XD-40數控铣床电气图分析.doc

模块6 XD-40数控铣床电气图分析 一、学习目标 终极目标：读数控机床电气图册，利用电气图维修机床。 促成目标： 1）掌握读图的方法。 2）掌握根据电气图查找机床电气故障的方法。 二、工作任务 分析XD-40 802D数控铣床的电气图三、相关实践知识 数控机床的电气册由数控机床厂商提供，电气原理图一般包括主电路、控制电路、进给伺服驱动电路、主轴驱动电路、CNC接口电路和PLC输入输出电路。除此之外还提供电气元件安装位置图等，便于维修。机床厂在设计电气图册时一般考虑多种不同情况，如不同的主轴变频器，全闭环或半闭环系统等，因此电气图上会用虚线框标示出来一些选件，这些选件在实际机床电气配置不一定都有，因此在利用电气图进行维修时首先应清楚机床实际的电气配置。 （一）主电路 数控机床主电路主要包括电源的进线，总开关，冷却、润滑、排屑、散热风扇等辅助功能的电机连接，如果因伺服动力电不是380V，还需要动力变压器和控制变压器的变压电路。 图3-6-1 主电路图一 由图3-6-1可以看到，该机床采用三相五线制供电，电网三相380V电L1，L2，L3经总开关QF1输入至电气柜，给各支路供电，QF1带有分离脱扣，当机床执行指令M30时，中间继电器KA11得电，QF1断开，实现了机床关机。机床排屑、冷却及主轴风扇电动机都配有过载保护开关QM，QM的作用相当于QF和FR的作用。FV为限压保护器件，在电动机频繁起停时起干扰作用。 在图纸上标注的3/E4表示此处与第3页E4区标有320和0线号的地方连接，2/B1表示与第2页B1区是相同的三条线。XB0是地线的接线排，此外在图纸上还标明了连接线的线径和QM的型号及电流设定值。 图3-6-2 主电路图二 在第2张主电路图当中，通过一个两相的QF2接到单相变压器上，变压器有24V和220V两个抽头，其中24V用于机床照明灯EL1，EL2；220V用于给其它设备供电，包括热交换器，机床润滑泵，以及两个开关电源。此处开关电源VC1用于系统和PLC输出继电器供电，开关电源VC2用于电磁阀和三色灯供电。 在图中320，0，306，307，308，309，310，311，312，0N，+24A，0D，+24D等都表示线号，在接线或查找机床故障时，应该对应找标有这些线号的线去测试。4/E4，7/E1，8/E1，4/B4等表示该线连接到的电气图页码和区域。 （二）控制电气图 数控机床控制电气图主要完成数控系统上下电的控制，主电路接触器和电磁阀控制，以及三色灯的控制等。 在图3-6-3控制电路中，有些机床急停电路是将X轴Y轴Z轴等轴的正、负向超程限位开关和急停开关的常闭触点串联在一起, 任意一个常闭触点断开都会造成急停线圈失电, 从而断开伺服的输入电源, 系统停止。要使系统退出保护，需压下超裎解除开关，使伺服系统恢复供电。再通过机床面板选择手动方式，选择相应的轴，向超程急停的反方向移动即可退出超程急停，然后复位。这种方案维修和操作者无法区分急停故障的原因是急停按下，还是哪个轴的哪个方向出现硬限位超程 图中SQ23、SQ24、SQ25是X、Y、Z轴的硬限位开关信号，SB3是急停按钮输入，KA14是超程释放信号。 图3-6-3 控制电路图一 上图中，中间继电器的常开触点实现了警示灯的控制，系统的起/停电路的控制，按下SB2按钮KA2线圈得电，KA2触点闭合且自锁，系统完成上电。 图3-6-4 控制电路图二 图3-6-4中，依靠PLC输出继电器KA9和KA10实现了排屑电机正反转的控制，正反转KM1Z和KM1F线圈互锁。依靠PLC输出继电器KA8完成冷却控制，在接触器线圈旁并联阻容吸收器FV，防止干扰。 （三）PLC输入/输出电气图 802D系统内集成S7-200电路PLC，由PP72/48输入/输出模块扩展I/O，每一个模块上有X111、X222、X333三个接口，通过端子转换器连接到各接线端子或输出继电器上，I/O点的多少与系统的功能相关。 图3-6-5为X111接口中Q6.0~Q7.7输出信号电气图，输出接口功能在图中上方已经标明，维修时根据其功能来查找所对应的输出继电器。例如如果机床冷却功能故障，分析时首先依据电气图，找到冷却输出的地址为Q6.5，输出的继电器为KA8，然后利用PLC I/O状态或梯形图查看PLC是否已经输出，或利用万用表检测继电器KA8线圈是否已经闭合，触点是否已经接通。 图3-6-5 X111接口PLC输入电气图 图中701~716为输出信号在端子转换器上的线号，利用万用表查找故障时，利用线号来找到该线。 图中5/C7、4/C3分别表示PLC输出继电器的常开触点在第5页C7区使用、在第4页C3区使用。可根据标明的电气图页码和区域找到输出继电器所控制的控制电路。 输出继电器旁边