《數(shù)控銑削編程與操作》-數(shù)控系統(tǒng)電氣控制

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2017SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試項(xiàng)目1-4 數(shù)控系統(tǒng)電氣控制Unrestricted?SiemensAG

2017項(xiàng)目導(dǎo)讀◆數(shù)控系統(tǒng)各模塊所需電源電壓類型◆驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源配電◆工作電源配電◆數(shù)控系統(tǒng)部件電氣連接項(xiàng)目1-4

數(shù)控系統(tǒng)電氣控制SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試Unrestricted?SiemensAG

2017828D數(shù)控系統(tǒng)配電要求項(xiàng)目1-4

數(shù)控系統(tǒng)電氣控制SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試1.驅(qū)動(dòng)模塊電源要求（1）驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)力電源供電要求828D數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)給主軸電機(jī)、伺服電機(jī)提供頻率可調(diào)、電壓幅值可調(diào)的三相電壓控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度，以達(dá)到加工要求。從驅(qū)動(dòng)控制原理來(lái)講，采用的是交-直-交的方式。Unrestricted?SiemensAG

20171.驅(qū)動(dòng)模塊電源要求電源模塊輸入3相380VAC電源，通過(guò)電源模塊整流為600VDC電源輸送至直流母線上，直流母線電壓是電源模塊的輸出電壓，也是電機(jī)模塊的輸入電壓；電機(jī)模塊將直流母線輸入電壓轉(zhuǎn)換為根據(jù)加工指令進(jìn)行控制的交流電壓，給電機(jī)供電。數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模塊控制原理如圖1-4-1所示。Unrestricted?SiemensAG

20171.驅(qū)動(dòng)模塊電源要求如圖1-4-2所示驅(qū)動(dòng)模塊為一個(gè)電源模塊LM帶兩個(gè)電機(jī)模塊MM，380VAC電源從電源模塊底端輸入，整流后的600VDC電源直流母線位于電源模塊、電機(jī)模塊上端匯流排，電機(jī)模塊通過(guò)下端接口給電機(jī)供電。Unrestricted?SiemensAG

20171.驅(qū)動(dòng)模塊電源要求（2）驅(qū)動(dòng)工作電源供電要求驅(qū)動(dòng)模塊的電源模塊、電機(jī)模塊工作還需要24VDC工作電源，由電源模塊接口X24輸入，通過(guò)直流母線傳遞給電機(jī)模塊，如圖1-4-3所示。圖中有兩組直流母線，分別是24VDC直流母線、600VDC直流母線。Unrestricted?SiemensAG

20172．其它模塊工作電源供電要求PPU工作電源SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)PPU需要24V

DC+20%～-15%工作電源。為提高系統(tǒng)工作可靠性，用24V直流電源GS為PPU供電。建議選用西門子公司的24V直流穩(wěn)壓電源。PPU

24V直流電源接口位于PPU背面，接口編號(hào)為X1，如圖1-4-4所示。PPU使能信號(hào)PPU使能信號(hào)通過(guò)接口X122.1、X122.2輸入，分別對(duì)應(yīng)控制使能（OFF1）、脈沖使能輸入（OFF3），X122接線端子位于PPU背面，如圖1-4-4所示。Unrestricted?SiemensAG

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828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試2．其它模塊工作電源供電要求（3）PP72/48

PN工作電源PP72/48

PN工作電源為24VDC，通過(guò)接口X1輸入，如圖1-4-5所示。Unrestricted?SiemensAG

20172．其它模塊工作電源供電要求（4）PP72/48PN輸入、輸出信號(hào)電源 PLC控制的輸入、輸出信號(hào)通過(guò)插座X111、

X222、

X333連接，輸入、輸出信號(hào)需要24V工作電源，如輸入信號(hào)共+24V輸入，輸出信號(hào)共0V輸出。PP72/48

PN輸入、輸出信號(hào)公共電源接線端子管腳如圖1-4-6所示。Unrestricted?SiemensAG

20172．其它模塊工作電源供電要求（5）機(jī)床操作面板MCP工作電源機(jī)床操作面板MCP需要24VDC工作電源，電源接口編號(hào)為X10,位于機(jī)床操作面板背面，如圖1-4-7所示。Unrestricted?SiemensAG

20173.數(shù)控系統(tǒng)電氣控制示例【示例1-4-1】如圖1-4-8所示828D數(shù)控系統(tǒng)配電示意圖，驅(qū)動(dòng)為一個(gè)電源模塊帶兩個(gè)電機(jī)模塊，采用非調(diào)節(jié)型電源模塊。三相交流電通過(guò)主開(kāi)關(guān)、熔斷器、濾波器、電抗器輸入至電源模塊接口X1；電源模塊上X21.3/X21.4為EP使能信號(hào)，圖中關(guān)聯(lián)急停開(kāi)關(guān)；X122.1/X122.2為控制使能（OFF1）、脈沖使能（OFF3）信號(hào)，由PLC控制輸出。Unrestricted?SiemensAG

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2017數(shù)控系統(tǒng)配電項(xiàng)目1-4

數(shù)控系統(tǒng)電氣控制SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試1.

驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源配電（1）主電路數(shù)控機(jī)床用動(dòng)力電源，要進(jìn)行多重保護(hù)，如過(guò)載保護(hù)、短路保護(hù)、漏電保護(hù)等。如圖1-4-9所示為某數(shù)控機(jī)床主電路，輸出380VAC電壓電源，同時(shí)進(jìn)行接地保護(hù)。其中接地標(biāo)準(zhǔn)及辦法需遵守國(guó)標(biāo)

GB/T

5226.1-2002（等效

IEC204-1:2000）

“工業(yè)機(jī)械電氣設(shè)備

第一部分:通用技術(shù)件

”；中性線不能作為保護(hù)地使用；PE接地只能集中在一點(diǎn)接地，接地線截面積必須≥6mm2，接地線嚴(yán)格禁止出現(xiàn)環(huán)繞，接地示意圖如圖1-4-10所示。Unrestricted?SiemensAG

20171.驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源配電（2）驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電源電路如圖1-4-11為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力電路，380VAC電源經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)和電抗器后，三相電源U3/V3/W3與驅(qū)動(dòng)電源模塊LM接口X1連接。Unrestricted?SiemensAG

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20172.工作電源配電數(shù)控系統(tǒng)PPU

24V電源接口X1、驅(qū)動(dòng)電源模塊24V電源接口X24（書(shū)本型）或X224（Combi型）、PP72/48

24V電源接口X1、PP72/48

輸入輸出信號(hào)、系統(tǒng)啟動(dòng)回路等都需要24VDC工作電源。采用輸入電壓220VAC，輸出電壓24VDC開(kāi)關(guān)電源供電。為提高系統(tǒng)可靠性，也可使用兩個(gè)獨(dú)立24V直流電源，一個(gè)用于

828D的

PPU、PP72/48D

PN

和輸入信號(hào)的公共端，而另一電源為驅(qū)動(dòng)部件和

PP72/48D

PN

的輸出信號(hào)供電（接

X111、X222、X333

端子47/48/49/50）。兩個(gè)

24VDC電源的

0V

應(yīng)連通。如圖1-4-12為某數(shù)控機(jī)床采用一個(gè)開(kāi)關(guān)電源為數(shù)控系統(tǒng)各部件提供工作電源的電路。其中一組24V電源經(jīng)中間繼電器KA9常開(kāi)觸點(diǎn)后連接至PPU

X1接口，當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)KA9觸點(diǎn)閉合后，給PPU提供24VDC電源。Unrestricted?SiemensAG

2017數(shù)控系統(tǒng)部件電氣連接項(xiàng)目1-4

數(shù)控系統(tǒng)電氣控制SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試Unrestricted?SiemensAG

20171．西門子數(shù)控系統(tǒng)類型項(xiàng)目1-4

數(shù)控系統(tǒng)電氣控制電源模塊電氣連接根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)不同配置，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電源模塊分為非調(diào)節(jié)型電源模塊SLM、調(diào)節(jié)型電源模塊ALM、一體化驅(qū)動(dòng)模塊Combi。圖1-4-13所示為驅(qū)動(dòng)電源模塊電源接口，包括：接線端子X(jué)1。三相電源380VAC

U1/V1/W1電源接口；接線端子X(jué)24。24VDC工作電源接口；接線端子X(jué)21。X21.3/X21.4，EP使能接口。SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試Unrestricted?SiemensAG

20171．西門子數(shù)控系統(tǒng)類型（2）書(shū)本型電機(jī)模塊電氣連接如圖1-4-14所示為書(shū)本型電機(jī)模塊，分為單軸模塊、雙軸模塊。24VDC工作電源從直流短接器輸入，600VDC電源從直流母線輸入，X21接線端子連接使能

信號(hào)，通過(guò)電機(jī)接線端子X(jué)1（單軸模塊）或X1/X2（雙軸模塊）給電機(jī)供電。Unrestricted?SiemensAG

20171．西門子數(shù)控系統(tǒng)類型SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試（3）Combi型一體化驅(qū)動(dòng)模塊電氣連接如圖1-4-15所示為Combi型一體化驅(qū)動(dòng)模塊，X224為24VDC工作電源輸入，X21/X22為EP使能信號(hào)接線端子,X1三相電源380VAC

U1/V1/W1輸入電源接線端子,X2-X4為電機(jī)接線端子。2.PP72/48

PN輸入輸出信號(hào)電氣連接Unrestricted?SiemensAG

20172.PP72/48

PN輸入輸出信號(hào)電氣連接外部輸入信號(hào)接至機(jī)床電氣控制柜接線端子X(jué)T1:36/

XT1:37/

XT1:38，如圖1-4-17所示；轉(zhuǎn)接至分線盤XT2:51/

XT2:52/

XT2:53處，如圖1-4-18所示；通過(guò)分線盤XT2上X111接口將信號(hào)傳遞給PP72/48，作為PLC輸入信號(hào)，建立起與數(shù)控系統(tǒng)PLC關(guān)聯(lián)。輸入信號(hào)傳遞流程如圖1-4-19所示。Unrestricted?SiemensAG

20172.PP72/48

PN輸入輸出信號(hào)電氣連接（2）PP72/48

PN輸出信號(hào)電氣連接如圖1-4-20所示為某數(shù)控機(jī)床輸出信號(hào)接線圖，以輸出信號(hào)刀庫(kù)前位（Q1.4）、刀庫(kù)后位（Q1.5）為例，說(shuō)明輸出信號(hào)電氣連接。Unrestricted?SiemensAG

20172.PP72/48

PN輸入輸出信號(hào)電氣連接來(lái)自PLC的輸出信號(hào)連接至PP72/48

PN

X111地址對(duì)應(yīng)的接線端子上，轉(zhuǎn)接至分線盤XT2處，如圖

1-4-21所示；經(jīng)過(guò)中間繼電器KA15、KA16常開(kāi)觸點(diǎn)連接至數(shù)控機(jī)床電氣控制柜接線端子排XT1，然后連接至刀庫(kù)氣缸前位

、后位電磁換向閥線圈，實(shí)現(xiàn)PLC根據(jù)程序控制刀庫(kù)前后位置動(dòng)作。Unrestricted?SiemensAG

2017實(shí)訓(xùn)任務(wù)1-4 數(shù)控系統(tǒng)電路分析根據(jù)實(shí)訓(xùn)室828D數(shù)控銑床或數(shù)控車床電氣控制柜實(shí)際接線，完成以下學(xué)習(xí)任務(wù)：按照電氣制圖規(guī)范，繪制驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)力電源供電電氣原理圖，圖中標(biāo)明元器件型號(hào)規(guī)格、導(dǎo)線規(guī)格、導(dǎo)線顏色等。實(shí)訓(xùn)任務(wù)1

驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)力電源供電繪制驅(qū)動(dòng)模塊動(dòng)力電源供電電氣接線圖。Unrestricted?SiemensAG

2017SINUMERIK

828D數(shù)控系統(tǒng)連接與調(diào)試實(shí)訓(xùn)任務(wù)1-4 數(shù)控系統(tǒng)電路分析實(shí)訓(xùn)任務(wù)2 數(shù)控系統(tǒng)模塊工作電源供電根據(jù)實(shí)訓(xùn)室828D數(shù)控銑床或數(shù)控車床電氣控制柜實(shí)際接線，繪制24VDC工作電源電氣原理圖，并標(biāo)明對(duì)PPU、MCP、LM、PP72/48

PN、PP72/48輸入輸出信號(hào)、啟?；芈返?4VDC電源電氣連接。實(shí)訓(xùn)任務(wù)3 輸入輸出信號(hào)電氣連接