中职 电气控制与PLC技术（三菱机型）项目5任务4电子课件 （高教版）

中职 电气控制与PLC技术（三菱机型）项目5任务4电子课件 （高教版） ※任务四 数控铣床的电气控制 　 【任务描述】 经济型数控铣床主要工作为三轴联动，步进进给，主轴为无级调速，有冷却控制。步进电动机驱动的脉冲当量为0.01mm。数控系统采用国产的ZKN型数控装置。 本任务研究西门子数控车床802S Baseline系统安装接线。 【任务分析】 本任务研究数控铣床的数控系统认识及各个重要部分与数控系统的连接，并且通过数控铣床综合实验台进行任务整体安装连接。即数控系统与变频器的接线；数控系统与步进驱动器的接线；数控机床与其他信号连接；最后按照图5.-28所示，对西门子数控车床802S Baseline系统进行具体安装接线。 【夯实基础】 一、 数控铣床的系统概述 1．经济型数控铣床主要工作情况 数控铣床的主要电气控制框图如图5-26所示 图5-26 数控铣床电气控制框图 数控铣床系统 铣 床 控 制 电 器 M1 M2 M3 M4 M5 X 轴进给 执行/传感器 主轴变频器 Y 轴进给 Z 轴进给 冷却控制 其他信号控制 2．数控系统的主要接口及功能说明 步进驱动器与主轴电动机的控制接口信号端（JM）功能介绍如下： YCLK—Y轴电动机脉冲信号；ZCLK—Z轴电动机脉冲信号； YDIR—Y轴电动机方向信号；ZDIR—Z轴电动机方向信号； XCLK—X轴电动机脉冲信号；WCLK—W轴电动机脉冲信号； XDIR—X轴电动机方向信号；WDIR—W轴电动机方向信号； ZKN型数控铣床系统的主要接口有步进电动机与主轴控制接口，开关量输入、输出接口 (1)步进驱动器与主轴电动机的控制接口信号 （2）开关量输入接口信号 开关量输入接口信号端（JIN）功能介绍如下： I1—超程报警信号； I9—X轴参考点粗定位开关； I2—用于M06指令的应答输入； I10—Y轴参考点粗定位开关； I3—用于M10、M11指令的应答输入；I11—Z轴参考点粗定位开关； I4—用于M03、M04指令的应答输入；I12—X轴参考点精定位开关； I5—备用； I13—Y轴参考点精定位开关； I6—备用； I14—Z轴参考点精定位开关； I7—备用； I15—W轴参考点粗定位开关； I8—备用； I16—W轴参考点精定位开关。 （3）开关量输出接口信号 开关量输出接口信号端（JOUT）的功能介绍如下： O1—M03指令，主轴正转信号； O2—M04指令，主轴反转信号； O3—M12指令，输出信号；M13指令，断开该信号； O4—M41指令，输出信号；M42指令，断开该信号； O5—M08指令，断开信号，延时，然后输出信号，延时0.5s，再断开该信号； O6—M09指令，断开信号，延时，然后输出信号，延时0.5s，再断开该信号； O7—M06指令，输出信号，等待I2信号，再断开该信号； O8—M11指令，输出信号，等待I3信号，M10指令，断开该信号，等待I3无效，该指令完成； O9～O12—备用。 数控系统输出接口连接如图5-31所示。 图5-31 数控系统与开关量接口的连接 数控系统侧 GND VD5 R14 R13 机床侧 JOUT PORT +24V 稳压电源 V2 GND3 VD3 +24V GND3 中间继电器KA POWER SUPPLY O1~O12 O1~O12 KM KA 220V ～ 1．主轴电动机 ZKN数控系统的主轴调速模拟信号与变频器的13、14号端相连，变频器正/反转信号由数控系统JOUT的14、2号端控制（通过继电器控制）。变频器的U、V、W与交流电动机M1相连。 二、 数控铣床的电气控制线路 按下SA2，KA0线圈通电，其动合触点闭合，使KM1线圈通电，KM1的主触点闭合使变频器通电。按下SB3，主轴变频器断电。主轴电动机的速度、正反转等由变频器控制，变频器由数控系统控制。 图5-33 数控系统与变频器的接线 HN—100T 数控系统 三菱变频器 U V W M1 3～ 报警输出 Ｂ Ｃ ２ ５ SD STR STF 正转 KA1 KA2 KA2 KA1 反转 R S T 10 P2.8 P2.7 P3.10 P3.11 ～380V 2．步进电动机 数控系统X、Y、Z三轴的步进电动机接口如图5-34示。在图5-34中，数控系统输出信号为低电平有效，而步进驱动器输入为高、低电平都可以，因此，数控系统输出信号可接步进驱动器的对应信号的负端，正端统一与系统的+