數(shù)控機床的電氣設計(編輯修改稿)
2025-07-11 09:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。由于 CPU 仍然是通用計算機的核心部件所以還是被稱為計算機數(shù)控。 數(shù)控機床的工作原理 (1)把編好的加工程序通過操作面板上的鍵盤或者輸入機將數(shù)字信息運送給數(shù)控裝置。 (2)數(shù)控裝置把所接收的信號進行處理后，再將處理結果用脈沖信號的形式進行分配：一種是向進給伺服系統(tǒng)發(fā)出進給等執(zhí)行命令，另一種是向可編程序控制器發(fā)出S， M， T等指令信號。 (3)可編程序控制器接到 S， M， T 等指令信 號后，控制機床主體則立即執(zhí)行這些指令，并將機床主體執(zhí)行的情況實時反饋給數(shù)控裝置。 (4)伺服系統(tǒng)在接到進給執(zhí)行命令后，則立即驅動機床主體的各坐標軸 (進給機構 )嚴格按照指令要求進行準確的位移，自動完成工件的加工。 (5)在各坐標軸位移過程中，檢測反饋裝置將位移的實測值迅速反饋給數(shù)控裝置，以便與指令值進行比較，然后再以極快的速度向伺服系統(tǒng)發(fā)出補償執(zhí)行指令，直到實 5 測值與指令值吻合為止。 (6)在各坐標軸位移的過程中，如果發(fā)生“超程”現(xiàn)象，則限位裝置就可以向可編程序控制器或直接向數(shù)控裝置發(fā)出某些坐標軸超 程的信號，數(shù)控系統(tǒng)就一方面通過顯示器發(fā)出報警信號，另一方面則向進給伺服系統(tǒng)發(fā)出停止執(zhí)行命令，以實施超程保護。 2 系統(tǒng)連接 驅動系統(tǒng) SINAMICS S120 系統(tǒng)是西門子最新的一代驅動應用系統(tǒng)。 S120 驅動系統(tǒng)運用了世界上最先進的硬件、軟件以及通訊技術等。運用高速驅動的接口，與之配套的 1FK8永磁同步伺服電機并具有獨立的電子銘牌，系統(tǒng)不僅可以自主識別所配置的驅動系統(tǒng)，更具有超高的動態(tài)控制特性和控制精度以及可靠性。和 802D sl 配套使用的驅動系統(tǒng)產(chǎn)品包括：書本型驅動器和用于單軸的 AC/AC 模塊 式驅動器。 ?書本型驅動器，其電源模塊和電機模塊的非開構成了它的結構形式，而且直流母線上被電機模塊所連接（一個或多個），同時 3相交流電源還會被一個電源模塊整流成 540V 或 600V 的直流電。 ?單軸 AC/AC 模塊式驅動器，其結構形式為電源模塊和電機模塊集成在一起。（ 802D sl value 采用該類型驅動器） SINAMICS S120 書本型驅動器由獨立的電源模塊和電機模塊共同組成。電源模塊全部采用饋能制動方式，其配置分為調(diào)節(jié)型電源模塊（ Active Line Module 縮寫為 ALM） 和非調(diào) 節(jié)型電源模塊（ Smart Line Module 縮 寫為 SLM）。無論選用 ALM 或 SLM，均需要配置電抗器。電機模塊（ Motor Module 縮寫為 MM）。 伺服電機 SINAMICS S120 書本型驅動器的電源模塊、電機模塊均需要外部 24V 直流供電。 Sinamics S120 AC/AC 模塊式驅動器由兩部分組成：控制單元適配器 CUA31 和功率模塊 PM340。 控制單元適配器 CUA31 上指示燈的含義： 圖 5 Sinamics S120 AC/AC 模塊式驅動器不需要獨立的 24V 直流供電。 各單元間的連接 SINUMERIK 802D 數(shù)控系統(tǒng)是基于 PROFIBUS 總線的數(shù)控系統(tǒng)。信號都是通過 6 PROFIBUS 傳送的。 電氣設計的重要事項 供電 1. 24VDC 電源的容量確定 802D sl 的 和輸入輸出模塊 PP72/48，以及各驅動部件均需要 24V 直流供電。 PP72/48 的輸出信號也需要 24VDC 供電，所需的電流要根據(jù)輸出點的個數(shù)以及輸出信號的同時系數(shù)來確定：輸出信號所需的電流 = 輸出點數(shù) * * 同時系數(shù)（ A）。 在確定系統(tǒng)的配置，以及輸入輸出的負載情況后，確定 24V 直流電源的輸出能力。 使用倆個獨立的 24V 直流電源，可以提高系統(tǒng) 的穩(wěn)定性。其中一個電源用在 802D sl 的 、 PP72/48 和輸入信號的公共端，另一電源則為驅動部件和 PP72/48 的輸出信號供電（ X11 X22 X333 端子 47/48/49/50）。兩個 24VDC 電源的 0V 應連通。 2. 24VDC 電源的選擇 使用 24V 直流電源。 交流電源由電抗器、濾波器、電源開關等部件接到進線電源模塊上，電抗器是必須存在的配件。 電氣柜的設計的基本要求 ? 電氣柜應具有 IP54 防護等級； ? 各部件應 安裝在沒有涂漆的鍍鋅板上； ? 變頻器，驅動器以及其他強電電氣不能和弱電部件（如 PCU、 PP72/48）等在一起安裝； 200mm 的間距是其在安裝上的最小間距； ? 用于 PCU 和 PP72/48 的 24VDC 電源的共地與浮地連接； ? 系統(tǒng)可以采用浮地連接，但推薦采用共地連接。共地可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行，但前提條件是具有良好的 地 。 接地 接地標準及辦法需遵守國標 GB/T （等效 IEC 2041:2021） 工業(yè)機械電氣設備 第一部分 : 通用技術條件 ； 中性線不能作為保護地使用！ PE 接地只能集中在一點接地，接地線截面積必須 6mm2，接地線嚴格禁止出現(xiàn)環(huán)繞。 7 1） L1， L2， L3 三相中未被其他設備使用的兩相； 2）只有 PE 接地良好時才能連接，如果不能確定 PE 是否良好，禁止連接； 3 ? 6mm178。，以確保接地效果； 4 ? 10mm178。，以確保接地效果。 驅動器的連接 Sinamic S120 書本型驅動器的連接 書本型驅動器是由電機模塊和進線電源模塊這倆 部分所組成。其中進線電源模塊的作用是將 360V 交流電源變?yōu)? 580V 直流電源，以方便為電機模塊供應所需電量。進線電源模塊則可以分為調(diào)節(jié)型和非調(diào)節(jié)型這兩種。母線電壓為直流 580V 的是調(diào)節(jié)型的。母線電壓和進線的交流電壓
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