣設備的作用。在正常情況下，也可用于不頻繁地接通和分斷電路以及控制和保護電動機。低壓斷路器是一種既有手動開關作用又有自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護作用的電器,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.3 低壓斷路器 1低壓斷路器結(jié)構(gòu)及工作原理 低壓斷路器主要由觸點、操作機構(gòu)、滅弧系統(tǒng)和脫扣器組成,當電路正常運行時

20、，電磁脫扣器的電磁線圈雖然串接在電路中，但所產(chǎn)生的電磁吸力不能使銜鐵動作，當電路發(fā)生短路故障時，電路中的電流達到動作電流，則銜鐵被迅速吸合，撞擊杠桿，使鎖扣脫扣，主觸點在彈簧的作用下迅速分斷，從而將主電路斷開，起到短路保護作用。當電源電壓正常時，欠壓脫扣器的電磁吸力大于彈簧的拉力，將銜鐵吸合，主觸點處于閉合狀態(tài)；當電源電壓下降到額定電壓的4050或以下時，并聯(lián)在主電路的欠電壓脫扣器的電磁吸力小于彈簧的拉力，銜鐵釋放，撞擊杠桿，將鎖扣頂開，從而使主觸點在彈簧的拉力作用下分斷，以斷開主電路，起到失壓和欠壓保護,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.3 低壓斷路器 2低壓斷路器的選用原則 （1）低壓斷

21、路器的額定電壓和額定電流應不小于電路的額定電壓和最大工作電流。 （2）過電流脫扣器的整定電流應與所控制的負載的額定工作電流一致。 （3）欠電壓脫扣器額定電壓應等于線路額定電壓。 （4）電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流應大于負荷電流正常工作時的最大電流,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.3 低壓斷路器 3漏電保護低壓斷路器 漏電保護低壓斷路器又稱為漏電自動開關或漏電斷路器。它在低壓交流電路中主要用于配電、電動機過載、短路保護、漏電保護等用途。漏電保護自動開關有單極、兩極、三極和四極之分。單極和兩極用于照明電路，三極用于三相對稱負荷，四極用于動力照明線路。漏電保護自動開關主要由三部分組成：自動開關、

22、零序電流互感器和漏電脫扣器。實際上，漏電保護自動開關就是在一般自動空氣開關的基礎上，增加了零序電流互感器和漏電脫扣器來檢測漏電情況,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.3 低壓斷路器 4低壓斷路器的使用及維護 （1）斷路器在安裝前應將脫扣器的電磁鐵工作面的防銹油脂抹凈，以免影響電磁機構(gòu)的動作值。 （2）斷路器與熔斷器配合使用時，熔斷器應盡可能裝于斷路器之前，以保證使用安全。 （3）電磁脫扣器的整定值一經(jīng)調(diào)好后就不允許隨意更改，使用日久后要檢查其彈簧是否生銹卡住，以免影響其動作。 （4）斷路器在分斷短路電流后，應在切除上一級電源的情況下，及時地檢查觸點。若發(fā)現(xiàn)有嚴重的電灼痕跡，可用干布擦；若發(fā)現(xiàn)

23、觸點燒毛，可用砂紙或細銼小心修整,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.3 低壓斷路器 4低壓斷路器的使用及維護 （5）應定期清除斷路器上的積塵和檢查各種脫扣器的動作值，操作機構(gòu)在使用一段時間后（可考慮12年），在傳動機構(gòu)部分應加潤滑油（小容量塑殼式斷路器不需要）。 （6）滅弧室在分斷短路電流后，或較長時間使用之后，清除滅弧室內(nèi)壁和柵片上的金屬顆粒和黑煙灰，如滅弧室已破損，決不能再使用。長期不使用的滅弧室，在使用前應先烘一下，以保證有良好的絕緣,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 低壓熔斷器是低壓線路及電動機控制電路中起短路保護作用的電器。它是由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的絕緣底座或

24、絕緣管等組成。熔斷器的圖形符號如圖6-10所示。熔體呈片狀或絲狀，用易熔金屬材料如錫、鉛、銅、銀及其合金等制成，熔絲的熔點一般在200300：。熔斷器使用時是串接在要保護的電路上。當正常工作時，熔體相當于一根導體，允許通過一定的電流，熔體的發(fā)熱溫度低于熔化溫度，因此長期不會熔斷；而當電路發(fā)生短路或嚴重過載故障時，流過熔體的電流大于允許的正常發(fā)熱的電流，使得熔體的溫度不斷上升，最終超過熔體的熔化溫度而熔斷，從而切斷電路，保護了電路及設備。之后要更換熔體，電路才能重新接通工作。熔斷器的主要技術參數(shù)有：額定電壓、熔體的額定電流、支持件的額定電流、極限分斷能力等,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4

25、熔斷器 1常用的熔斷 常用的熔斷器主要有瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器、螺旋式快速熔斷器及有填料封閉管式熔斷器等類型。 （1）瓷插式熔斷器 瓷插式熔斷器是一種常見的機構(gòu)簡單的熔斷器，它由瓷底座、瓷插件、動觸點、靜觸點和熔體組成。外形如圖6-11所示，具有價廉、尺寸小、更換方便等優(yōu)點，但其分斷能力較差，電弧聲光效應較大，一般用于低壓分支電路的短路保護。常用的瓷插式熔斷器的型號有RC1A等,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 （2）螺旋式熔斷器 螺旋式熔斷器由瓷底座、瓷帽、熔管等組成。外形如圖6-12所示。熔管內(nèi)裝有熔體、石英砂填料等，將熔管安裝在底座內(nèi)，旋緊瓷帽，就接通了電路。當熔體熔斷時

26、，熔管端部的紅色指示器跳出。旋開瓷帽，更換整個熔管。熔管內(nèi)的石英砂熱容量大、散熱性能好，當產(chǎn)生電弧時，電弧在石英砂中迅速冷卻而熄滅，因而具有較強的分斷能力。螺旋式熔斷器常用于電氣設備的電路和嚴重過載保護，常用的型號有RL1、RL6、RL7等系列。 （3）螺旋式快速熔斷器 螺旋式快速熔斷器的結(jié)構(gòu)與螺旋式熔斷器完全相同，主要用于半導體元件如硅整流元件和晶閘管的保護，常用的型號有RLS1、RIS2等系列,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 （4）有填料封閉管式熔斷器 有填料封閉管式熔斷器是一種具有大分斷能力的熔斷器。廣泛用于供電線路和要求分斷能力高的場合（如變電所主回路、成套配電裝置等）。

27、將其用于限流作用時，能在短路電流的第一個半波峰值到來之前分斷電路；當分斷供電的電路電流時，無聲光現(xiàn)象，使用安全，分斷能力強；當熔體熔斷后，有紅色熔斷指示；它還附有活動絕緣手柄，可以在帶電的情況下更換熔體，使用方便。常見的型號有RTO、RTl2、RTl4、RTl5、RTl7等系列,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 （5）新型熔斷器 上述幾種熔斷器的熔體一旦熔斷，需要更換以后才能重新接通電路。然而，現(xiàn)在已經(jīng)有了一種新型熔斷器自復式熔斷器，它是用金屬鈉制成熔絲，在常溫下具有高電導率，即鈉的電阻很??；當電路發(fā)生短路時，短路電流產(chǎn)生高溫，使鈉汽化，而汽態(tài)鈉的電阻很大，從而限制了短路電流。當短

28、路電流消失后，溫度下降，汽態(tài)鈉又變成固態(tài)鈉，恢復原有的良好的導電性。自復式熔斷器的優(yōu)點是不必更換熔斷器，可重復使用。但它只能限制故障電流，不能分斷故障電路，所以常與斷路器串聯(lián)使用，提高分斷能力。常用的型號有RZ1系列,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 2低壓熔斷器的型號含義 低壓熔斷器的型號含義如下： R 1 2 3 其中：R熔斷器； l一組別、結(jié)構(gòu)代號：C插入式 L螺旋式 M一無填料封閉式 T一有填料封閉式 S快速式 Z自復式 2一設計序號； 3一熔斷器額定電流（A,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 3熔斷器的選擇 （1）熔體額定電流的選擇 對于變壓器、電爐和照明等負

29、載，熔體的額定電流應略大于或等于負載電流，對于裝在電能表出線上的熔斷器，其熔絲額定電流應按0.9l倍電能表額定電流來選擇。變壓器低壓側(cè)的熔斷器熔體的額定電流可按11.2倍變壓器低壓側(cè)額定電流來選擇。 對于輸配電線路，熔體的額定電流應略小于或等于線路的安全電流。 對于電動機負載，因為起動電流較大，一般可按下列公式計算,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 3熔斷器的選擇 （2）熔斷器的選擇 熔斷器的額定電壓應大于或等于線路工作電壓。 熔斷器的額定電流應大于或等于所裝熔體的額定電流,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 3熔斷器的選擇 （3）使用及維護 正確選用熔體和熔斷器。有分支

30、電路時，分支電路的熔體額定電流應比前一級小23級，對不同性質(zhì)的負載，如照明電路、電動機電路的主電路和控制電路等，應盡量分別保護，裝設單獨的熔斷器。 安裝螺旋式熔斷器時，必須注意將電源線接到瓷底座的下接線端，以保證安全。 瓷插式熔斷器安裝熔體時，熔體應順著螺釘旋緊方向繞過去，同時應注意不要劃傷熔體，也不要把熔體繃緊，避免減小熔體截面尺寸或插斷熔體,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.4熔斷器 3熔斷器的選擇 （3）使用及維護 更換熔體時應切斷電源，并應換上相同額定電流的熔體，不要隨意加大熔體，更不允許用金屬導線代替熔斷器接入電路。 工業(yè)用熔斷器的更換應由專職人員更換，更換時應切斷電源。 使用時應

31、經(jīng)常清除熔斷器表面積有的灰塵。對于有動作指示器的熔斷器，還應經(jīng)常檢查，若發(fā)現(xiàn)熔斷器有損壞，應及時更換,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.5主令電器 主令電器是自動控制系統(tǒng)中用來發(fā)送控制命令的電器。常見的主令電器有控制按鈕、行程開關等,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.5主令電器 1控制按鈕 控制按鈕是一種手動且能自動復位的主令電器，一般做成復合型。它一般由按鈕、恢復彈簧、橋式動觸點、靜觸點和外殼等組成。如圖6-14所示為控制按鈕的圖形符號。當常態(tài)（未受外力）時，在恢復彈簧作用下，靜觸點l、2與橋式動觸點5閉合，該觸點習慣上稱為常閉觸點；靜觸點3、4與橋式動觸點5分斷，該觸點習慣上稱為常開觸

32、點。當按下按鈕時，動觸點5先和靜觸點1、2分斷，然后和靜觸點3、4閉合。常用的型號有LA2、LAl0、LAl8、LAl9、LA20、LA25等系列。其中IA25是全國統(tǒng)一設計的新型號，而且LA25和LAl8系列是組合式結(jié)構(gòu)，其觸點數(shù)目可按需要拼裝。LAl9、L,A20系列有帶指示燈和不帶指示燈兩種,6.1數(shù)控機床常用控制電器,6.1.5主令電器 2行程開關 行程開關又稱為限位開關，是一種利用生產(chǎn)機械的某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的電器，用于生產(chǎn)機械的運動方向、行程的控制和位置保護。 常用的行程開關型號有LXl9、LX3l、LX32、LX33以及JLXK1等系列。如圖6-15所示為行程開關圖

33、形符號。行程開關的種類很多，有直動式、單輪滾動式、雙輪滾動式、微動式等。行程開關的動作原理與按鈕類似，不同之處是行程開關用運動部件上的撞塊來碰撞其推桿，使行程開關的觸點動作,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.1電氣控制電路的主要故障類型 1線路故障 導線故障和導線連接部分故障均屬于線路故障。導線故障一般是由導線絕緣層老化破損或?qū)Ь€折斷引起的；導線連接部分故障一般是由連接處松脫、氧化、發(fā)霉等引起的。當發(fā)生線路故障時，控制線路會發(fā)生接觸不良、時通時斷或嚴重發(fā)熱等現(xiàn)象,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.1電氣控制電路的主要故障類型 2元器件故障 在一個電氣控制電路中，所使用的元器

34、件種類有數(shù)十種甚至更多，不同的元器件，發(fā)生故障的模式也不同。從元器件功能是否存在，可將元器件故障分為兩類： （1）元器件損壞。元器件損壞一般是由工作條件超限、外力作用或自身的質(zhì)量問題等原因引起的。它能造成系統(tǒng)功能異常，甚至癱瘓。這種故障特征一般比較明顯，往往從元器件的外表就可看到變形、燒焦、冒煙、部分損壞等現(xiàn)象，因此診斷起來相對容易一些,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.1電氣控制電路的主要故障類型 2元器件故障 （2）元器件性能變差。元器件性能變差是一種軟故障，故障的發(fā)生通常是由工作狀況的變化，環(huán)境參量的改變或其它故障連帶引起的。當電氣控制電路中某些元器件出現(xiàn)了性能變差的情況，經(jīng)過

35、一段時間的發(fā)展，就會發(fā)生元器件損壞，引發(fā)系統(tǒng)故障。這種故障在發(fā)生前后均無明顯征兆，所以查找難度較大,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.1電氣控制電路的主要故障類型 3電源故障 電源主要是指為電氣設備及控制電路提供能量的功率源，是電氣設備和控制電路工作的基礎。電源參數(shù)的變化會引起電氣控制系統(tǒng)的故障，在控制電路中電源故障一般占到20左右。當發(fā)生電源故障時，控制系統(tǒng)會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電器開關斷開后，電器兩接線端子仍有電或設備外殼帶電；系統(tǒng)的部分功能時好時壞，屢燒保險；故障控制系統(tǒng)沒有反映，各種指示全無；部分電路工作正常，部分不正常等。由于電源種類較多，且不同電源有不同的特點，不同的用電設備在

36、相同的電源參數(shù)下有不同的故障表現(xiàn)，所以電源故障的分析查找難度很大,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 利用儀器儀表確定故障的方法稱為檢測法，比較常用的儀表是萬用表。使用萬用表，通過對電壓、電阻、電流等參數(shù)的測量，根據(jù)測得的參數(shù)變化情況，即可判斷電路的通斷情況，進而找出故障部位,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 1分階測量電阻法 【例6-1】 電路故障現(xiàn)象：如圖6-16所示，按下起動按鈕SB2，接觸器KM1不吸合,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 1分階測量電阻法 【例6-1】 電路故障現(xiàn)象：如圖6-1

37、6所示，按下起動按鈕SB2，接觸器KM1不吸合。 測量方法：首先要斷開電源，然后把萬用表的選擇開關轉(zhuǎn)至電阻“”擋。按下SB2不放松，測量，1一7兩點間的電阻，如電阻值為無窮大，說明電路斷路。再分步測量，l一2、13、14、1一5、1一6各點間的電阻值，當測量到某標號間的電阻值突然增大，則說明該點的觸頭或連接導線接觸不良或斷路,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 1分階測量電阻法 【例6-1】 電路故障現(xiàn)象：如圖6-16所示，按下起動按鈕SB2，接觸器KM1不吸合。 不同電氣元件及導線的電阻值不同，因此判定電路及元器件是否有故障的電阻值也不相同,6.2數(shù)控機床電氣系

38、統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 2分階測量電壓法 分階測量電壓法，測量時，把萬用表轉(zhuǎn)至交流電壓500 v擋位上。 【例6-2】電路故障現(xiàn)象：按下起動按鈕SB2接觸器KM1不吸合。 檢測方法：首先用萬用表測量1一7兩點問的電壓，若電路正常應為正常電壓（本例設為380V），、然后，按下啟動按鈕不放，同日寸將黑色表棒接到點7上，紅色表棒按點6、5、4、3、2標號依次向前移動，分別測量76、75、74、73、72各階之間的電壓 電路正常情況卜，各階的電壓值均為380 V。如測到76之間無電壓，說明是斷路故障，此時可將紅色表棒向前移，當移至某點（如點2）時電壓正常，說明點2以前的觸頭或接線

39、是完好的，而點2以后的觸頭或連線有斷路,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 3分段測量電阻法 【例6-3】電路故障現(xiàn)象：如圖6-18所示，按下SB2，接觸器KM1不吸合。 測量方法：首先切斷電源，按下啟動按鈕SB2，然后逐段測量相鄰兩標號點1一2、23、3一4、45、56問的電阻值。如測得某兩點問的電阻值很大，說明該段的觸頭接觸不良或?qū)Ь€斷路。例如當測得23 兩點間的電阻值很大時，說明停止按鈕SB1接觸不良或連接導線斷路,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 電阻測量法具有發(fā)全性好的優(yōu)點，使用該方法時應注意以下幾點： (1）一定要斷開電

40、源。 （2）如被測電路與其它電路并聯(lián)時，必須將該電路與其它電路斷開，否則會影響所測電阻值的準確性。 （3）測量高電阻值電器元件時，把萬用表的選擇開關旋至適合的“”擋,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 4分段測量電壓法 【例6-4】電路故障現(xiàn)象：如圖6-19所示，按下SB2接觸器KM1不吸合。 測量方法：先用萬用表測試1一7兩點，電壓值為380 V，說明電源電壓正常。然后將萬用表紅、黑兩根表棒逐段測量相鄰兩標號點1一2、23、3一4、45、56、67間的電壓。若電路正常，則除67兩點間的電壓等于380 V之外，其它任何相鄰兩點問的電壓值均為零。如測量到某相鄰兩點間

41、的電壓為380 V時，說明這兩點間所包含的觸頭、連接導線接觸不良或有斷路。如若標號45兩點間的電壓為380 V，說明接觸器KM2的常閉觸頭接觸不良。其詳細測量方法如表6-3所示進行,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 5利用短接法確定故障 短接法是用一根絕緣良好的導線，把所懷疑的部位短接，如電路突然接通，就說叫該處斷路。短接法有以下兩種,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 5利用短接法確定故障 長短接法是指一次短接兩個或多個觸頭，來檢查故障的方法。上例中當FR的常閉觸頭和SB1的常閉觸頭同時接觸不良，如用上述局部短接法短接1一2點，按

42、下啟動按鈕SB2，KM1仍然不會吸合，故可能會造成判斷錯誤。而采用長短接法將1一6短接，如KM1吸合，說明1一6這段電路上有斷路故障，然后再用局部短接法來逐段找出故障點。 長短接法的另一個作用是可把找故障點縮小到一個較小的范圍。例如，第一次先短接3一6，KM1不吸合，再短接1一3，此時KM1吸合，這說明故障在13間范圍內(nèi)。所以利用長、短結(jié)合的短接法，能很快的排除電路的斷路故障,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.2 線路故障查找方法 5利用短接法確定故障 使用短接法檢查故障時應注意下述幾點： （1）短接法是用手拿絕緣導線帶電操作的，所以一定要注意安全，避免觸電事故發(fā)生。 （2）短接法只

43、適用于檢查壓降極小的導線和觸頭之類的斷路故障。對于壓降較大的電器，如電阻、線圈、繞組等斷路故障，不能采用短接法，否則會出現(xiàn)短路故障。 （3）在確保電氣設備或機械部位不會出現(xiàn)事故的情況下才能使用短接法,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.3 元器件故障查找 1電阻元件故障的查找 電阻元件的參數(shù)有電阻和功率。對懷疑有故障的電阻元件，可通過測量其本身的電阻加以判定。測量電阻值時，應在電路斷開電源的情況下進行，且被測電阻元件最好與原電路脫離，以免因其它電路的分流作用，使流過電流表的電流增大，影響測量準確性,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.3 元器件故障查找 1電阻元件故障的查找 電

44、阻元件的參數(shù)有電阻和功率。對懷疑有故障的電阻元件，可通過測量其本身的電阻加以判定。測量電阻值時，應在電路斷開電源的情況下進行，且被測電阻元件最好與原電路脫離，以免因其它電路的分流作用，使流過電流表的電流增大，影響測量準確性,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.3 元器件故障查找 2電容元件的故障查找 電容元件的參數(shù)有容量、耐壓、漏電阻、損耗角等，一般只需測量容量和漏電阻（或漏電流）兩個參數(shù)，如滿足要求，則可認為元件正常。測電容的容量可用電阻表簡單測算。根據(jù)剛加電瞬問指針的偏擺幅度，大致估計出電容的大?。坏戎羔樂€(wěn)定后，指針的讀數(shù)即為漏電阻。但要精確測量，需使用專門的測電容儀表,6.2數(shù)控

45、機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.3 元器件故障查找 3電感元件的故障查找 電感元件的基本參數(shù)有電感、電阻、功率和電壓等。在實際測量時，一般可只核對直流電阻和交流電抗，如無異常，則可認為電感元件沒有故障。電感元件的測量方法有以下兩種。 （1）歐姆表的測量法中由于電感元件可以等效為一個純電阻和純電感的組合，因此可以用歐姆表大致估算電感量的大小。表的指針向右偏轉(zhuǎn)的速度越快，說明電感量越小，指針向右偏轉(zhuǎn)的速度越慢，說明電感量越大；當指針穩(wěn)定后，所指示的數(shù)值即為電感元件的直流電阻值。 （2）為了實現(xiàn)對電感元件的準確測量，除可采用專門的儀器外，還可使用伏安法。伏安法的接線與測電阻時的伏安法接線基本相同,

46、6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.3 元器件故障查找 1電源配置 數(shù)控機床從供電線路上取得電源后，在電氣控制柜中進行再分配，根據(jù)不同的負載性質(zhì)和要求，提供不同值的交流、直流電壓。 要注意的是電源配置中的接地線（黃綠線），接地的好壞直接影響到機床的正常運行和安全性，要檢查接地端子連接是否緊固，接觸是否良好,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.4 數(shù)控機床電源故障診斷及維護 2通過電氣原理圖診斷故障 當機床運行中停電或無法起動，從電源方面來看，故障原因多為電源指標沒有達到而進行的自我保護,6.2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障檢查方法,6.2.4 數(shù)控機床電源故障診斷及維護 3負載對地短路的

47、故障診斷 當一個電源同時供幾個負載使用時，若其中一個負載發(fā)生短路，就可能引起其他負載的失電故障,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.1 數(shù)控機床常見干擾類型 干擾是影響數(shù)控機床正常運行的一個重要因素，干擾的三要素是電磁騷擾源、傳輸途徑和敏感設備。圍繞這三要素，我們常見的干擾有電磁波干擾、供電線路干擾和信號傳輸干擾等,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.1 數(shù)控機床常見干擾類型 1電磁波干擾 工廠中電火花高頻電源等都會產(chǎn)生強烈的電磁波，這種高頻輻射能量通過空間的傳播，被附近的數(shù)控系統(tǒng)所接收，如果能量足夠，就會干擾數(shù)控機床的正常工作,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.1 數(shù)控機床常見干擾類型 2供電線路干擾

48、 數(shù)控系統(tǒng)對輸入電壓的允許范圍都有要求，如果過電，壓或欠電壓都會引起電源電壓監(jiān)控報警，從而停機。如果線路受到干擾，就會產(chǎn)生諧波失真，頻率與相位漂移,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.1 數(shù)控機床常見干擾類型 3信號傳輸干擾 數(shù)控機床電氣控制的信號在傳遞過程中若受到外界干擾，常會產(chǎn)生常模干擾（又稱差模干擾、串模干擾）和共模干擾。如圖6-26所示為串模干擾的等效電路及電壓波形。從圖中可以看出，串模干擾電壓UN1疊加在有用信號上，從而對信號傳輸產(chǎn)生干擾,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 1減少供電線路干擾 數(shù)控機床的安置要遠離中頻、高頻的電氣設備，要避免大功率起動、停止頻繁的設備和電火花設

49、備同數(shù)控機床位于同一供電干線上，而要采用獨立的動力線供電。在電網(wǎng)電壓變化較大的地區(qū)，供電電網(wǎng)與數(shù)控機床之間應加自動調(diào)壓器或電子穩(wěn)壓器，以減小電網(wǎng)電壓的波動。動力線與信號線要分離，信號線要采用絞合線，以減少和防止磁場耦合和電場耦合的干擾。如變頻器中的控制電路接線要距離電源線至少100mm以上，兩者絕對不可放在同一個導線槽內(nèi)。另外，控制電路配線與主電路配線相交時要成直角相交，如圖6-28所示，控制電路的配線應采用屏蔽雙絞線,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 2減少機床控制中的干擾 （1）壓敏電阻保護圖6-29為數(shù)控機床伺服驅(qū)動裝置電源引入部分壓敏電阻的保護電路。 在電路中加入壓敏電阻，

50、又稱浪涌吸收器，可對線路中的瞬變、尖峰等噪聲起一定的保護作用。壓敏電阻是一種非線性過電壓保護元件，抑制過電壓能力強，反應速度快。平時漏電流很小，而放電能力異常大，可通過數(shù)千安培電流，且能重復使用,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 1減少供電線路干擾 （2）阻容保護 圖6-30是數(shù)控機床電氣控制中交流負載的阻容保護電路。 交流接觸器和交流電動機頻繁起停時，其電磁感應現(xiàn)象會在機床的電路中產(chǎn)生浪涌或尖峰等噪聲，干擾數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的正常工作。在這些電器上加入阻容吸收回路，會改變電感元件的線路阻抗，使交流接觸器線圈兩端和交流電動機各相的電壓在起、停的時候平穩(wěn)，抑制了電器產(chǎn)生的干擾噪聲。交

51、流接觸器的阻容吸收回路，其電阻一般為220，電容一般為0.2F380V；交流電動機各相之間的阻容吸收回路，電阻一般為300，電容一般為0.47F/380V,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 2減少機床控制中的干擾 續(xù)流二極管保護 直流電感元件在斷電時線圈中將產(chǎn)生較大的感應電動勢，在電感元件兩端反向并聯(lián)一個續(xù)流二極管，釋放線圈斷電時產(chǎn)生的感應電動勢，可減小線圈感應電動勢對控制電路的干擾噪聲。目前，有些直流繼電器已將續(xù)流二極管做成一體，如FUJI中間繼電器DC24VHH53P-FL在其線圈二端并有二極管給使用安裝帶來了方便,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 3屏蔽技術 利用

52、金屬材料制成容器，將需要防護的電路或線路包在其中，可以防止電場或磁場的耦合干擾，此方法稱為屏蔽。屏蔽可以分為靜電屏蔽、電磁屏蔽和低頻磁屏蔽等幾種。通常使用的銅質(zhì)網(wǎng)狀屏蔽電纜能同時起到電磁屏蔽和靜電屏蔽的作用，將屏蔽線穿在鐵質(zhì)蛇皮管或普通鐵管內(nèi)，達到電磁屏蔽和低頻磁屏蔽的目的，而儀器的鐵皮外殼接地能同時起到靜電屏蔽和電磁屏蔽的作用,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 4保證“接地”良好 “接地”是數(shù)控機床安裝中一項關鍵的抗干擾技術措施。電網(wǎng)的許多干擾都是 通過“接地”這條途徑對機床起作用的。數(shù)控機床的地線系統(tǒng)有這樣三種： （1）信號地用來提供電信號的基準電位（0V）。 （2）框架地是以

53、安全性及防止外來噪聲和內(nèi)部噪聲為目的的地線系統(tǒng)，它是裝置的面板、單元的外殼、操作盤及各裝置間接口的屏蔽線,6.3數(shù)控機床的抗干擾,6.3.2抗干擾措施 4保證“接地”良好 （3）系統(tǒng)地是將框架地與大地相連接。圖6-33所示為數(shù)控機床的地線系統(tǒng)。系統(tǒng)接地電阻應低于100，連接的電纜必須具有足夠的截面積，一般應等于或大于電源電纜的截面積，以保證在發(fā)生短路等事故時，能安全地將短路電流傳輸?shù)较到y(tǒng)地線中。圖6-34為數(shù)控機床實際接地的方法,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設計。他采用了可編程序的存儲器，用來

54、在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 1.PLC結(jié)構(gòu)組成. （1）CPU模塊 CPU模塊主要包括微處理器（CPU芯片）和存儲器兩部分。CPU是PLC的核心，它不斷的采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，完成預定的任務，刷新系統(tǒng)的輸出，起到了大腦的作用，自整定、預測控制和模糊控制等先進的控制算法也已經(jīng)在CPU中得到了應用；存儲器包括隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM，通常將程序以及所有的固定參數(shù)固化在ROM中，RAM則為程序運行提供了存儲實時數(shù)據(jù)與計

55、算中問變量的空間,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 1.PLC結(jié)構(gòu)組成 （2）IO模塊 IO模塊（輸人和輸出模塊）是使過程狀態(tài)和參數(shù)輸入到PLC的通道以及實時控制信號輸出的通道，起到了眼、耳、手和腳的功能。輸入模塊主要用來接收和采集輸入信號，輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關、數(shù)字撥碼開關、限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器等輸入的開關量信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速電機和各種變送器等輸入的連續(xù)變化的模擬量信號。輸出模塊主要控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器和指示燈、數(shù)顯和報警裝置,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編

56、程序控制器簡介 1.PLC結(jié)構(gòu)組成 （3）電源 可編程序控制器使用220 V交流電源或24 V直流電源，包括為可編程序控制器各工作單元供電的開關電源及為掉電保護電路供電的后備電源，后者一般為電池。 （4）編程器 可編程序控制器的編程設備一般有兩類，一類是專用的編程器，有手持 的，也有臺式的，也有的可編控制器機身上自帶編程器。其中手持式的 編程器攜帶方便，適合工業(yè)控制現(xiàn)場應用。另一類是個人計算機，在個人計算機上運行可編程控制器相關的編程軟件即可完成編程任務,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 2.數(shù)控機床PLC的功能 （1）機床操作面板控制 將機床操作面板上的控制信號

57、直接送入PLC，以控制數(shù)控系統(tǒng)的運行。 （2）機床外部開關輸入信號控制 將機床側(cè)的開關信號送入PIC，經(jīng)邏輯運算后，輸出給控制對象。這些開關包括各類控制開關、行程開關、接近開關、壓力開關和溫控開關等,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 （3）輸出信號控制 PLC輸出的信號經(jīng)強電柜中的繼電器、接觸器，通過機床側(cè)的液壓或氣動電磁閥，對刀庫、機械手和回轉(zhuǎn)工作臺等裝置進行控制，另外還對冷卻泵電動機、潤滑泵電動機及電磁制動器等進行控制。 （4）伺服控制 控制主軸和伺服進給驅(qū)動裝置的使能信號，以滿足伺服驅(qū)動的條件，通過驅(qū)動裝置驅(qū)動主軸電動機、進給伺服電動機和刀庫電動機等,6.4

58、數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 2.數(shù)控機床PLC的功能 （1）機床操作面板控制 將機床操作面板上的控制信號直接送入PLC，以控制數(shù)控系統(tǒng)的運行。 （2）機床外部開關輸入信號控制 將機床側(cè)的開關信號送入PIC，經(jīng)邏輯運算后，輸出給控制對象。這些開關包括各類控制開關、行程開關、接近開關、壓力開關和溫控開關等,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 2.數(shù)控機床PLC的功能 （5）報警處理控制 PLC收集強電柜、機床側(cè)和伺服驅(qū)動裝置的故障信號，將報警標志區(qū)中的相應報警標志位置位，數(shù)控系統(tǒng)便顯示相應的報警號及報警提示信息，以方便故障診斷。 （6）軟盤

59、驅(qū)動裝置控制 有些數(shù)控機床用計算機軟盤取代了傳統(tǒng)的光電閱讀機。通過控制軟盤驅(qū)動裝置，實現(xiàn)與數(shù)控系統(tǒng)進行零件程序、機床參數(shù)、零點偏置和刀具補償?shù)葦?shù)據(jù)的傳輸,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 2.數(shù)控機床PLC的功能 （7）轉(zhuǎn)換控制 有些加工中心可以實現(xiàn)主軸立臥轉(zhuǎn)換，PM完成的主要工作包括切換主軸控制接觸器；通過PLC的內(nèi)部功能，在線自動修改有關機床數(shù)據(jù)位；切換伺服系統(tǒng)進給模塊，并切換用于坐標軸控制的各種開關、按鍵等,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.1 可編程序控制器簡介 3.數(shù)控機床PLC的分類 數(shù)控機床PLC可分為兩類，一類是專為實現(xiàn)數(shù)控機床順序控制而設計

60、制造的“內(nèi)置式”（Builtin Type）PLC，另一類是輸入輸出信號接口技術規(guī)范、輸入輸出點數(shù)、程序存儲容量以及運算和控制功能都符合數(shù)控機床控制要求的“獨立式”（Standalone Type）PLC,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6.4.2 FANUCOiB系統(tǒng)內(nèi)置式PLC的工作原理 PLC的工作過程基本上就是用戶程序的執(zhí)行過程，是在系統(tǒng)軟件的控制下順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶邏輯解算控制邏輯，然后順序向各輸出點發(fā)出相應的控制信號。此外，為提高工作的可靠性和及時接收外來的控制命令，在每個掃描周期還要進行故障自診斷和處理以及編程器、計算機的通信請求等,6.4數(shù)控機床PLC控制器概述,6