重型數控機床電氣驅動子系統劃分同故障分析
一、重型數控機床電氣控制與驅動系統子系統劃分
開展性研究工作之前,需要對系統的結構了解清楚,否則將會導致很多性工作無法準確開展。因此,對系統進行層次和子系統劃分。
由GJB431可知,產品按照復雜程度由高到低可以分為:系統、分系統、裝置、機組、單元體、組件、部件和零件。
目前針對重型數控機床電氣控制與驅動系統結構劃分的文獻較為稀缺。
根據機床的電氣原理圖與工作原理對其進行劃分,將其分為電源控制系統、PLC輸入、PLC輸出控制系統、主軸驅動控制系統、X軸進給控制系統、Y軸進給控制系統、Z軸進給控制系統、W軸進給控制系統、輔助裝置控制系統等9個關鍵字系統。
(1)電源控制系統
為機床各個系統提供電源支持,包括對各個系統強電(380V,220V)供給的控制和弱電(24V)供給的控制。電源控制系統肩負著對機床各個控制器件和輔助器件的電源輸出及控制,是機床啟動的要條件和關鍵核心部位。
(2)PLC輸入控制系統
擔負著對機床各個控制器件以及輔助器件的狀態信息進行實時錄入的任務,以便完成對數控機床整機運行的時序邏輯控制。其主要功能由23個IB數字量輸入模塊與遍布在機床各處的輸入設備(按鈕、開關、各種傳感器等)完成。
(3)PLC輸出控制系統
此系統的功能是將經過CPU處理過的輸入信號和用戶程序生成的輸出信號傳送到輸出模塊來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈以及調節閥、變頻器等裝置的開關閉合,從而控制機床各種機構及裝置的運動與停止。
(4)主軸驅動控制系統
機床平板主要由調速裝置和主軸電機組成。通過調速裝置實現對主軸電機的控制,完成主傳動運動,為機床加工提供足夠的動力。
(5)進給控制系統
該系統是機床的執行部分,主要由驅動控制裝置、伺服電機、反饋裝置組成。根據數控裝置發來的指令(進給速度、方向、位移)控制運動部件。由直線光柵尺獲得位置反饋信號,并與數控裝置發來的指令比較,根據誤差控制運動部件的進給。
(6)輔助裝置控制系統
主要由冷卻裝置、排屑裝置、油泵電機、主軸風機等組成。為機床的正常加工提供。
重型數控機床電氣控制與驅動系統結構復雜、零部件較多,如果對每個系統都進行分析,工作量將會增加,并且有些零部件對于數控機床的正常工作影響并不大,所以無分析。
二、數控機床故障分析
計算機技術、微電子技術、自動控制技術能各項技術的不斷發展,使得傳統的數控機床技術以及不能滿足日益需求的生產工藝等,進而基于PLC的數控機床電氣控制系統便在各個廣泛關注并應用,磨床床身在機電的之中有大的發展空間,將PLC與數控機床相融合,可以的數控系統的自動化程度以及的提高了生產的效率。
數控機床在使用過程中要避免讓操作人員、機床以及加工人員等造成傷害和損傷,要在出現問題時及時進行處理。在正常情況下,數控機床在運行過程中,可以斷開急停按鈕,使數控機床處在一個常閉狀態下。按下按鈕后,觸電會自動斷開,這樣系統中的繼電器就會出現中斷的情況,可以將移動裝置動力電源進行斷開。在連接PLC中間繼電器以后,可將信號發送到系統中產生急停警報,這樣信號系統中就產生了復位信號。
超程限位開關一直處于松開狀態,用戶在操作數控機床時,一旦出現將超程限位開關壓下的情況,會導致繼電器出現斷電現象,中間繼電器的一組常開觸點可以向PLC輸入斷系統發送急停信號,同時,也能將超程警報信息發給系統,系統可以根據信號做出的反應,對出現的問題進行處理。
近年來,我國的工業生產在效率和效益方面有了很大的提高,這和應用很多的技術分不開,在工業生產過程中,數控技術的發展對其影響非常大,其中,PLC邏輯處理功能在不斷的完善,而且,在實際的應用過程中體現出了很好的效果。因此,設計一套和電氣控制系統相配合的系統非常,能夠好的對各個部分的選型進行充分考慮,同時,電氣系統的作用也能好的發揮。