【文章內(nèi)容簡介】 對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護電路。 （ 4） FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。對于一般的機床來說，基本功能完全能滿足使用要求。（ 5）提供大量豐富的 PMC信號和 PMC功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機床側(cè) PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。 （ 6）具有很強的 DNC功能。系統(tǒng) 提供串行 RS232C傳輸接口，使通用計算機 PC和機床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進行，從而實現(xiàn)高速的 DNC操作 。 （ 7）提供豐富的維修報警和診斷功能。 FANUC維修手冊為用戶提供了大量的報警信息，并且以不同的類別進行分類。 PLC采用存儲邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可 。 PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度快，微秒級，嚴(yán)格同步，無抖動。時間繼電器定時精度不高，受環(huán)境影響大 。 PLC的特點： 1編程方法簡單易學(xué) 2功能強，性能價格比高 3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強 4可靠性高，抗干擾能力強 5系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少 6維修工作量少，維修方便 7體積小，能耗低。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 26 頁 第 9 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第二 章電氣原理圖的設(shè)計 電源電路 電源電路 見附錄 （圖 1） 原理： D1 — QF1 為電源總斷路器，電源 AC380V 供給變頻器 。 D1— TC1 為控制變壓器，一次側(cè)為 AC380V，二次側(cè)為 220V，為照明和交流接觸器提供電源。 D1— VC1 為開關(guān)電源，為 CNC、CRT\MDI、中間繼電器提供 DC24V電源。 D1— Fu — Fu — Fu — Fu — Fu5為電路的短路保護。 電路 圖 CNC電路圖見附錄 （圖 2） 本課題采用 FANUC公司 POWER 0i MATE 數(shù)控系統(tǒng)， CNC電路 圖 ， W1A1為 CNC裝置。 CNC裝置控制 模擬主軸（ 變頻器 JA11） 、主軸位置編碼器 (JA12)、手搖脈沖發(fā)生器（ W1GP）及強電柜； M1K1為接通 /斷開繼電器 主軸電路 主軸電路見附錄 （ 圖 3） 原理：采用模擬主軸控制，配置 3Kw、 2880r\min 的交流異步電動機，速度開環(huán)控制系統(tǒng)。CNC輸出的模擬信號到變頻器的 10與 15端口，從而控制電動機的轉(zhuǎn)速，通過設(shè)置變頻器的參數(shù)，實現(xiàn)從最低轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的調(diào)速。 H1— K1為主軸交流接觸器，接通或斷開主軸動力電源。主軸位置上的編 碼器 H1— GP使主軸能與進給驅(qū)動同步控制，以便加工螺紋； M3— K M3— K4為主軸正反轉(zhuǎn)繼電器，通過 PLC實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。Ｍ１ — Ｋ２為急停，當(dāng)變頻器有異常情況是，通過１、2端口輸出報警信號到 PLC。 強電電路 強電電路見附錄 （ 圖 4） 當(dāng)按下急停按鈕 M1SB1時， SB SB3為 CNC接通 /斷開按鈕，發(fā)出急停信號 K2停止主軸轉(zhuǎn)動，打開電源鑰匙 M1SA1,接通中間繼電器 K3， AC220V上電， M3K1為通過 PLC接通主軸電動機接觸器 H1K1的信號。 PLC 輸入、輸出電路 PLC輸入、輸出電路見附錄圖 圖 6 M2SB SB SB3分別為主電動機接通、斷開、循環(huán)啟動按鈕；按下急停按鈕時發(fā)出急停 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 26 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 信號 M1K2，機床立即停止工作；當(dāng)機床設(shè)備異常，出現(xiàn)一個報警信號時，報警燈亮。 M3K1 為接通主軸電動機繼電器， K K4 為主軸正反轉(zhuǎn)繼電器， HL3 為故障燈。 熔斷器的選擇 熔斷器是一種簡單而有效的保護電器。在電路中主要起短路保護作用，選擇熔斷器時主要是選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流及熔體的額定電流。 選 15A，選 RT1832 控制 線路中Ｉ＝ Pｎ \U＝ 12*3\220V= 2A型號為 RT1832 變頻器的選擇 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。 按照課題的要求，本課題選用的是 型號的變頻器。 根據(jù)生產(chǎn)機械的負載特性、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精度、起動轉(zhuǎn)矩的要求，決定選用那種控制方式的變頻器，在變頻器選型前應(yīng)掌握傳動系統(tǒng)的以下參數(shù)： (1)電動機的極數(shù)。 (2)轉(zhuǎn)矩特性、臨界轉(zhuǎn)矩、加速轉(zhuǎn)矩。 (3)電磁兼容性。 主要具有以下特點： （ 1） 變頻器效率 96%至 97%； （ 2） 過載能力強，內(nèi)置制動單元， 5 分鐘內(nèi)持續(xù)時間 60秒 150%(恒轉(zhuǎn)矩 )負載電流過載，或 1分鐘內(nèi)持續(xù) 3秒 200%過載； （ 3） 起動沖擊電流小于額定輸入電流； （ 4） 各種保護齊全。 由于矢量控制是著眼于轉(zhuǎn)子磁通來控制電機的定子電流，因此在其內(nèi)部的算法中大量涉及到電機參數(shù)。電機除了考慮常規(guī)的參數(shù)如電機極數(shù)、額定功率、額定電流外，還應(yīng)考慮定子電阻、定子漏感抗、轉(zhuǎn)子電阻、轉(zhuǎn)子漏感抗、互感抗和空載電流。 數(shù)控車床用變頻器特點如下： (1)體積小，屬于迷你型產(chǎn)品，占用控制柜空間較小 。 (2)控制方式為正弦 波 SPWM(提供無速度反饋矢量控制 )，控制性能較以前的 VF控制方式性 能上有很大的改善，特別是在低速轉(zhuǎn)矩上滿足機床主軸的需求， 5Hz時起動轉(zhuǎn)矩能夠達到 150%以上 。 (3)載波頻率范圍 0~15kHz，減小電機的電磁噪音 。 (4)提供標(biāo)準(zhǔn)的 0～ 10V模擬量接口 (輸入阻抗 47kΩ，輸出阻抗 250kΩ )，能夠與大多數(shù)數(shù)控 系統(tǒng)接口兼容，通用性強 。 (5)過載能力強， 150%以上額定輸出電流超過一分鐘 。 (6)提供多功能的輸出端子信號，例如零速信號，運轉(zhuǎn)中信號，速度到達信號，故障指示， 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 26 頁 第 11 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 滿足系統(tǒng)對于主軸速度狀態(tài)的監(jiān)控 。 (7)自動轉(zhuǎn)矩補償，滿足機床主軸在低速情況下的加工需求 。 (8)提供三組異常紀(jì)錄，供維修人員從側(cè)面了解機床主軸實際的運行狀況 。 (9)電機參數(shù)自動整定功能，在線識別電機參數(shù)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確性。 接觸器 接觸器是一種用來頻繁地接通和分?jǐn)鄮в胸撦d的主電路的自動控制電器。接觸器由電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置及其他部件四部分組成。其中電磁機構(gòu)由線圈、動鐵心和靜鐵心組成；觸點系統(tǒng)包括三對觸點、輔助觸點。 工作原理是當(dāng)線圈通電后，鐵心產(chǎn)生電磁吸力將銜鐵吸合。銜鐵帶動觸點系統(tǒng)動作，使常閉觸點斷開，常 開觸點閉合。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在反作用彈簧力的作用下釋放，觸電系統(tǒng)隨之復(fù)位。選擇交流接觸器時主要考慮主觸點的額定電壓、額定電流、輔助觸點的數(shù)量與種類、吸引線圈的電壓等級、操作頻率等。 u=380V， II1=8A，選 CJ10— 10 冷卻電機、卡盤電機電路 繼電器 繼電器是一種根據(jù)電量參數(shù)（電壓、電流）或非電量參數(shù)（時間、溫度、壓力等）的變化自動接通或斷開控制電路，以完成控制或保護任務(wù)的電器。繼電器用途廣泛，種類繁多。按反應(yīng)的參數(shù)可分為電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、熱繼電器和速度 繼電器等；按動作原理可分為電磁式、電動式、電子式等。 U=220V， I2=， I3=，觸點對數(shù)為 4對。 型號選擇 JZ7— 44， 5A， 220V， JZ8— 44， 5A， 24V 變壓器的選擇 變壓器是一種將某一數(shù)值的交流電壓變換成頻率相同但數(shù)值不同的交流電壓的靜止電器。 變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器） 。自耦變壓器；高壓變壓器（干式和油浸式）等 。變壓器的選擇原則 選擇變壓器的主要依據(jù)式變壓器的額定值。 1) 根據(jù)實際情況選擇一次額定電壓 U1（ 380V、 220V），在選擇二次額定電壓 U2(二次額定值是指初級加額定電壓時，二次的空載輸出電壓，二次帶有額定負載時輸出電壓下降 5%，因此選擇輸出額定電壓時應(yīng)略高于份額在額定電壓 )。 2) 根據(jù)實際負載情況，確定各二次繞組額定電流 I2 。一般繞組的額定輸出電流應(yīng)大于或等于額定負載電流。 二次額定容量由總?cè)萘看_定。根據(jù)經(jīng)驗公式 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 26 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ P=K∑ Pi 式中 Pi 電磁元件的吸持功率和燈等負載消耗的功率，單位為 kW； K變壓器的容量儲備系數(shù)， K=