第9章-数控系统应用电气设计

第三篇数控系统本章讲述的主要内容:第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章第11章第12章9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件9.1.2数控系统的连接9.1.3输入/输出地址分配9.1.4PLC接口信号工作原理9.2电气原理图设计9.2.1基本概念9.2.2机床电气设计的一般原则9.2.3机床电气设计的基本内容9.2.4机床电气设计的一般步骤第9章数控系统应用电气设计本章讲述的主要内容:第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章第11章第12章9.3机床设计任务书9.4数控系统确认第9章数控系统应用电气设计9.5电气原理图设计案例分析9.4.1需求机床的基本功能9.4.2确认数控系统订单9.6机床操作面板设计数控系统的硬件组成：1、NC部分828DPPU按性能分为三种：PPU240/241(基本型)、PPU260/261(标准型)、PPU280/281(高性能型)。具体配置如表9-1。表9-1系统配置表9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件基本特点PPU240/241PPU260/261PPU280/281最大支持轴数56铣床:6最大支持I/O3个PP72/48DPN4个PP72/48DPN5个PP72/48DPN第9章数控系统应用电气设计9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件图9-2垂直配置的PPU260/280图9-1水平配置的PPU260/280第9章数控系统应用电气设计数控系统的硬件组成：2、操作面板图9-3，828D机床控制面板MCP310与PPU垂直版配合使用。828D机床控制面板MCP483与PPU水平版配合使用。9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件图9-3控制面板MCP310第9章数控系统应用电气设计数控系统的硬件组成：9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件图9-4PP72/48DPN3、输入输出模块PP72/48DPN纯数字量输入输出的PP72/48DPN模块数字/模拟量混合型输入输出的PP72/48D2/2APN模块第9章数控系统应用电气设计数控系统的硬件组成：4、Mini手持单元9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件订货号：6FC2007-1AD03(1.5m螺旋线）6FC2007-1AD13(5m直线）Mini手持单元通过转接插头连接到系统，转接插头订货号：6FX2006-1BG20(含预装电缆）6FX2006-1BG03(不含预装电缆）注：可与西门子机床控制面板直接连接(不占用PP72/48DPN),也可选用连接到PP72/48DPN。第9章数控系统应用电气设计图9-5Mini手持单元数控系统的硬件组成：5、收发短信功能的SINAUTMD720-3GSM/GPRS调制解调器9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件第9章数控系统应用电气设计图9-6调制解调器数控系统的硬件组成：6、驱动器部件9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件第9章数控系统应用电气设计（1）SINAMICSS120书本型驱动器a）驱动电源模块-LineModuleb）单轴电机模块-MotorModule(singleaxis)双轴电机模块-MotorModule(doubleaxis)c）电抗器d）电源接口模块-ActiveInterfaceModule图9-7数控系统的硬件组成：6、驱动器部件9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件第9章数控系统应用电气设计（2）SINAMICSS120Combi驱动器SINAMICSS120Combi功率模块电抗器所有进线电源模块均为馈电型，必须配备电抗器。电抗器的型号需根据进线电源模块的功率选择。数控系统的硬件组成：6、驱动器部件9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件第9章数控系统应用电气设计（3）Combi驱动扩展时用的紧凑书本型单轴或双轴电机模块单轴模块订货号：6SL3420-1TE^^-^AA0双轴模块订货号：6SL3420-2TEHAA0图9-7数控系统的硬件组成：7、伺服电机9.1数控系统的硬件连接9.1.1数控系统的硬件第9章数控系统应用电气设计图9-8伺服电机8、主轴电机9、主轴外置编码器（TTL或1VppSin/Cos)系统各部件的连接总图：1）S120书本型驱动与828D系统连接总图9.1数控系统的硬件连接9.1.2数控系统的连接第9章数控系统应用电气设计图9-9系统各部件的连接总图：2）S120Combi—体型驱动与828D系统连接总图。9.1数控系统的硬件连接9.1.2数控系统的连接第9章数控系统应用电气设计图9-109.1.3输入/输出地址分配第9章数控系统应用电气设计第一个PP72/48DPN模块（总线地址：192.168.214.9)输入输出信号的逻辑地址和接口端子号的对应关系，见表9-2。表9-2I/O地址分配表端子X111X222X333端子X111X222X3331数字输入公共端0VDC224VDC输出*I0.0I3.0I6.04I0.1I3.1I6.1I0.2I3.2I6.26I0.3I3.3I6.37I0.4I3.4I6.48I0.5I3.5I6.59I0.6I3.6I6.610I0.7I3.7I6.711I1.0I4.0I7.012I1.1I4.1I7.113I1.2I4.2I7.214I1.3I4.3I7.315I1.4I4.4I7.416I1.5I4.5I7.517I1.6I4.6I7.618I1.7I4.7I7.719I2.0I5.0I8.020I2.1I5.1I8.121I2.2I5.2I8.222I2.3I5.3I8.39.1.3输入/输出地址分配第9章数控系统应用电气设计表9-2I/O地址分配表端子X111X222X333端子X111X222X33323I2.4I5.4I8.424I2.5I5.5I8.525I2.6I5.6I8.626I2.7I5.7I8.727,29无定义28,30无定义31Q0.0Q2.0Q4.032Q0.1Q2.1Q4.133Q0.2Q2.2Q4.234Q0.3Q2.3Q4.3353Q2.4Q4.436Q0.5Q2.5Q4.5375Q2.6Q4.638Q0.7Q2.7Q4.739Q1.0Q3.0Q5.040Q1.1Q3.1Q5.141Q1.2Q3.2Q5.242Q1.3Q3.3Q5.343Q1.4Q3.4Q5.444Q1.5Q3.5Q5.545Q1.6Q3.6Q5.646Q1.7Q3.7Q5.747,49数字输出公共端24VDC48,50数字输出公共端24VDC第9章数控系统应用电气设计图9-10PP72/48输入信号使用内部+24VDC电源9.1.3输入/输出地址分配9.1.4PLC接口信号工作原理第9章数控系统应用电气设计图9-11调制解调器一、电气制图中常用的一些国家标准电气制图需要遵循许多国家标准，常见的有：GB/T4728.2~4728.13—1996~2000《电气简图用图形符号》；GB/T5465.2—1996《电气设备用图形符号》；GB/T7159—1987《电气技术中的文字符号制订通则》；GB/T5094—1985《电气技术中的项目代号》；GB/T14689~14691—1993《技术制图》系列标准；GB6988—1986《电气制图》；9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念二、电气控制电路图分析方法电气控制电路图主要包括电气原理图、电器元件布置图、电气装配图、接线图和互连图等。其中电气原理图包括主电路、控制电路、辅助电路、保护及互锁环节以及特殊控制电路等部分组成。在分析电气原理图时，必须与电器元件布置图、电气装配图、接线图和互连图和设备使用说明书结合起来，并且最好和实物对照进行阅读才能收到更好的效果。在分析电气原理图时，还要特别留意电器元件的技术参数和技术指标，各部分的电压和电流标识。这些在调试和维修时，都非常重要。9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念三、电气控制电路图中的常用符号9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念1.文字符号用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、状态和特征的字符代码。例如：QF—低压断路器KM—交流接触器KA—中间继电器SB—按钮FU—熔断器SA—旋钮开关FR—热继电器SQ—行程限位开关SQ—接近开关三、电气控制电路图中的常用符号9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念2.图形符号图9-12几种常见低压电器的图形符号与文字符号a)低压断路器b)交流接触器三、电气控制电路图中的常用符号9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念2.图形符号图9-12几种常见低压电器的图形符号与文字符号c)按钮开关d)中间继电器三、电气控制电路图中的常用符号9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念2.图形符号图9-12几种常见低压电器的图形符号与文字符号e)行程开关f)接近开关g)熔断器三、电气控制电路图中的常用符号9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念2.图形符号图9-12几种常见低压电器的图形符号与文字符号e)行程开关f)接近开关g)熔断器三、电气控制电路图中的常用符号9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念3.接线端子标记电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符号标记。按国家标准GB4026—83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》规定，如：三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统电源正、负极、中间线分别用L+、L-与M标记。三相动力电器的引出线分别按U、V、W顺序标记。四、电气原理图绘制和识图方法9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念1.绘制原理图的基本规则原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。控制系统内的全部电机、电器和其它器械的带电部件，都应在原理图中表示出来。原理图中各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准图形符号，文字符号也要符合国家标准规定。四、电气原理图绘制和识图方法9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念1.绘制原理图的基本规则原理图中，各个电气元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一元器件的各个部件可以不画在一起。图中元件、器件和设备的可动部分，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。电气元件应按功能布置，并尽可能按水平顺序排列，其布局顺序应该是从上到下，从左到右。电路垂直布置时，类似项目宜横向对齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。四、电气原理图绘制和识图方法9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念2.图面区域的划分图9-13电气原理图四、电气原理图绘制和识图方法9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念3.符号位置的索引图9-14元件的相关触点位置的索引用页号和图区组合表示，见图9-14。1.6页号：第1页图区：第6区四、电气原理图绘制和识图方法9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念4.接触器和继电器的触点位置可采用附图的方式表示图9-15图9-16五、电器元件布置图绘制和识图方法9.2电气原理图设计第9章数控系统应用电气设计9.2.1基本概念电器元件布置图详细绘制出电气设备、零件的安装位置。图中各电器代号应与有关电路和电器清单上所有元器件代号相同。电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置