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數(shù)控鉆銑床電氣系統(tǒng)控制(doc畢業(yè)設(shè)計論文)-文庫吧資料

2025-07-04 17:50本頁面
  

【正文】 的正向、負(fù)向的超程限位開關(guān)的常閉觸點以串聯(lián)方式,連接到系統(tǒng)的超程回路中。同時,連接在PLC輸入端的中間繼電器KA的一組常開觸點,向系統(tǒng)發(fā)出急停報警。在正常情況下,急停按鈕處于松開狀態(tài),其觸點處于常閉狀態(tài)。除數(shù)控裝置操作面板和手持單元處的急停按鈕外,系統(tǒng)還可根據(jù)實際需要,設(shè)置更多急停按鈕。HNC21數(shù)控裝置為此設(shè)計了接口電路,相關(guān)信號如表所示。該急停按鈕及相關(guān)電路所控制的中間繼電器(KA)的一個常開觸點應(yīng)該接入HNC21數(shù)控裝置的開關(guān)量輸入接口,以便為系統(tǒng)提供復(fù)位信號。圖46 HNC21與HSV11型伺服驅(qū)動器的連接HNC21數(shù)控裝置操作面板和手持單元上,均設(shè)有急停按鈕,用于:當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)緊急情況,需要使數(shù)控機(jī)床立即停止運(yùn)動或切斷動力裝置(如伺服驅(qū)動器等)的主電源;當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)自動報警信息后,須按下急停按鈕。圖45 為HNC21連接HSV11伺服驅(qū)動裝置的總體框圖。 : 速度指令輸出范圍:20mA~+20mA(電流型); 編碼器電源:+5V 150mA; 編碼器信號:RS422電平; : 速度指令輸出:圖44 速度指令輸出接口等效電路 碼盤信號輸入接口的等效電路見圖43。HNC21□A和HNC21□F最多可提供4個模擬量軸接口,連接插座為與脈沖式接口相同,為XSXS3XS3XS33(第4軸是選項)。:模擬式接口使用模擬量信號傳遞速度指令控制控制伺服驅(qū)動裝置,可連接各種交、直流伺服驅(qū)動裝置。:注:OUTA模擬指令信號在HNC21□D型號中無效。其特點是通用性強(qiáng),信號傳遞抗干擾能力強(qiáng),不會發(fā)生漂移,但構(gòu)成全閉環(huán)需在驅(qū)動裝置中完成。HNC21□C和HNC21□F最多可提供4個串行進(jìn)給驅(qū)動接口XSXS4XS4XS43(第4軸是選項)。表. ::串行進(jìn)給驅(qū)動接口是與HSV11系列交流伺服驅(qū)動裝置連接的專用接口。編碼器規(guī)格要求:1.+5V電源(200mA以內(nèi),若超過200mA需要設(shè)計外部電源供電);2.TTL電平輸出;3.差分A、B、Z信號輸出。:通過主軸接口XS9可外接主軸編碼器,用于螺紋切割、攻絲等,本數(shù)控裝置可接入兩種輸出類型的編碼器,差分TTL方波或單極性TTL方波。表. 與主軸換檔控制有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號使用主軸變頻器或主軸伺服時,需要在用戶PLC程序中根據(jù)不同的檔位確定主軸速度指令(模擬電壓)的值。第三種控制方式,根據(jù)所采用的具體方式,用戶可自行定義有關(guān)PLC輸入/輸出點,并編制相應(yīng)PLC程序。表. 與主軸定向有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號。:實現(xiàn)主軸定向控制的方案一般有:1. 采用帶主軸定向功能的主軸驅(qū)動單元;2. 采用伺服主軸即主軸工作在為控方式下;3. 采用機(jī)械方式實現(xiàn)。部分主軸控制器有速度到達(dá)和零速信號,由此可使用主軸速度到達(dá)和主軸零速輸入,實現(xiàn)PLC對主軸運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)控。、。與主軸控制有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號的定義如下:表. 與主軸控制有關(guān)的輸入/輸出開關(guān)量信號:主軸啟停控制由PLC承擔(dān),標(biāo)準(zhǔn)銑床PLC程序中關(guān)于主軸啟??刂频男盘柸缦卤硭尽P盘柼匦裕?. 主軸速度模擬電壓信號電壓范圍:AOUT1 10V~+10V AOUT2 0~+10V負(fù)載電流:最大10mA2. 主軸編碼器接口電源輸出:+5V 最大200mA編碼器信號:RS422電平使用主軸變頻器或主軸伺服單元時,在連接前一定要確認(rèn)主軸單元模擬指令電壓接口的類型,若為10V~+10V,應(yīng)使用AOUT1(6腳)和GND;若為0~+10V,應(yīng)使用AOUT2(14腳)和GND。圖41 數(shù)控裝置與手持單元連接圖:HNC21數(shù)控裝置通過XS9主軸控制接口和PLC輸入/輸出接口,可連接各種主軸驅(qū)動器,實現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)、定向,調(diào)速等控制,還可以外接主軸編碼器,實現(xiàn)銑床上的剛性攻線功能。針對標(biāo)準(zhǔn)手持單元,HNC21手持接口提供標(biāo)準(zhǔn)引腳定義(主要涉及輸入/輸出開關(guān)量),引腳定義見表:表. 手持接口標(biāo)準(zhǔn)引腳定義(輸入/輸出開關(guān)量)若未安裝手持單元,則需要通過一個DB25插頭短接手持單元控制接口XS8上的4(ESTOP2)、17(ESTOP3)腳。注意:若系統(tǒng)中未選用手持單元,或所選手持單元上沒有急停按鈕時,應(yīng)該通過DB25頭針插頭將XS8上的第17腳短接。 XS8的引腳定義如下:圖40 手持單元中坐標(biāo)選擇、增量倍率選擇、使能按鈕、指示燈等需要占用PLC輸入/輸出開關(guān)量。圖39 遠(yuǎn)程I/O端子板與HNC21數(shù)控裝置互聯(lián)線纜圖如圖39 所示,數(shù)控裝置的XS6接口與遠(yuǎn)程I/O端子板的J1接口之間管腳一一對應(yīng)連接;遠(yuǎn)程I/O端子板的J2接口與另一塊遠(yuǎn)程I/O端子板J1接口之間管腳一一對應(yīng)連接;最后一塊遠(yuǎn)程I/O端子板的J2借口,應(yīng)接入一個終端插頭,將1—4—6管腳短接。最后一塊遠(yuǎn)程I/O端子板J2接口必須接入一個終端插頭(DB9頭孔)。遠(yuǎn)程輸入端子板的開關(guān)量從第六組即I48開始(HNC21占用五組:I0~I39,I40~I47保留)。最多可分別連接4塊遠(yuǎn)程I/O輸入端子板和4塊遠(yuǎn)程I/O輸出端子板。該連接方式適用于需用的I/O點很多,需要擴(kuò)展I/O點數(shù)的狀況。通訊電纜將HNC21數(shù)控裝置的XS6與遠(yuǎn)程I/O端子板的J1相連,再通過J2與下一塊遠(yuǎn)程I/O端子板相連。輸入/輸出端子板的J1接口與HNC21數(shù)控裝置的XSXS1XSXS21接口之間互連電纜的連接方式如圖37 所示。該連接方式適用于所需用的I/O點不多,且數(shù)控裝置與強(qiáng)電控制電路分裝在不同機(jī)柜內(nèi)的情況;具有電路調(diào)試、維護(hù)方便的優(yōu)點。圖34 開關(guān)量輸入接線圖圖35 開關(guān)量輸出接線圖:如圖36 所示,分線電纜將HNC21數(shù)控裝置的XSXS11與輸入端子板的JXSXS21與輸出端子板的J1相連。這種連接方式一般用于所需I/O點較少,數(shù)控裝置與電氣柜一體的情況。圖33 注:對于端子為PNP型的遠(yuǎn)程輸出端子板,J3端子3~34腳的信號為P0~P31。 2.技術(shù)參數(shù) (1).采用光電耦合技術(shù),最大隔離電壓2500VRMS(一分鐘) (2).電源電壓24V (3).最大輸出電流100mA1. HNC21本機(jī)開關(guān)量輸出接口:圖29 HNC21本機(jī)開關(guān)量輸出接口圖2. 輸出端子板接口:圖30 輸出端子板接口圖圖31 注:對應(yīng)于同一位,N型和P型不可同時使用。 對于同一位,N型和P型不能同時使用。 2.技術(shù)參數(shù): (1).采用光電耦合技術(shù),最大隔離電壓2500VRMS(一分鐘) (2).電源電壓24V (3).導(dǎo)通電流IF=5~9mA (4).最大漏電流≤ (5).濾波時間約2毫秒 注:用有源開關(guān)器件(如無觸點開關(guān)、霍爾開關(guān)等)時,必須采用DC24V規(guī)格。直接電纜連接:圖16 數(shù)控裝置通過以太網(wǎng)口與外部計算機(jī)直接電纜連接(沒有軟驅(qū)單元的情況)圖17 數(shù)控裝置通過以太網(wǎng)接口與外部計算機(jī)局域網(wǎng)連接(沒有軟驅(qū)單元的情況)圖18 數(shù)控裝置通過以太網(wǎng)口與外部計算機(jī)局域網(wǎng)連接(有軟驅(qū)單元的情況)世紀(jì)星HNC21數(shù)控開關(guān)量輸入/輸出接口,有本機(jī)輸入/輸出(可通過輸入/輸出端子板轉(zhuǎn)接)和遠(yuǎn)程輸入輸出兩種,其中本機(jī)輸入有40位,本機(jī)輸出32位,遠(yuǎn)程輸入/輸出各128位(選件)。連接電纜請使用網(wǎng)絡(luò)專用電纜??梢允桥c某臺外部計算機(jī)直接電纜連接(見圖16和圖17),也可以是先連接到HUB(集線器),再經(jīng)HUB連入局域網(wǎng),與局域網(wǎng)上的其他任何計算機(jī)連接(見圖18和圖19)。在硬件連接上,可以直接由HNC21數(shù)控裝置背面的XSXS5接口連接,也可以通過軟驅(qū)單元上的串口接口進(jìn)行轉(zhuǎn)接。圖13 軟驅(qū)單元的接線圖軟驅(qū)單元與HNC21數(shù)控裝置之間的距離主要是受軟驅(qū)連接電纜的長度限制,所以二者之間的電纜長度不宜超過1米。圖12為軟驅(qū)單元與數(shù)控裝置的連接圖。(小圓口)、RS232接口、以太網(wǎng)接口。 若某些輸入/輸出開關(guān)量控制或接收信號的電氣元件(如繼電器、按鈕燈、接近開關(guān)、霍爾開關(guān))的供電電源是單獨(dú)的,則其供電電源必須與輸入輸出開關(guān)量的供電電源共地。: XS1的4腳在數(shù)控裝置內(nèi)部已與XSXS1XSXS21開關(guān)量接口的115腳連通。:采用交流24V+直流24V供電:圖9 供電方式一:采用直流24V供電:圖10 供電方式二:: XS1的6腳在內(nèi)部已與數(shù)控裝置的機(jī)殼接地端子接通。 外部電源1,2經(jīng)過數(shù)控裝置內(nèi)部電路,由XS8向手持單元上的開關(guān)元件及手搖脈沖發(fā)生器提供電源,如圖11所示。若Z軸抱閘和電磁閥也虛DC24V供電,盡量不要與外部電源2共用,以減少電磁閥等器件對數(shù)控裝置的干擾。 外部電源2建議采用直流DC24V/50W開關(guān)電源。 電 源 線:采用屏蔽電纜或雙絞線。: 電源容量:數(shù)控裝置(外部電源1):AC24V或DC24V 100W。圖7 遠(yuǎn)程輸入端子板接口圖J1:與數(shù)控裝置或上級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口;J2:與下級遠(yuǎn)程I/O端子板連接接口;J3:輸入開關(guān)量(NPN和PNP)和直流24V電源端子。每塊遠(yuǎn)程輸入端子板提供32位輸入開關(guān)量端子,并且支持NPN和PNP兩種信號類型。圖5 輸入端子板接口圖圖6 輸出端子板接口圖(選件):遠(yuǎn)程I/O端子板分遠(yuǎn)程輸入端子板與遠(yuǎn)程輸出端子板兩種,HNC21數(shù)控裝置通過XS6控制。輸入端子板與輸出端子板均提供NPN和PNP兩種端子。如圖4所示:圖4 手持單元接口圖手持接口插頭連接但HNC21數(shù)控裝置的手持控制接口XS8上。(選件):手持單元提供急停按鈕、使能按鈕、工作指示燈、坐標(biāo)選擇(OFF、X、Y、Z、4)、倍率選擇(XXX100)及手搖脈沖發(fā)生器。需要通過轉(zhuǎn)接線與HNC21數(shù)控裝置連接使用。圖1 總體框圖圖2 HNC21數(shù)控裝置接口圖XS1:電源接口 XS2:外接PC鍵盤接口XS3:以太網(wǎng)接口 XS4:軟驅(qū)接口XS5:RS232接口 XS6:遠(yuǎn)程I/O板接口XS8:手持單元接口 XS9:主軸控制接口XSXS11:輸入開關(guān)量接口 XSXS21:輸出開關(guān)量接口XS30~XS33:模擬式、脈沖式(含步進(jìn)式)進(jìn)給軸控制接口XS40~XS43:串行式NSV11型伺服軸控制接口若使用軟驅(qū)單元則XSXSXSXS5為軟驅(qū)單元的轉(zhuǎn)接口。具有高性能、配置靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、易于使用、可靠性高的特點;圖1所示為NNC21數(shù)控裝置與其他裝置、單元連接的總體框圖。通信聯(lián)網(wǎng):PLC與其它智能控制設(shè)備一起可以組成集中管理、分散控制的分布式控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制如:塑料擠壓成形機(jī)、加熱爐以及輕工化工機(jī)械冶金電力。電源:PLC一般使用AC220V電源或DC24V電源,內(nèi)部的開關(guān)為各模塊提供不同電壓等直流電源,小型PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器提供DC24V電源驅(qū)動PLC負(fù)載的直流電源一般用戶提供。I/0模塊:輸入(input)模塊和輸出模塊簡稱I/0模塊,它是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的橋梁,輸入模塊用來接收和采集輸入信號,開關(guān)量輸入模塊用來接收按鈕選擇開關(guān)、限位開關(guān)等。 PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程裝置組成。當(dāng)前用于工業(yè)控制的計算機(jī)可分為幾類,例如,可編程序控制器,基于單
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