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论文——数控机床电气设计

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二00七年十一月十五日

数控机床电气设计

摘要

数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合国力的水平，近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。FBs系列PLC的NC定位功能较其它PLC更精准，且程序的设计和调试相当方便。本文提出的是如何

应用PLC的NC定位控制实现机床数控系统控制功能的方法来满足控制要求，在实际运行中是切实可行的。整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性能价格比等显著优点，其软硬件的设计思路可供工矿企业的相关数控机床设计改造借鉴。

关键词：

数控机床、电气控制系统、控制软件总体结构设计、机电一体化、机电传动、电子技术、传感器技术、数控加工、CAD/CAM技术、电力电子技术、机械设计原理、电气控制系统、单片机、PLC;

目录

第一章绪论............................................................................................. (3)

1.1课题的来源 (3)

1.2目的和意义................................................................................ (3)

1.3机电一体化系统的简介 ........................................................ (3)

1.3.1机电传动概述 (4)

1.3.2数控加工的概述 (4)

1.3.3数控加工的设备 (5)

1.4国内外动态 (7)

1.4.1国内研究的状况 (7)

1.4.2国外研究的状况 (8)

1.5机电一体化技术的发展与展望 (9)

第二章系统的总体设计 (10)

2.1机械部分 (10)

2.2电气控制系统方案 (11)

注：附图（共七张；元器件清单1份）

第一章绪论

本绪论主要是从本课题的来源、目的、意义、应解决的主要问题及应达到的技术要求来介绍数控机床型，并且叙述了国内外发展概况以及存在的问题。最后简述了本设计的指导思想。

1.1课题的来源

随着各种学科的交叉发展，原来的纯机械加工已经发展为机电一体化的加工机床，现在随着各种控制技术的日趋完善，机电一体化的加工系统——数控机床已经毫无疑问成为了工业生产的主力装备。一方面，调查表明，我国要成为“世界工厂”，需要培训和造就数十万数控技术应用领域的操作人员、编程人员和维修人员，另一方面，来自机电一体化专业在实践方面对于专门的教学用的仪器设备的需求，是本课题产生的主要的原因。1.2目的和意义

本方案用于实验所需的数控机床。主要用于学校、工厂、以及科研所用，可用于数控机床，数控编程，数控原理实验与培训。本课题是要求在指导的情况下通过查阅相关的内容的资料并进行总体方案的设计（包括机械总体结构，电气控制系统总体结构

和控制软件总体结构设计）进而最终完成适合实验使用的数控机床。该机床能实现单轴定位及两轴联动联动，从而可以完成对塑料制品的铣、铰等基本的切削运动，并能加工形状简单的零件。

1.3机电一体化系统的简介

机电一体化技术的基本概念是指将机械学、电子学、信息处理和控制及专用软件等当代各种新技术进行综合集成的一种群体技术。机电一体化系统主要有五个组成部分:动力、机构、执行器、计算机和传感器,组成一个功能完善的柔性自动化系统,其中计算机、传感器和计算机软件是机电一体化技术的重要组成要素。机电一体化系统具有结构简单、功能多、效率高、精度高、能耗低的特点,与传统的机械产品比较,机电一体化产品至少有以下三个优点。

(1)原有的机构产品中增加信息处理装置及相应软件,来替代原有产品的部分机械控制机构,不仅提高了自动化程度,而且能大大提高产品质量,同时也降低了生产成本,提高经济效益。

(2)以机电一体化技术为主的新型产品,与原机械产品相比,不仅结构简单,而且功能更加丰富,精度也得到提高。

(3)将电子技术、传感器技术、控制技术与机械技术各自的优势结合起来,形成综合性优势,可开发出具有多种功能、智能化的高新技术产品。

1.3.1机电传动概述

机电传动就是指以电动机为原动机驱动生产机械的系统之总称。它的目的就是电能转变为机械能，实现生产机械的启动，停止以及速度控制，完成各种生产工艺过程的要求，保证生产过程的正常进行。机电传动控制系统发展愈来愈高。现在机电传动机控制系统由微型操纵杆，敏感元件，计算机，伺服机构和执行机构等部分组成。当操纵它时，电传系统立刻将机械动作转变为电信号，经计算机计算放大后，通过电机使执行机构动作。电传操纵系统的优点是结构比较简单，体积和重量小，易于安装和维修、操纵灵敏度高，无滞后现象。由于可以敷设多条电缆，“生存力”大大增强。但就机电传动而言，它的发展大体上经历了成组拖动，单电机拖动和多电机拖动三阶段。控制期间经过了四阶段：

1.接触器与继电器;

2.电机放大机控制;

3.磁放大器，大功率可控水银整流器;

4. 计算机数字控制CNC。就本次设计而言,系统的驱动部分采用了步进电机驱动，控制部分采用比较先进的微机与PLC控制。

1.3.2数控加工的概述

数控加工是指在数控机床上进行零件加工的一种工艺方法，数控机床加工与传统机床加工的工艺规程从总体上说是一致的，

但也发生了明显的变化。以下是数控加工的特殊之处：

1.工序集中：数控机床一般带有可以自动换刀的刀架、刀库，换刀过程由程序控制自动进行，因此，工序比较集中。工序集中带来巨大的经济效益：

a)．减少机床占地面积，节约厂房。

b)．减少或没有中间环节（如半成品的中间检测、暂存搬运等），既省时间又省人力。

2.加工自动化：数控机床加工时，不需人工控制刀具，自动化程度高。带来的好处很明显:

a).对操作工人的要求降低：一个普通机床的高级工，不是短时间内可以培养的，而一个不需编程的数控加工操作工人培养时间极短（如数控车工需要一周即可，还会编写简单的加工程序）。并且，数控工在数控机床上加工出的零件比普通工在传统机床上加工的零件精度要高、时间要省。

b).降低了工人的劳动强度：数控工人在加工过程中，大部分时间被排斥在加工过程之外，非常省力。

c). 产品质量稳定：数控机床的加工自动化，免除了普通机床上工人操作时所产生的疲劳、粗心、估计等人为误差，提高了产品的一致性。

d).加工效率高：数控机床的自动换刀等使加工过程紧凑，提高了劳动生产率。

3.柔性化程度高；传统的通用机床，虽然柔性好，但效率低下；而传统的专机，虽然效率很高，但对零件的适应性很差，刚性大，柔性差，很难适应市场经济下的激烈竞争带来的产品频繁改型。只要改变程序，就可以在数控机床上加工新的零件，且又能自动化操作，柔性好，效率高，因此数控机床能很好适应市场竞争。

4.加工能力强：数控机床能精确加工各种轮廓，而有些轮廓在普通机床上无法加工。数控机床特别适合以下场合：

a).不许报废的零件。

b).新产品研制。

c).急需件的加工。

1.3.3数控加工的设备

数控加工所使用的主要设备---数控机床是信息技术与机械制造技术相结合的产物，代表了现代基础机械的技术水平与发展趋势。数控机床具有以下明显特点：

1）.适合于复杂异形零件的加工。

2）.实现计算机控制，排除人为误差。

3）.通过计算机软件可以实现精度补偿和优化控制。

4）.加工中心、车削中心、磨削中心、电加工中心等带有刀具库并具有换刀功能，从而减少了人工装夹的次数，提高了加工精度。

5）.数控机床使机械加工设备增加了柔性化的特点。柔性加工不仅适合于多品种、中小批量生产也适合于大批量生产，且能交替完成两种或更多种不同零件的加工，增加了自动变换工件的功能，可实现夜间无人看管的操作。

由几台数控机床（加工中心）组成的柔性制造系统（FMS）具有更高柔性的自动化制造系统，包括加工、装配和检验等环节。数控机床可划分为三个层次：

1）.高档型数控机床：是指可以进行复杂形状的加工，具有多轴控制或工序集中、自动化程度高、高度柔性的数控机床。

2）.普及型数控机床：具有人机对话功能，应用较广，价格适中，通常称之为全功能数控机床。

3).经济型数控机床：结构简单，精度中等，但价格便宜，仅能满足一般精度要求的加工，能加工形状较简单的直线、斜线、圆弧及带螺纹类的零件。

选用数控机床需遵循的原则是：

1）.实用性：是指明确数控机床来解决生产中的哪一个或哪几个问题。

2）. 经济性：是指所选用的数控机床在满足加工要求的条件下，所支付的代价是最经济的或者是较为合理的。

3）.可操作性：用户选用的数控机床要与本企业的操作和维修水平相适应。

4).稳定可靠性：是指机床本身的质量，选择名牌产品能保证数控机床工作时的稳定和可靠。

PLC（可编程逻辑控制器）发展的现状及发展的趋势PLC发展到现在共经历了四代。现在的PLC采用16位以上的微处理器作为CPU外，内存容量更大，还可以将堕胎PLC连接起来，实现资源共享;还可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统；变成语言除了可使用传统的梯形图、流程图等还可以使用高级语言；外设多样化，可以配置CRT和打印机等。目前国内外用于这方面控制系统的PLC主要是由几大主要生产商提供的。即：Siemens(GER),GE(U.S),Rockwell(U.S),Mitsubishi(Jap),Omron(Ja p)这几家主要的PLC供应商占据了PLC市场的75%~80%。现在的主要的PLC的厂商都集中在日本和美国等发达国家，国内生产和制造PLC的工艺技术都还落后于这些国家。其发展的趋势是：

1、人机界面更加友好PLC制造商纷纷通过收购或联合软件企业、或发展软件产业，大大提高了其软件水平，多数PLC品牌拥有与之相应的开发平台和组态软件，软件和硬件的结合，提高了系统的性能，同时，为用户的开发和维护降低了成本，使更易形成人机友好的控制系统，目前，PLC＋网络＋IPC＋CRT的模式被广泛应用。

2、网络通讯能力大大加强PLC厂家在原来CPU模板上提供

物理层RS232/422/485接口的基础上，逐渐增加了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。由于近来数据通讯技术发展很快，用户对开放性要求很强烈，现场总线技术及以太网技术也同步发展。

3、开放性和互操作性大大发展PLC在发展过程中，各PLC 制造商为了垄断和扩大各自市场，处于群雄割据的局面，各自发展自己的标准，兼容性很差，这给用户使用带来不便，并增加了维护成本。开放是发展的趋势，这已被各厂商所认识。

4、PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛PLC的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大大增强，不再局限于逻辑控制的应用，而越来越应用于过程控制方面，有人统计，除石化过程等个别领域，PLC均有成功能应用，PLC在相当多的应用取代了昂贵的DCS，从而使原来PLC（顺序控制）＋DCS（过程控制）的模式变成PLC＋IPC模式。

5、工业以太网的发展对PLC有重要影响，以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引进控制领域。目前的挑战在于:

1）.硬件上如合适应工业恶劣环境；

2）.通讯机制如何提高其可靠。

以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。但以太网在工控系统的应用却日益增多，适应这一过程，各PLC厂商纷纷推

出适应以太网的产品或中间产品。从PLC的发展趋势来看，PLC 控制技术将成为今后工业自动化的主要手段。在未来的工业生产中，PLC技术、机器人技术、核CAD/CAM技术将成为实现工业生产自动化的三大支柱。

1.4国内外动态

1.4.1国内研究的状况

近十几年来，我国各级政府在工业控制计算机及其系统，可编程序逻辑控制器（PLC）、数控系统、工业机器人等技术和产业都曾列入重点发展规划，各项都有上千万元的投资，但真正能形成规模性产品生产的产业却寥寥无几，在国内市场的占有率不足10％。跟踪研究国外先进技术的发展、加大市场调研力度是高新技术产业开发中的一个严肃的课题，不能不引起各层次决策者重视和积极支持。外资企业进入我国市场时，在市场调研方面的资金投入是惊人的重视。相比之下，我国各级政府、各企事业特别是国营企业在跟踪研究和市场调研方面的投入却重视得不够。同时机电一体化技术涉及的领域广泛，不可能全面发展。就可编程序逻辑控制器（PLC）而论，80年代末90年代初我国有三十多家企事业单位小批量生产中低档产品系列。面对年需求量十几万台整机产品的庞大市场需求，大多数国内的企事业单位都未能越过国外大型企业的竞争壁垒，没有一家企业能达到规模性产业，纷纷退出竞争，国外企业几乎独霸了市场。数控机床是关

系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。在整个机床行业不景气的时期，数控机床的发展一枝独秀，最近几年，我国数控机床无论在产量、品种还是在高档机床的生产方面发展很快。自1999年以来，机床行业出现了止滑回升的好势头，尤其是随着数控机床产品的开发，质量和品质可靠性的提高所取得的显著成效，增长较快。2003年数控机床出口额同比增长了15.87%。数控机床已经成为了当代机械行业的主流装备。如国内的北京第一机床厂就与大连理工大学等高校合作生产出XK4860五坐标数控螺旋桨铣床等国内领先的数控机床。但随着我国经济的快速发展，数控机床生产远满足不了市场需求，国产数控机床仅占我国总消费额的50%左右。台湾、日本成为我国大陆数控机床进口的主要来源地。

1.4.2国外研究的状况

目前国际先进制造业不断改善自动控制系统、提高传统制造业的技术水平和市场竞争力；机电一体化产业结构不断调整，各行业不断融合，数控技术趋于模块化、网络化、多媒体和智能化。现场总线是当前自动化控制与仪器仪表领域技术发展的第一热点。电力电子技术成为改造传统产业的基础，它拓宽了微电子技术的应用领域，为机电一体化、新能源技术、核技术、航天技术、超导应用、激光装置、生物工程、新材料技术提供了高性能、高精度、高效率和高质量小型的电控设备和电源设备，成为发展高

新技术的基础。工业发达国家应用机电一体化技术已十分广泛，不仅在单机产品中占有重要位置，而且在生产制造系统内也十分活跃。例如，计算机集成制造系统（CIMS）、快速成型制造系统（RPM）、智能制造系统（IMS）等。机电一体化产品模块化的发展促进了新产品的开发，品种不断增多，花样不断翻新，缩短了开发周期。以驱动为核心的驱动模块单元（简称D），以伺服为核心的运动控制模块单元（简称M），以二根导线把各功能单元连接起来的总线或现场总线等，已形成了标准化的产品。智能制造技术是21世纪机电一体化技术的重点发展领域。所谓智能制造技术是指90年代初由日本发起的“智能制造系统”（IMS）国际合作研究计划提出的技术。这个合作研究组织包括日、美、欧盟、澳大利亚等，计划在十年中投资10亿美元，设立100个研究开发项目，开展智能制造的前期研究工作，目标是开发出能使人和智能设备都不受操作者和国界限制的合作系统。而数控加工的主力设备数控机床技术在国外的发展已经呈现出五大特点：

1.高速、高效和复合加工机床发展迅速

2.机床更强调安全和环保要求

3.功能部件发展迅速，已形成完整配套件产业

4.控制系统功能更加完善、强大，开放式结构趋势明显

5.机床的外观、质量水平更高。

1.5机电一体化技术的发展与展望

(1).数控化和综合化将先进的计算机及多种控制技术手段、以及高精度和自动化的工件定位系统相结合，从而形成研制和生产的加工中心，已成为数控加工技术发展的一个重要趋势。

(2).小型化和组合化国外已把切割铣削和模具冲压多种加工方法组合在一台机床上，制成多功能的冲床，它兼有切割铣削的多功能性和冲压加工的高速高效的特点，可完成切割铣削复杂外形、打孔、打标、划线等加工任务。

第二章系统的总体设计

一个较完善的机电一体化系统，包括以下几个要素：机械本体、能源部分、测试传感部分、驱动装置、控制及信息处理单元，各要素之间通过接口相联系。

2.1机械部分

机械部分设计与分析将根据机械设计原理提出几种机械设计方案，并对这些方案进行比较选择，阐明设计方案选择的理由以及所采用方案的特点；同时，就设计过程阐述本人对有关设计

的一些表述.本设计是一个主要用于教学实验用的数控铣床系统，是要对零件进行铣削加工的。我们要论证教学实验用的数控铣床系统的总体方案，就需要对该系统有一个整体的了解。要进行总体方案论证，先要熟悉设计参数，我们才能以此为依据进行取舍。下面就是我这次设计的参数。实验用的数控铣床系统，其工作参数如下：机床尺寸（宽×长×高）：760×1475×1400 (㎜×㎜×㎜)；最大加工范围(X×Y×Z)：400×300×150 (㎜×㎜×㎜) ；主轴电机功率：60 (W)；主轴转速：3000 (r/min) 平；工作台尺寸160×160 (㎜×㎜)；空间加工范围170×160(㎜×㎜)；工作台最大承重s50 (㎏)；工作速度 :0～5(ｍ／min)快速移动速度8 ｍ／min ；数控机床的结构形式有很多，通过对其主要的结构形式的分析，大体上最常见的可分为如下两类：

<1>工件沿X坐标方向移动的类型，这类机床主要采用的是龙门式结构，其工作的原理为：工作台沿X方向移动。而Y坐标则为打印头在由双立柱及横梁构成的龙门上的运动，既可用于二、三坐标作平面铣削，又可以扩展为四坐标机床用于切割管件和型材，还能构成五坐标机床加工空间曲面。这类机床的规格尺寸较大。另外工件沿X坐标方向移动式结构还有两种悬臂式的结构,一者是为工作台沿X坐标方向移动，另一者为工件及夹具同时沿X坐标方向移动，其规格尺寸都比龙门式的要小。

<2>工件沿X,Y二坐标方向移动的类型这类机床多为单纯用

于切割的二、三坐标机床，其切割头悬臂伸出，在水平面内并无移动；而工件则可以沿X、Y两个方向运动，这类机床的结构比较简单，规格尺寸也较小，最大2000x1500（mm×mm）。工件沿二坐标方向移动的类型又可分为十字工作台式和工件与夹具移动式两种；前者工件与工作台连动，规格更小些；后者规格尺寸稍大，工作台固定不动，而工件则由夹具夹持着移动，大多是与自动冲裁技术结合在一起成为可完成切割铣削，冲裁等多种加工功能的多功能机床。

2.2电气控制系统方案

要实现对机电一体化的数控机床的有效控制，这样的电气控制系统有多种方案可以选择。其中最主要的是采用：

<1>采用单片机的控制系统；

<2>采用了集成DSP芯片的控制板与PC机相联系的控制系统；

<3>采用PLC与PC机相联系的控制系统。

各控制系统方案的特点与比较：

<1>采用单片机的控制系统所谓的单片机即是一块集成了CPU、RAM\ROM(EPROM或EEPROM)、定时/计数器、时钟、多种功能的串行和并行I/O口的芯片。如Intel公司的8031系列等。除了以上基本功能外，有的单片机还集成有A/D、D/A，如Intel公司的8098系列。概括起来说，单片机具有如下特点：

（1）可靠性好。芯片本身是按工业测控环境要求设计的，其抗工业噪声干扰优于一般通用CPU；程序指令，常数，表格固化在ROM中不易破坏；许多信号通道都在一个芯片内部，故可靠性高。

（2）易于扩展。片内具有计算机正常运行所必须的部件，芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、串行I/O管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。

（3）控制功能强。为了满足工业控制要求，一般单片机的指令系统中均有丰富的条件分支、I/O口的逻辑操作以及位处理指令。一般来说，单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处理器。

（4）单片机一般采用了面向控制的指令。

（5）价格低廉。如低档单片机价格只有几元钱。开发环境完备，开发工具齐全，应用资料众多,后备人才充足。并且国内大多数高校都开设了单片机课程和单片机实验。

<3>采用PC与PLC相联系的控制系统可编程逻辑控制器。

（Programmable Logic Controller，简称PLC）是以微处理器为核心的工业控制装置。它是计算机家族中的一员，是为了工业控制应用而设计的，主要用于代替继电器实现逻辑控制。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种控制装置将传统的继电

器控制系统与计算机技术结合在一起，具有高可靠性，灵活通用，易于编程，使用方便等特点，而且随着技术的发展，它的功能早已大大超出了逻辑控制的范围，因此近年来在工业自动控制，机电一体化，改造传统产业方面得到广泛地应用。虽然各种PLC 的组成各不相同，但是在结构上是基本相同的，一般由CPU，存储器，输入输出设备（I/O）和其他的可选部件组成。CPU是PLC 的核心，它用于输入各种指令，完成预定的任务。自整定，预测控制和模糊控制等先进的控制算法也已经在CPU中得到了应用存储器包括随机存储器RAM和只读存储器ROM，通常将程序以及所有的固定参数固化在ROM中，RAM则为程序运行提供了存储实时数据与计算中间变量的空间；输入输出系统I/O使过程状态和参数输入到PLC的通道以及实时控制信号输出的通道，这些通道可以有模拟量输入、模拟量输出、开关量输入、开关量输出、脉冲量输入等，使PLC的应用十分广泛。在本控制系统中，PLC模块除了能够实现对机床各轴的顺序运动控制功能，还能实现X,Y轴的插补运动控制功能。所以选择PC与PLC相联系的控制系统。

基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]

基于PLC的数控车床电气控制系统设计毕业论文_(2)[1]

摘要 数控机床是一种机电一体化的数字控制自动化机床。早期的数控机床是依靠继电器逻辑来实现相应的功能。由于继电器逻辑是一种硬接线系统，布线复杂，体积庞大，更改困难，一旦出现问题，很难维修。这样的系统，其可靠性往往也不高，影响正常的生产。 本文正是针对这一问题展开工作的。本文介绍了用三菱FX2N微型可编程控制器对CK9930机床的电气控制部分的改造设计，重点阐述了数控机床PLC的功能、机床的电气控制原理及相应的PLC程序编制与调试三方面的问题。并且详尽地展示了PLC控制程序的开发过程。 根据数控车床所承担加工任务的特点，可知其操作过程比较复杂。要用PLC 控制车床动作，必须将PLC及其控制模块和相应的执行元件加以组合。所以在该控制程序的开发过程中，采用了模块化的结构设计方法。 本文主要完成了主轴控制、坐标轴控制、自动换刀控制、定时润滑控制以及报警处理等功能的PLC控制程序的开发。并且利用FXGP_WIN-C软件编写了该机床的PLC控制程序，并借助其运行、监控功能，通过相关设备，观察了程序的运行情况。 关键词：PLC控制，数控车床，梯形图

目录 第一章概述 (1) 1.1 数控系统的工作原理 (1) 1.1.1 数控系统的组成 (1) 1.1.2 数控系统的工作原理 (2) 1.2 PLC的硬件与工作原理 (3) 1.2.1 PLC的简介 (3) 1.2.2 PLC的基本结构 (3) 1.2.3 PLC的工作原理 (4) 第二章数控车床的PLC (5) 2.1 数控车床PLC的信息传递 (5) 2.2 数控车床中PLC的功能 (6) 2.2.1 PLC对辅助功能的处理 (6) 2.2.2 PLC的控制对象 (6) 2.3 用PLC实现车床电气控制系统的功能 (7) 2.4 利用PLC代替继电器—接触器控制方式的优越性 (8) 第三章 CK9930数控车床电气控制分析 (9) 3.1 车床主要结构和运动方式 (9) 3.2 车床对电气控制的要求 (9) 3.3 车床的电气控制电路分析 (10) 3.3.1 主电路分析 (11) 3.3.2 控制电路分析 (11)

电气照明设计文本

目录 工程概述 (1) （一）工程概况 (2) （二）设计内容 (2) 设计方案说明 (3) （一）供电方式 (3) （二）配线形式 (3) （三）敷设方式 (3) （四）电气照明 (4) （五）控制方式 (5) （六）防雷保护、安全措施及接地系统 (5) 计算说明书 (8) （一）照度计算 (8) （二）负荷计算 (15) 课程设计总结： (25) 参考文献 (26) 致谢 (27)

工程概述 （一）工程概况 1.本工程为地上建筑，建筑面积为876平方米，建筑高度29.75米，建筑为六层学生公寓楼，层高为3.6米。 2.该工程共有六层，地下一层为架空层，地下一～六层为学生寝室。 3.用电负荷等级：根据本项目的特点，建筑物负荷等级和防雷等级：三类、三级。 4.建筑电源：建筑物的电源均采用五芯电缆引自相关变配电所。 5.结构形式：框架结构，现浇混凝土楼板。 （二）设计内容 1、配电系统 2、照明系统 3、防雷保护、安全措施及接地系

设计方案说明 （一）供电方式 1.该建筑物的供电方式是单电源供电，三相引入，电源采用五芯电 缆引自相关变配电所，引入到公寓楼架空层的总箱AP1内，再由总箱向AP2、AP3、LAW3三相引入。另设有UPS备用电源。 2.计量方法为分区计量。计量箱设在每层楼的楼梯口处。电缆由室 外变配电房用钢管穿墙引入，所有进入建筑物的电缆金属外皮均在入户处采用40×4镀锌扁钢与总等电位联结装置焊接联通。3.建筑物内的导线均采用绝缘线穿PVC管暗敷。该建筑物配电系统 接地采用TN-S系统。 （二）配线形式 低压配电线路中，进入建筑物的电缆均采用联聚乙烯绝缘的铜芯线缆，建筑物内的导线均采用聚氯乙烯绝缘的铜芯导线。 （三）敷设方式 1.各主干电缆从相关变电所引出埋地敷设至本工程各用电设备线路 采用穿钢管埋地的方式至总配电箱；从总配电箱至各幢楼的配电箱采用穿钢管埋地的方式敷设；建筑物内的导线均采用绝缘线穿

数控机床电气控制

数控机床电气控制 第一章机床控制线路的基本环节 内容机床常用电器的选择 机床电气原理图的画法及阅读方法 三相异步电动机的启动控制线路 三相异步电动机的运行控制线路 三相异步电动机的制动控制线路 电动机的保护环节 学习目标。通过本章的学习，熟练掌握低压电器的结构，工作原理，掌握控制线路 的基本环节及一些典型线路的工作原理，分析方法，从而具备正确选用机床常用电 器的能力，分析机床控制电路基本环节的能力和看懂电气控制原理图的能力。 第二章典型普通型机床电器线路的分析 内容电气控制线路分析基础 C650卧式车床的电气控制线路 X62卧式万能铣床的电气控制线路 学习目标。通过本章的学习，了解集中普通典型机床的基本结构，掌握其电气控制 原理熟练掌握阅读分析电气控制原理图的方法与步骤，培养读图能力，为机床及其 他生产机械电气控制系统的设计，安装，调试和维护打下一定的基础。 第三章机床电气控制系统的设计 机床电器控制系统的设计基本原则和设计步骤 电力拖动方案的确定和电动机的选择 机床电气控制线路设计的一般要求 机床电气控制线路的设计方法及实例 机床电气控制系统的工艺设计 学习目标。通过本章的学习，了解机床电器控制系统设计的基本原则，基本内容，正确理解和选用电力拖动方案，掌握机床电气原理图的设计以及电器工艺设计的方法和步骤，具有基本的电气控制系统设计的能力。 第四章可编程控制器plc的工作原理 内容概述 Plc的组成与工作原理 数控机床的plc 学习目标，通过本章的学习，了解可编程控制器的基本组成和编程语言，正确理解 可编程控制器的扫描工作方方式，等效电路，掌握可编程控制的工作原理，以及数 控机床中可编程控制器的形式，特点和功能。 第五章Plc的指令系统 内容Siemens s7-200plc性能简介 S7200plc的基本指令 S7200plc的顺序控制指令 S7200plc的功能指令 学习目标。通过本章的学习，了解西蒙子s7-200plc和fanuc pmc-pa1型的软器件的 特点，掌握其指令系统的功能以及编程的方法，正确理解功能基本指令。了解功能 图的主要内型，掌握顺序控制指令的应用。

数控机床的电气控制系统设计

数控机床的电气控制系统设计 发表时间：2017-11-30T16:05:48.220Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：张春喜周云龙 [导读] 就数控机床而言，属于一类配置软件程序调控模块的职能机床设备。 特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳 110144 摘要：数控机床电气控制系统设计较为复杂、专业。虽然我国在数控机床的生产和优化方面都已经达到了较高水平，但是伴随着我国经济的发展和社会的进步，人们对数控机床电力控制系统的设计升级又提出了新的标准和要求，未来将逐步向更高端的数字化、自动化的发展方向发展。因此，电气控制系统的改良对于数控机床行业的发展，具有至关重要的作用。 关键词：数控机床；电气控制系统；设计 1 数控机床的电气控制系统简介 就数控机床而言，属于一类配置软件程序调控模块的职能机床设备。当然详细系统构造能够解决一些包含调控编码或类似符号指令的程序内容，同时完成编译过程，以编译成为代码的数字进行表达，以对应载体完成对数控设备的注入。然后根据处理流从数控设备产生不同的调控信息，从而达到管控机床操作流程的目标，即根据设计图例的形态与规格标准完成零件的自动加工。此外，相对传统机床，其主要的优势在于有效处理了繁琐、精细、大量、多样的零部件加工流程，体现出更强的灵活性与高效性，标志着了当代机床调控技术研究重点，也是机电一体化研究的重要产物。电气调控规划图包含多个方面构成，即如线路装配调整、运用及维持的参考资源，主要涵盖了原理图、装配线路图、元件分布图等多种图纸的规划。而且整个体系内一切电气设施的调控原则就是依照对应的原理进行，除了电气设施的装配以外，还包含整个系统的调控等等。 2数控机床电气控制系统的重要性 现阶段，社会各界对电能的需求不断增大。尤其是很多电气工程企业，他们主要通过电力输出带动生产力。数控机床的广泛使用，能够增大工业化生产效率，促进企业发展和社会经济进步。数控机床通过高效率工作，可以准确把握产品的生产指标，保质保量地完成生产任务。相比于之前传统的手工加工，数控机床实现了量化和质化的双重飞跃。所以，数控机床的应用领域越来越广泛。 使用数控机床，其实就是编程人员提前编辑好各项生产指标和参数，数控机床只负责自动化的模式生产。生产过程中，产品的质量将提前固定好。数控机床在社会上的广泛应用，使得我国的工业生产能力得到了稳固、快速的提升。数控机床中，电力控制系统是核心、是关键。它是保证数控机床正常运营的大脑，所以世界上绝大部分发达国家将电气控制系统的设计技术列为专利，严格保密，被誉为国家的战略性资源。这种形势下，我国的数控机床电力控制系统的设计将无法借鉴其他发达国家的经验，只能自行摸索。为了保证工业化生产进程能够稳步发展，我国对数控机床电气控制系统设计的研究投入了大量资金、人力、资源，并且大力教育和定向培养相关专业的储备人才。 3数控机床电气控制系统的相关研究 数控机床电力控制系统设计研究是一项非常复杂的工作。但是，只有保证电气控制系统设计研究的合理化、科学化，才能够保证数控机床的高效使用。电气控制系统的设计研究通常分为三大部分，而三大部分中又充斥着很多不同内容的小部分。 3.1硬件系统 数控机床电气控制系统的硬件系统可以分为以下几个主要的小部分。 3.1.1 电源电路 电源电路是保证数控机床能够正常使用的最基本条件。在对电源电路进行设计时，需要采用至少两台伺服变压器，且合理化的电压设置尤为重要。 在数控机床电气控制系统中，主要有两路电源电路。这两条电路互不干扰，作用也不尽相同。一路是负责对电机、电控柜、冷却机等动力设备供电，另一路负责对NCU、PLC及继电器等控制设备供电。如果系统断电，数控机床可以做到断点及坐标记忆。当电路修复正常后，数控机床将可以自行恢复并继续加工。 3.1.2 急停保护电路系统 数控机床在高速运转时，为了保证相关操作人员的人身安全，早在最初设计的过程中，就已经安装了实时监控和急停保护电路系统。该部分的电路设计主要是对机床的电压、电流、速度、位置等进行检测，通过一系列参数判断数控机床是否处于安全的工作状态。如果出现问题，急停保护电路系统以及监控都可以发出相应的不同警报，从而对数控机床起到保护作用。 3.1.3 交流主传动电路设计 交流主传动电路设计是为了保证数控机床的稳定、高效运行。这些电路元器件包括NCU、伺服驱动器、电机、PLC、反馈检测模块等，其设计对于数控机床的正常运行至关重要，缺一不可。想要保证数控机床的稳定运行，还需要不断完善、设计优化各项系统参数。 3.2 软件系统设置 软件系统设置中，参数设置至关重要。数控机床电气控制系统的正常运行，主要依赖NCU控制系统的参数设置和PLC控制系统的程序编写。这些参数设置及程序编写可以保证数控机床根据实际生产需要进行运作，最终顺利完成生产过程。PLC程序设计是数控机床电气控制系统的软件核心，而CPU又是PLC程序设计的心脏。PLC程序设计分为高级和低级两个优先级。其中，高优先级一般是为了处理系统中的紧急信号，低优先级主要负责处理系统中的正常信息。PLC程序设计中，供电系统占据重要地位。供电的程序设计则主要包括系统上电和下电的时序。如果处理不好或者不合理，将严重影响整个控制系统的正常工作或是机床设备的使用寿命，甚至危及生产安全。所以，PLC的供电程序一直都备受关注。 4数控机床电气控制系统的工作原理及其特点 4.1 数控机床电气控制系统的工作原理 数控机床电气控制系统的工作原理非常简单。工作人员将生产的具体要求如各种参数输入到计算机程序，然后进行代码化的编程。这

《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》

《建筑电气工程设计常用图形和文字符号》 YJV22--4*16 代表聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套的电缆，22代表铠装（即在四条线的外面有一层铁皮包裹），一共4芯，截面积为16平方毫米。 YJV-3X4-SC25-HDPE50；YJV：交联聚乙烯电缆，3*4：三根四平方的。SC25：电缆穿25的焊接钢管敷设，HDPE50是指50的波纹管敷设 BV-5×16 SC32：导线型号为铜芯塑料绝缘线，5根16mm2，穿焊接钢管敷设。BV-2×2.5：导线型号为铜芯塑料绝缘线，2根2.5mm2。 VV-5x2.5-SC32/WC/FC 指5*2.5平方的（规格）电缆穿32的焊接钢管沿墙或地面暗敷设。 FPC(15)-WC：穿阻燃半硬聚氯乙烯管敷设。 WP1-BV(3×50＋1×35)CT CE 表示：1号动力线路，导线型号为铜芯塑料绝缘，3根50mm2、1根35mm2，沿顶板面用电缆桥架敷设。 WL2-BV(3×2.5)SC15 WC 表示：2号照明线路、3根2.5mm 2铜芯塑料绝缘导线穿钢管沿墙暗敷。 Z R-BV阻燃型铜芯聚氯乙烯绝缘电线。 NH-B-YJV铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套B类成束阻燃型耐火电力电缆。 T M Y-3（80*8）+1（60*6）：80*8表示A B C三相为80*8的铜排60*6为零排。TMY是硬铜母（铜排母线）的意思。 RVS：铜芯pvc护套双绞线，通常用于公共广播系统背景音乐系统布线，消防系统布线。 RVV：铜芯pvc内护p v外护平行护套线，通常用于弱电电源供电等。

BV，B V电线，全称是铜芯聚氯乙烯绝缘电线。因为分类和用途是用来分布电流用的，属于布电线类，用字母B表示；绝缘材料为聚氯乙烯，用字母V表示，因而得。 开关器件符号说明： TIMS-125/80/43002 其中4表示四级；300：热磁脱扣器；2：电机保护用。 DZ47-60/3P-25：小型断路器，型号DZ47-60，三相25A。 C65N-16A：2P是指适使用C65小规格的断路器，最大分断电流为6000A，额定电流为16A，2P指双极的，VE-30mA指漏电保护电流为30mA C65N-C16/3P：C65指断路器型号，N表示分断电流为6000A，C16表示保护照明线路用，容量为16A，3P表示3极 JDZ10-6 6000/100 0.2/1 （电压互感器）：J 电压互感器 Voltage transformer； D 单相Single phase；Z 浇注式Casting type；10 设计序号Design Number；6电压等级（kV）Voltage class(kV)；6000/100 额定电压比；0.2/1准确等级 电度表型号DD28；DD10；DD862。 第一个字母D 代表电度表；第二个字母T 代表三相（单相为D）；后面的数字是各生产厂商定的。 DD－单相, 如DD862 DT－三相四线, D T862 DS－三相三线如D S862 F－复费率, 如D D SF855 Y－预付费, 如D D SY855

数控机床电气设计

论文——数控机床电气设计 姓名： 专业： 指导老师： 年级（春、秋）层次： 学习中心、函授站：

数控机床电气设计 摘要 数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合国力的水平，近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。在机床的实际设计和生产过程中，为了提高数控机床加工的精度，对其定位控制装置的选择就显得尤为重要。FBs系列PLC的NC定位功能较其它PLC更精准，且程序的设计和调试相当方便。本文提出的是如何应用PLC的NC定位控制实现机床数控系统控制功能的方法来满足控制要求，在实际运行中是切实可行的。整机控制系统具有程序设计思路清晰、硬件电路简单实用、可靠性高、抗干扰能力强，具有良好的性能价格比等显著优点，其软硬件的设计思路可供工矿企业的相关数控机床设计改造借鉴。

关键词： 数控机床、电气控制系统、控制软件总体结构设计、机电一体化、机电传动、电子技术、传感器技术、数控加工、 CAD/CAM技术、电力电子技术、机械设计原理、电气控制系统、单片机、PLC; 目录 第一章绪论............... …错误!未定义书签。 1.1课题的来源............... 错误!未定义书签。 1.2目的和意义........... ……错误!未定义书签。 1.3机电一体化系统的简介... ……错误!未定义书签。 1.3.1机电传动概述 (4) 1.3.2数控加工的概述 (4) 1.3.3数控加工的设备 (5) 1.4国内外动态 (7) 1.4.1国内研究的状况 (7) 1.4.2国外研究的状况 (8) 1.5机电一体化技术的发展与展望 (9) 第二章系统的总体设计 (10) 2.1机械部分 (10) 2.2电气控制系统方案 (11)

数控机床电气控制形考作业1

形成性作业1 (第1章、第2章) 一、单选题 1. 某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于（ C ） A直线控制的数控机床 B轮廓控制的数控机床 C点位控制的数控机床 2. 数控系统除了位置控制功能外，还需要主轴起／停、换刀、冷却液开／停等辅助控制功能。这部分功能一般由（ C ）实现。 A 输入/输出装置 B数控装置 C 可编程序控制器(PLC) 3. （ B ）不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。 A刀开关 B低压断路器 C 组合开关 4. 电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是( A )不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。 A 线圈 B衔铁 C 触点 5. 数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和（ C ）。 A专用型结构 B功能模块式结构 C多微处理器结构

6. 热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的( B )保护。 A过压B过载 C过流 7.（ B ）即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。 A进给控制 B辅助控制 C主轴控制 8. 目前，数控机床主要采用变频调速等先进交流调速技术，由电动机学基本原理可知，该交流调速技术通过改变（ A ）进行调速。 A定子供电频率 B磁极对数 C定子供电电压 9. （ A ）一般要在两点间移动的同时进行加工，所以不仅要求有准确的定位功能，还要求从一点到另一点之间按直线规律运动，而且对运动的速度也要进行控制。 A直线控制的数控机床 B轮廓控制的数控机床 C点位控制的数控机床 二、判断题（对认为正确的题标注“√”、错题标注“×”） 1.绝对式位置检测是：每个被测点的位置都从一个固定的零点算起。（√） 2.接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为交流、直流两种，机床上应用最多的是直流接触器。（×） 3.主轴定向控制又称主轴准停控制，即当主轴停止时能控制其停在固定位置，对M06和M19指令有效。（√） 4.中间继电器实际上也是一种电压继电器，只是它具有数量较多、容量较大的触点，起到中间放大的作用。（√） 5. 常用的位移执行机构有步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机。（√）

数控机床电气控制

第1章绪论 学习目标 掌握数控机床控制系统的构成 了解数控机床的分类 了解数控系统的发展趋势 内容提要 本章着重介绍了数控系统的基本概念及其特点，数控系统的组成及工作过程，数控系统的分类，数控系统的发展趋势。通过学习，掌握数控系统的基本概念，对数控系统的组成及各部分的作用有一个较完整的认识；了解点位、直线和轮廓控制系统以及开环、半闭环和闭环控制系统的组成与特点。 1.1 数控机床电气控制概述 随着大规模集成电路和微型计算机为代表的微电子技术的迅速发展，传统的机械工业已逐渐成为综合运用机械、微电子、自动控制、信息、传感测试、电力电子、接口、信号变换以及软件编程等技术的群体技术。在传统的机械加工设备已经不能满足现代工业制造需求的情况下，数控机床成为目前机械加工的主体，它在提高生产效率和产品质量，减轻操作人员的体力劳动等方面起到了极其重要的作用。数控机床集机械、液压、气动、伺服驱动、精密测量、电气自动控制、现代控制、计算机控制和网络通信等技术于一体，是一种高效率、高精度、能保证加工质量、解决工艺难题和具有柔性加工特点的生产设备，它正逐步取代普通机床。 数控(Numerical Control，NC)技术是用数字化信息进行控制的自动控制技术；采用数控技术控制的机床，或者说装备了主控系统的机床，称为数控机床。数控机床是机电一体化的典型产品，现代数控系统又称为计算机数字控制(computer Numerical Control，CNC)系统。 电气控制技术对现代机床的发展有着非常重要的作用，从广义上说，现代机床电气控制技术的重要标志是自动调节技术、电子技术、检测技术、计算机技术、综合控制技术应用于机床中。尽管现代机床的种类、功能和加工范围有所不同，但它们都离不开电气控制设备，离不开电气控制技术。电气控制装置的配备情况是现代机床自动化水平的重要标志。 1.2 数控机床电气控制系统的组成及特点 1.2.1 数控机床电气控制系统的组成 数控机床电气控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、数控机床强电控制系统等组成，如图1—1所示。

数控机床地电气安全系统

***学院 电气安全课程设计 设计题目: 数控机床的电气安全学生姓名： 学号： 系别：城市与环境科学系专业班级：安全工程 指导教师：

目录 摘要 (1) Abstract (1) 1.数控机床电气安全的基本介绍 (2) 2.数控机床电气装置组成 (2) 3.数控机床常见电气故障 (3) 3.1 硬件故障 (3) 3.2 软件故障 (3) 3.3 电源故障 (3) 4.数控机床电气安全问题 (3) 4.1直接电击 (3) 4.1.1短路、过载保护 (3) 4.1.2漏电保护 (4) 4.1.3接地保护 (4) 4.2间接电击 (5) 4.2.1数控机床电气安全 (5) 4.2.2数控机床剩余电流 (6) 4.2.3数控机床电气隔离和特低电压 (7) 4.2.4数控机床电气系统中性线的处理 (7) 4.3人员操作 (8) 5.结束语 (9) 6.参考文献 (9)

摘要 依据电气安全通用标准《GB5226.1－2008》，并结合数控机床电气结构特点，为提升数控机床电气装置安全而进行的研究，主要是从保护性接地、电气隔离特 低电压、剩余电流保护等方面进行深入分析，根据分析结果用以指导设计和安装 数控机床电气装置时电气安全需要，并给出在数控机床中的实际应用中解决措施。 关键词: 保护接地数控机床电气安全绝缘 Abstract According to the general standard on electrical safety 《GB5226.1-2008》，and combining with the characteristics of electrical structure in NC machine，This study in order to improve the safety of CNC machine tool electrical device, is mainly carried out in-depth analysis of grounding,electrical isolation of extra low voltage, residual current protection from the aspects of protection, according to the results of the analysis were used to guide the design and installation of CNC machine tool electrical device electrical safety needs, and gives the solutions to practical application in NC .machine tool . Key words：protective earthing CNC machine tools electrical safety insulation

数控机床电气控制第2版习题答案习题答案

精品文档 习题答案 机床控制线路的基本环节第一章1.答：低压电器是机床控制线路的基本组成元 件。 它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。 常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。 2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。 3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。因此继电器触点容量较小（不大于5A）。在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。 4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。 过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为1.1--4倍额定电流。最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。 长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。最常用的是利用热继电器进行过载保护。 6．答：当电动机正在运行时，如果电源电压因某种原因消失，那么在电源电压恢复时，精品文档． 精品文档 电动机就将自行起动，这就可能造成生产设备的损坏，甚至造成人身事故。对电网来说，许多电动机同时自行起动会引起太大的过电流及电压降。防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫零压保护。 在电动机运转时，电源电压过分地降低会引起电动机转速下降甚至停转。同时，在负载转矩一定时，电流就会增加。此外由于电压的降低将会引起一些电器的释放，造成控制电路不正常工作，可能产生事故。因此需要在电压下降到最小允许电压值时将电动机电源切除，这就叫欠电压保护。 ．答：如图所示长动控制线路。它的工作原理如下：接通7吸合，主电路接时，接触器KMQS电源开关，按下起动按钮SB2两端的接触起动运行。同时并联在起动按钮SB2通，电动机M控制电

电气设计常用符号

（仅供参考） 附件1：常用电气设备的文字符号共3页第1页

附件1：常用电气设备的文字符号共3页第2页

附件1：常用电气设备的文字符号共3页第3页

附件2：标注设备.灯具安装方式的文字符号共1页第1页 附件3：标注线路(设备)敷设方式、部位的文字符号共1页第1页

附件4：标注设备位号的应用范例（供参考） 例1：当所示设备存在1个以上系列时 AA 07. 2. 08B 单元位号—第8号柜B（抽屉）单元(或B回路) 系列代号—第二个系统(仅一个系统时省略) 子项代号--(如加氯间)尽可能与图签子项编号相同 设备符号—低压开关柜 例2：当所示设备不存在1个以上系列时 YM 07. 1A(1B) 单元位号---1号泵组(1A进水、1B出水)电动阀门 子项代号--(如加氯间)尽可能与图纸子项编号相同 设备符号--电动阀门 例3：当所示设备存在从属关系时 TX / AA 07. 2. 08B 单元位号—8号柜B单元(或B回路)的接线端子板 系列代号—加氯间低压柜第二个系统(1-2位数字) 子项代号--(如加氯间)尽可能与图纸子项编号相同 隶从设备代号—低压开关柜(.设备文字符号替代) 表达设备代号—接线端子板(.设备文字符号替代) 例4：表示电缆时 C 07. 011 电缆编号---第011号控制电缆(视需要确定位数) 子项代号--(如加氯间)尽可能与图纸子项编号相同 项目代号—控制电缆

附件5：标注设备(灯具)安装的应用范例（供参考） 例1：表示设备安装 AL 07. 01 设备位号--07子项的01号(如一层)照明配电箱WC 安装方式—墙上暗装 +1.4 装高（下底）+1.4m 例2：表示照明灯具安装 4x40xG 灯泡（管）数x泡（管）瓦数x光源种类6-YG4A CR 安装方式—顶棚嵌装 3.6 装高+3.6m(相对高程) 6套YG4A型灯具 附件6：标注电线、电缆安装敷设的应用范例（供参考） 例1：表示单回路或照明线路 N1 N1.SC40.FC 或 SC40.FC 敷设方式—地面内暗敷设 保护方式--焊接钢管管径40 回路(缆线)编号 例2

电大专科数控技术数控机床电气控制试题及答案

中央广播电视大学2009-2010学年度第一学期“开放专科”期末考试 数控机床电气控制试题 （宝丰县教师进修学校-马全力提供） 2010年1月 一、单选题（每小题3分，共54分） 1·某数控机床的数控装置只要求能够精确地控制从一个坐标点到另一个坐标点的定位精度，而不管是按什么轨迹运动，在移动过程中不进行任何加工。那么这是属于( )。 A．直线控制的数控机床 B．轮廓控制的数控机床C．点位控制的数控机床 2．数控装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由( )组成。 A.控制软件 B．管理软件和控制软件两部分C．管理软件 3．( )不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。 A.刀开关 B．低压断路器C．组合开关 4．电流继电器与电压继电器在结构上的区别主要是( )不同。电流继电器的线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。电压继电器的线圈匝数多、导线细，与负载并联以反映其两端的电压。 A.线圈 B．衔铁C．触点 5．数控装置是整个数控系统的核心，按CNC装置中微处理器的个数可以分为单微处理器结构和( )。 A．专用型结构 B．功能模块式结构C．多微处理器结构 6．位置检测元件不直接安装在进给坐标的最终运动部件上，而是中间经过机械传动部件的位置转换（称为间接测量），亦即，坐标运动的传动链有一部分在位置闭环以外，这种伺服系统称为( )。 A．开环伺服系统 B．半闭环系统C．闭环伺服系统 7．( )是一种将电脉冲信号转换为机械角位移的机电执行元件。 A．交流电动机 B．直流电动机 C．步进电动机 8．( )又称无触点行程开关，当运动着的物体在一定范围内与之接近时，它就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式检测运动物体的位置。 A．接近开关 B．按钮开关C．组合开关 9．热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或其他负载的( )保护。 A．过压 B．过载C．过流 10．( )即用电气自控驱动工作台运动替代了人工机械驱动工作台运动。

00DX001建筑电气工程设计常用图形和文字符号

→00DX001 建筑电气工程设计常用图形和文字符号 →00G514 吊车轨道联结及车挡 →00G514（六）吊车轨道连接及车挡 →01D203-2 6~10kV配电所二次接线（直流操作部分）→01D303-3 常用水泵控制电路图 →01G123 贮水罐选用及安装 →01R405 压力表安装图集 →01R409 管道穿墙、屋面防水套管 →01S201 室外消火栓安装 →01S302 雨水斗 →01SJ914 住宅卫生间 →01SS105 常用小型仪表及特种阀门选用安装 →01架空输电线路图集---部件制造图 →01架空输电线路图集---低压杆型及设备安装图 →0205R103 热交换站工程设计施工图集 →0298S102 98S102 卧式水泵隔振及其安装 →02D501-2 等电位联结安装 →02J915 公共建筑卫生间 →02R110 燃气（油）锅炉房工程设计施工图集 →02R111 小型立、卧式油罐图集 →02R112 拱顶油罐图集 →02S101 矩形给水箱 →02S106 中小型冷却塔选用及安装 →02S403 钢制管件 →02S404 防水套管 →02S515 排水检查井 →02S515 排水检查井图集 →02S701 砖砌化粪池 →02SS104 二次供水消毒设备选用与安装 →02SS405-1 硬聚氯乙烯（PVC-U）给水管安装 →02SS405-1～4 给水塑料管安装 →02SS405-2 无规共聚聚丙乙烯（PP-R）给水管安装→02SS405-3 铝塑复合给水管安装 →02SS405-4 交联聚乙烯（PE-X）给水管安装 →03D501-3 利用建筑物金属体做防雷接地装置 →03D501-4 接地装置安装 →03R102 蓄势式电锅炉房设计施工图集 →03S401 管道和设备保温、防结露及电伴热 →03S402 室内管道支架及吊架 →03S402 室内管道支架及吊架图集(pdf格式) →03S407-1 建筑给水金属管道安装-铜管 →03SG520-1 钢吊车梁 →03SG520-2 钢吊车梁

数控机床电气控制形成性考核册作业

数控机床电气控制作业2 一、单项选择题 1.用来表明各种电气元件在机械设备上和电气控制柜中的实际安装位置的电气控制系统图是（ B ） A．电气原理图 B.电器元件布置图 C.电气安装接线图 2. 数控机床的进给运动是由（ A ）完成的。 A.进给伺服系统 B.位置检测系统 C.可编程序控制器 3.（ B ）是数控系统的核心 A.进给伺服系统 B.数控装置 C.可编程序控制器 4. 装置在硬件基础上必须有相应的系统软件来指挥和协调硬件的工作，两者缺一不可。数控装置的软件由（ B ）组成。 A.控制软件 B.管理软件和控制软件两部分 C.管理软件 5.（ A ）用来检测工作台的实际位移或丝杠的实际转角。 A. 位置检测装置 B.进给伺服系 C.数控装置 6.（ B ）是一种用来频繁地接通或分断带有负载（如电动机）的主电路自动控制电器。 A.自动空气开关 B.接触器 C.电流继电器 7. （ B ）不仅控制起点和终点位置，而且要控制加工过程中每一点的位置和速度，加工出任意形状的曲线或曲面组成的复杂零件。

A.直线控制的数控机床 B.轮廓控制的数控机床 C.点位控制的数控机床 8. 数控系统的干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些（ C ）的有害的电气瞬变现象。 A.可预见 B.确定 C. 不确定 9.（ A ）是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术措施。电网的许多干扰都是通过这条途径对机床起作用的。 A.接地 B.电动机 C.检测元件 二、判断题（正确的题标注“√”，错误标注“×”） 1. 直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方式，也适合于较大容量（大于10KW）的电动机。（√） 2.开环伺服系统即为无位置反馈的系统，其驱动元件主要是步进电动机。 （ √ ）3. 继电器的输入信号是能是电流、电压等电学量。（×） 4.热继电器的作用是对电路进行短路保护。（×） 5.以交流伺服电机为驱动单元的数控系统称为闭环数控系统。

数控机床电气控制课程标准

数控技术专业 《数控机床电气控制》课程标准 重庆工业职业技术学院

二○○九年五月 制定人员： 张光跃重庆工业职业技术学院机械学院教授姜秀华重庆工业职业技术学院机械学院副教授张新亮重庆工业职业技术学院机械学院讲师陈剑重庆机床集团公司高级工程师 刘学群重庆第二机床厂高级工程师 袁斌重庆长安汽车集团公司高级工程师 执笔人：张光跃 审核部门：数控技术专业建设指导委员会 实施部门：数控技术教研室 批准部门：教务处

《数控机床电气控制》课程标准 一、课程概述 （一）制定依据 本课程标准依据《数控机床装调维修工国家职业资格标准》、《数控技术专业人才培养方案》及本课程在人才培养方案中的作用和地位来制定。 （二）课程的性质与地位 《数控机床电气控制》（CNC Machine tool electric control）是指数控机床内部涉及电气控制的内容，包括数控机床电源电器控制、主轴和进给伺服运动电气控制，刀架电气控制、面板电气控制、I/O接口电气控制以及数控机床电气系统的控制和调试等。《数控机床电气控制》课程以数控设备应用技术为背景，理论与实际并重，是数控技术专业、数控设备应用与维护专业及相关的机电一体化等专业培养工程技术人才必备的一门核心专业课程，该课程为后续课程数控机床的故障诊断和维修打下基础，是一门理论与实践结合很紧密的课程。 通过本课程的学习，使学生掌握数控机床电气系统的基本知识和基本的动手操作方法，并得到必要的实践技能的训练，为后续专业课程学习和学生的顶岗实习作前期准备。本课程与其它课程的关系如下表所

（三）课程设计思路 1）课程内容设计 本专业人才培养目标提出的能力要求是：掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、CNC接口技术、PLC应用技术、电气参数设置和机电联调知识。具备数控机床的操作、手工编程和数控机床的机械和电气的调试和维护维修能力。 根据专业人才培养目标和本课程在专业目标的地位，课程的设计提出了在完整的工作过程中学习，以获得所需的知识和能力。工作过程知识是根据职业岗位职责、工作任务、工作规范、工具、手段与对象结合，并指向目标的职业行动过程所需要的知识，工作过程知识实现了理论知识与实践知识的结合，注重对知识的应用和能力的培养。按工作过程知识构建课程的学习内容，即按职业活动、岗位项目和具体的工作任务来组建学习内容，以具体的工作任务为圆心，凡是与工作过程任务有关的知识按圆周进行排列，纳入学习内容中，无关的知识尽量不讲，使课程的学习、内容构建从原来的学科体系的“平行结构”向工作任务体系的“圆周结构”转变。为使学生能很好学习和掌握本课程的知识和技能，我们结合职业教育特点和重庆地区数控设备构成和应用情况，选用典型的数控机床作为学习载体，按照数控机床电气控制的要求将数控机床的电气控制课程的学习领域分解为七个学习模块，每个学习模块选择一个到三个独立的工作任务，学生学习完这七个学习模块，就能基本掌握对数控机床电气连接与调试，达到教学的要求。在工作任务学习模块中，基

数控机床电气控制系统

第四章数控机床电气控制系统 4.1 概述 说明：本章的内容请下载参阅：某型号机床电路图 数控机床的高度自动化，是由其高度发展的电气控制系统实现的。如果要全面分析了解数控机床，就必须要分析了解数控机床的电气控制系统。数控机床的电器控制系统主要由3个部分组成： 1、机床用PLC; 2、外围电压电气控制系统； 3、执行机构； 只要理清三者之间的关系，才能够全面的了解数控机床的电气控制系统。在工厂使用的数控机床，都带有一种资料专门阐述这三者之间的关系。通常情况下，这一份资料叫做机床电气手册或者电气说明书。在本书中，将会通过讲解电气手册，来阐述数控机床的电气控制系统。 4.2 PLC与数控机床的关系 一、PLC和NC的关系 PLC用于通用设备的自动控制，称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制，称为可编程序机床控制器。因此，在很多数控系统中将其称之为PMC（programmable machine tool controller）。数控系统有两大部分，一是NC、二是PLC，这两者在数控机床所起的作用范围是不相同的。可以这样来划分NC和PLC的作用范围： 1、实现刀具相对于工件各坐标轴几何运动规律的数字控制。这个任务是由NC来完成； 2、机床辅助设备的控制是由PLC来完成。它是在数控机床运行过程中，根据CNC内部标志以及机床的各控制开关、检测元件、运行部件的状态，按照程序设定的控制逻辑对诸如刀库运动、换刀机构、冷却液等的运行进行控制。 在数控机床中这两种控制任务，是密不可分的，它们按照上面的原则进行了分工，同时也按照一定的方式进行连接。NC和PLC的接口方式遵循国际标准“I SSO 4336-1981(E)机床数字控制－数控装置和数控机床电气设备之间的接口规范”的规定，接口分为四种类型： 1、与驱动命令有关的连接电路； 2、数控装置与测量系统和测量传感器间的连接电路； 3、电源及保护电路；

数控机床电气控制技术和设计方法

数控机床电气控制技术和设计方法 发表时间：2019-07-08T10:45:13.837Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：黎运尧 [导读] 摘要：数控机床具有加工精度高、加工质量稳定、生产率高等优点，被广泛应用在机械生产及零件加工中。 （珠海格力电器股份有限公司 519070） 摘要：数控机床具有加工精度高、加工质量稳定、生产率高等优点，被广泛应用在机械生产及零件加工中。数控机床构成复杂，其中电气控制系统是数控机床的核心，其质量是衡量数控机床优良性能的重要指标。因此，在明确数控机床电气控制技术的基础上，做好数控机床电气控制系统设计，对提升数控机床性能具有重要意义。 关键词：数控机床；电气控制；技术；设计方法 数控机床是综合应用微电子、计算机、自动控制、自动检测以及液压传动和精密机械等技术的最新成果而发展起来的完全新型的机械加工设备[1]。数控机床的电气控制技术随着数控技术和计算机技术的不断发展及生产工艺不断提出新的要求而得到飞速发展，已形成单独体系，成为数控机床设计的重要部分。研究数控机床的电气控制原理及设计技术，对确保机床的安全可靠，提高加工精度和生产效率具有重要意义。 1.数控机床电气控制系统 随着计算机技术与数控技术的深入发展及生产工艺的更新换代，数控机床电气控制技术逐步形成独立的体系，同时也成为数控机床设计的关键部分。若想实现数控机床的安全可靠性及生产效率与加工精度的提高，必须加强对数控机床电气控制原理及设计方法的研究。本文结合某立式加工中心的实际情况，着重介绍数控机床电气控制技术及设计方法。该立式加工中心的电气控制系统主要由βis系列交流进给伺服电机组、βi交流主轴伺服电机、SVPM及FANUCOi-Mate-MCCNC系列数字交流伺服模块组成，其中SVPM属进给伺服模块、主轴伺服模块、电源模块一体型设计，由此对串行主轴及进给轴进行驱动，进而体现出性价比高、结构紧凑等优点。 2.加工中心电气控制系统设计 数控机床的电气系统控制原理复杂，设计工作头绪繁多。该加工中心基于模块化思路开展电气系统的设计，即将整个电气控制系统分为硬件电路、PLC程序及参数设置三大模块，再将这三大模块按控制功能划分为若干小模块进行设计，从而提高了设计工作的品质和效率。 2.1硬件电路 图1为该加工中心基于FANUC0i–Mate–MCCNC的电气控制连接框图[2]。具体的硬件电气控制设计根据控制功能划分为几个小模块，如电源电路、交流主传动电路、刀具交换装置传动电路、交流进给传动电路、整流装置电路、急停监控保护电路、NC/PLC连接电路、机床操作板电路、冷却、润滑、通风装置电路等。 图1加工中心电气控制连接框图 2.1.1电源电路 在该电路中根据各控制装置的具体要求进行了电源设计，由伺服变压器输出的～220V供给伺服驱动模块及其风机；由控制变压器输出的～110V供给机床控制回路的接触器；～27V经整流器后输出的-24V供给电磁阀、Z轴制动器；由控制变压器输出的～220V分两路，一路直接供给床身润滑电机、电气箱冷气机等，另一路经开关电源后输出-24V供给CNC、伺服模块、直流继电器等。 2.1.2交流主传动电路 加工中心对主轴有较高的控制要求，即在很宽的范围内速度连续可调，并在每一种速度下均能提供足够的切削所需的功率和转矩，还能频繁的启动、制动、正转、反转及实现准停。同时，为满足自动换刀的要求，还要能实现刀具的自动装卸。该加工中心主轴可在0~6000r/min范围内无级调速，主轴电机的内置编码器，既检测主轴速度，也检测主轴位置，主轴控制部分主要完成主轴闭环速度控制，但准停时则完成闭环位置控制。另外，通过CNC中内置PLC将主轴的各种实际工作状态传递给CNC用以完成对主轴的各项功能控制。 2.1.3交流进给传动电路 进给系统承担加工中心各直线坐标轴的定位和切削进给，其性能直接影响整机的运行状态和精度指标。该加工中心进给系统采用半闭环控制方式，脉冲编码器与电机同轴，兼做位置和速度反馈，X、Y、Z轴伺服电机与滚珠丝杠副直联驱动，这样使伺服系统的各种非线性环节，如：丝杠刚度、传动装置间隙、摩擦阻尼等均置于闭环之外，因此提高了系统的稳定性，X、Y、Z向支承导轨均采用直线滚动导轨，刚性高，磨擦力小，定位精度高，轴快速移动速度为24m/min。 2.2PLC程序 PLC程序是数控机床电气控制的核心部分。数控机床的PLC程序处理时间为几十毫秒至上百毫秒，这个速度处理绝大多数信息已足够了，但对某些要求快速响应的信号，这个处理速度就不够了。因此，该加工中心PLC程序设计分为高级程序和低级程序两部分：其中，高级程序中编入了必须传输到数控系统要求快速处理的紧急停止信号；低级程序则按控制功能分几个模块编制，如主轴（正反转、定向、变档、换刀等），三个直线轴（进给、快速、回参考点等），操作面板，各种电动机（润滑、冷却等）。