毕业论文-FANUC-0i-数控铣床电气控制系统及控制设计.doc

FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计摘要 数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下精确地进行铣削加工的机械加工设备。与传统铣床相比,数控铣床精度更高驱动功率更太，机械机构动、静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时同连续运行和尽可能少的停机时间。FANUC 0i mate C 系统是一款具有很高性价比的超薄一体型 CNC 系统。该系列产品有用于车床的 FANUC Oi Mate TC，2 轴 2 联动；用于铣床、加工中心的 FANUC Oi MateMC，3 轴 3 联动。本次毕业设计对 FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制程序进行设计，电气控制系统设计包括主轴变频调速器型号选择，变频器的参数设置；伺服驱动器系统设计；内置 PLC I/O 接口设计。PLC 控制程序包括数控铣床急停控制、数控铣床工作状态开关 PMC 控制、数控铣床加工程序功能开关 PMC 控制、数控铣床倍率开关 PMC控制、数控铣床辅助功能代码 PMC 控制。关键词 FANUC 0i mate C；数控铣床；变频调速器；PLC；伺服驱动FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计FANUC 0 I mate C CNC milling machine electrical control system and PLCcontrol program designAbstractCNC milling machine is a common milling machine used digital control systemCanbeunderthecontroloftheprogramcodeaccuratelyformillingmachiningequipment .Compared with the traditional milling machine, CNC milling machine precision ishigher. Driving power is too more, mechanical mechanism dynamic and static stiffness, thermalstate is better, more reliable, can achieve long-term continuous operation and as far as possiblelittle downtime.FANUC 0i mate C system is a highly cost-effective ultra-thin size CNC system. This series ofproducts include FANUC Oi Mate TC which used in lathe, with 2 axis 2 linkage and FANUC OiMate MC which Used for milling machine and machining center, with 3 axis 3 linkage.The graduation design of FANUC 0 I mate C CNC milling machine design of electrical controlsystem and PLC control procedures. Electrical control system design includes the choice ofspindle VVVF inverter model, the parameters of the frequency converter set; Servo drive systemdesign; The built-in PLC I/O interface design.PLC control program including CNC milling machinestop control,CNC milling machine working state switch PMC control, numerical control millingmachine processing program function switch PMC control, CNC milling machine ratio switch PMCcontrol , CNC milling machine auxiliary function code PMC control.Key words :FANUC 0i mate C;CNC milling machine; Frequency conversion governor;PLC;Servo driveFANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计目录引言.11 FANUC 0i mate C 系统构成.21.1 FANUC 0i mate C 系统组成及功能.21.2 FANUC 0i mate C 系统的配置.31.3 FANUC 0i mate C 系统的功能连接.62 系统硬件配置.82.1 主轴电机的选型.82.2 交流异步电动机的调速方法.82.3 变频调速器工作原理和基本构成.102.4 变频调速器的选择.122.5 变频调速器的参数设置.132.6 CNC 变频调速器的连接框图.162.7 数控机床进给伺服系统的组成和功能特点.162.8 伺服电机的选型.192.9 进给伺服单元的选型.243 电气控制系统电路图设计.263.1 主轴控制原理图.263.2 供电原理图.263.3 CNC 主板.273.4 X、Y、Z 轴伺服放大器.283.5 PLC 开关量输入输出.294 PLC 控制程序设计.324.1 FUNUC-Oi 系统 PMC 的性能和规格.324.2 内装 I/O 卡和 I/O LINK 地址分配及设定.334.3 FUNUC 系统 PMC 的功能指令.344.4 数控机床 PMC 控制程序设计.374.4.1 数控铣床急停及坐标轴限位控制.37FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计4.4.2 数控铣床工作状态开关 PMC 控制.394.4.3 数控铣床加工程序功能开关 PMC 控制.424.4.4 数控铣床倍率开关 PMC 控制.444.4.5 数控铣床辅助功能代码 PMC 控制.46结论.49致谢语.50参考文献.51附件FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计引言数控机床是电子信息技术与传统机床技术相融合的机电体化产品是发展机器制造业以全整个工业必不可少的复杂，生产工具，即是生产力要素，又是生要商品。数控机床具有高效、精密、柔性自动化和易于实现工艺复合和信息集成等绪多特点，特别适于加工复杂形状和零件和中小批，多品种的柔性生产。因而已成为现代先进制造技术最重要的基础装备和世界机床市场的色流产品。数控化率列是一个国家制造业现代化水平的重要标志，数控加工技术的发展直接影响到国民经济各部门制造技术水平的提高。数控机床按工艺用途分类有数控车床、数控铣床、数控磨床、数控镗床以及加工中心。这些机床的动作与运动都是数字化控制，具有较高的生产率和自动化程度，特别是加工中心，它是一种有自动换刀装置，能进行铣、钻、镗削加工的复合型数控机床。加工中心又分为车削中心、磨削中心等。还实现了在加工中心上增加交换工作台以及采用主轴或工作台进行立、卧转换的五面体加工中心。常用的数控系统(CNC 装置)有进口数控系统如日本的 FANUC 系统、三菱和安川系统、德国的 SIEMENS、HEIDENHIN 系统、西班牙 FAGOR 数控系统法国 NUM 系统及美国 ACRAMATIC系统和国产数控系统如广州数控系统、华中数控系统、航天数控系统、南京数控系统等。本次实验选用日本的 FANUC 系统。数控铣床是在普通铣床上集成了数字控制系统，可以在程序代码的控制下精确地进行铣削加工的机械加工设备。与传统铣床相比,数控铣床精度更高驱动功率更太，机械机构动、静、热态刚度更好，工作更可靠，能实现长时同连续运行和尽可能少的停机时间。其中 CNC 是数控铣床的核心部分，CNC 控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，通过计算机将其译码，从而使机床执行规定好了的动作，通过刀具切削将毛坯料加工成半成品或成品零件。FANUC 数控系统和西门子数控系统 是典型的 CNC 系统。本设计选用的 FANUC 0i mate C 数控系统，控制 2 个到 3 个的伺服电机进给轴和 1 个伺服主轴或变频主轴，是经济型全功能数字控制系统，其内置的 PLC 完成数控铣床的辅助控制功能。CNC 与 PLC 之间的接口信号使零件加工与机床辅助功能的实现协调一致。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计的设计任务有电气系统设计：电源分配电路设计、主轴驱动电路设计、进给驱动电路设计、PLC 输入、输出电路设计、变频调速器参数设置和 PLC 控制程序设计。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计1 FANUC 0i mate C 系统构成1.1 FANUC 0i mate C 系统组成及功能日本的 FANUC 系统组成有数控系统（CNC 装置）、主轴驱动单元、进给驱动单元、数控机床辅助装置、数控机床显示装置及操作面板、数控机床通信装置等。FANUC Oi MateC 系统是一款具有很高性价比的超薄一体型 CNC 系统。该系列产品有用于车床的 FANUCOi Mate TC，2 轴 2 联动；用于铣床、加工中心的 FANUCOi Mate MC，3 轴 3 联动。售价低廉的功能包提供了很多高效的 CNC 功能。如最多控制轴数 3 轴 ，最多控制主轴电机数 1 个，可连接的伺服电机i S 伺服电机，可连接的主轴电机i 主轴电机，伺服接口 FANUC 串行伺服总线(FSSB)，显示单元 7.2” 单色 LCD 。FANUC 0i mate C 系统组成及功能。图 1-1 是 2006 年 6 月之前的 Oi C/Oi mate C 系统的内部结构，系统的上层功能板有 CPU、显卡和轴卡，如图 1-1a 所示。CPU 卡：该功能板上安装了系统的主 CPU、存储系统引导文件的 ROM 和动态存储器DRAM 等。显卡:视频信号和图形/文字显示信号。轴卡:电动机标准参数和伺服轴的控制信息等。系统下层功能板有闪存 FROM/静态存储器 SHAM 功能板和电源单元，如图 1-1b 所示。闪存 FROM/静态存储器 SRAM：FROM 中装载了系统各种管理和控制软件及机床厂家的 PMC程序和宏管理文件；SRAM 中存储了系统 CNC 参数、PMC 参数、加工程序及各种补偿值。电源单元模块：为系统提供各种直流电源电压。a)系统主模块上层功能板b) 系统主模块下层功能板图 1-1 2006 年 6 月以前的 Oi C/Oi mate C 系统主模块内部结构FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计1.2 FANUC 0i mate C 系统的配置（1）FANUC-Oi MC 的配置如图 1-2 为 FANUC-Oi MC 系统的配置图。图 1-2 FANUC- Oi MC 系统的配置图1)系统功能选择:系统功能包有 A 包和 B 包两种选择。2007 年 4 月以后 Oi MC 系统具备 5 个 CNC 轴控制功能(选择功能)和 4 轴联动。根据机床特点和加工需要，系统可以选择扩展功能板如串行通信(DNC2)功能板、以太网板、高速串行总线(HSSB)功能板及数据服务器功能板，但具体便用时只能从中选择两个扩展功能板。2)显示装置和 MD1 键盘:系统 A 包功能的显示装置标准为 8.4 in 彩色 LCD，选择配置为 10.4 in 高分辨率的彩色 LCD;系统 B 包则为 7.2 in 黑白 LCD, MDI 键盘标准为小键盘，选则配置为全键盘，显示器与 MID 键盘形式有水平方式和垂直方式两种方式两种。3)伺服放大器和电动机:系统 A 包标准为i 伺服模块驱动电动机和伺服电动机;系统 B 包标准为i/is 伺服单元驱动i S 系列主轴电动机和进给伺服电动机。4)I/O 装置:根据机床特点和要求选择各种 I/O 装置,如外置 I/O 单元分线式 I/O 模块及机床面板 I/O 板等。5)机床操作面板:可以选择系统标准操作面板，也可以根据机床的特点选择机床厂家操作面板。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计6)附加伺服轴:系统的选择配置，需要 I/O Linki 系列伺服放大器和is 伺服电动机,最多可以选择 8 个附加伺服轴，每个伺服轴占用 128 输入/输出点,根据机床 I/OLink 使用的点数来确定。(2) FANUC- Oi Mate MC 系统配置图 1-3 为 FANUC-Oi Mate MC 系统的配置图。图 1-3 FANUC-Oi Mate MC 系统的配置图1）系统功能选择:系统功能包括 B 包功能，具备 3 个 CNC 轴控制功能和 3 轴联动。系统只有基本单元无扩展功能。2)示装置和 MDI 键盘:系统显示装置为 7.2 in 黑白 LCD,MDI 键盘标准配置为小键盘，显示器与 MID 键盘形式有水平方式和垂直方式两种。3)伺服放大器和电动机:系统伺服为i 伺服单元(电源模块、主轴模块和进给模块为一体)驱动i 系列主轴电动机和i 进给伺服电动机。2007 年 4 月以后系统伺服为i S 伺服单元驱动i S 系列主轴电动机和i S 进给伺服电动机。4)I/O 装置:根据机床特点和要求选择各种 I/O 装置，如外置 I/O 单元、分线盘式I/O 块及机床面板 I/O 板等。5)机床操作面板:可以选择系统标准操作面板，也可以根据机床的特点选择机床厂家的操作面板。6)附加伺服轴:为系统的选择配置，需要 I/O Linki 系列伺服放大器和i S 伺服电动机，只能选择一个附加伺服轴。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计(3) FANUC-Oi Mate TC 系统的配置图 1-4 为 Oi Mate TC 系统的配置图。图 1-4 FANUC-Oi Mate TC 系统的配置图1)系统功能选择:系统功能包为 B 包功能，具备 2 个 CNC 轴控制功能和 2 轴联动。系统只有基本单元无扩展功能。2)显示装置和 MDI 键盘:系统显示装置为 7.2 in 黑白 LCD,MDI 键盘标准配置为小键盘，显示器与 MID 键盘形式有水平方式和垂直方式两种。3)伺服放大器和电动机:系统主轴驱动标准为变频器驱动电动机或变频专用电动机，系统进给伺服为i 伺服单元驱动i S 进给伺服电动机。选择配置的系统伺服为i S 伺服单元驱动i S 系列主轴电动机和i S 进给伺服电动机。4) I/O 装置:根据机床特点和要求选择各种 I/O 装置，如外置 I/O 单元、分线盘式I/O 模块及机床面板 I/O 板等。5)机床操作面板:可以选择系统标准操作面板，也可以根据机床的特点选择机床厂家合操作面板。6)附加何服轴:为系统的选择配置，需要 I/O Linki 系列伺眼放大器和i S 伺服电动机。只能选择 1 个附加伺服轴FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计1.3 FANUC 0i mate C 系统的功能连接本设计选用的是 FANUC 0i mate C 系统，图 1-5 为 FUNUC-Oi C/Oi Mate C 系统（2006年 6 月以后）接口图。其接口的功能如下：图 1-5FUNUC-Oi C/Oi Mate C 系统接口1-CP12-FUSE3-电源单元4-JA7A5-JD1A6-JA407-JD36B8-JD36A9-CN210-CA5511-CA6912-系统电源风扇13-系统存储器电池CP1：系统直流 24V 输入电源接口。FUSE：系统 DC24V 输入熔断器（5A）。JA7A：串行主轴/主轴位置编码器信号接口。JA40：模拟量主轴的速度信号接口（010V）。JD44A：外接的 I/O 卡或 I/O 模块信号接口（I/O LINK 控制）。JD36A：RS-232-C 串行通信接口（0、1 通道）。JD36B：RS-232-C 串行通信接口（2 通道）。CA69A：伺服检测板接口。CA55A：系统 MDI 键盘信号接口。CN2：系统操作软键信号接口。功能连接图，如图 1-6 功能连接图。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计图 1-6 功能连接图FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计2 系统硬件配置2.1 主轴电机的选型本设计要求机床主轴转速达 2500r/pm,最大转矩 TMAX =20（N.m）。根据要求查文献6预选电机的型号为 Y2-100L-2，额定功率 3KW，额定转速 2860r/min，额定频率 50Hz，额定电流 6.3A，效率 82.6%，功率因数 0.87，堵转转炬/额定转矩 2.2，堵转电流/测定电流 6.1，最大转矩/额定转矩 2.3。对选型的电机进行检验：TN = 9.55 *Pn（2-1）TN = 9.55 *3*1032860= 10.017 (N.m)TMAXTN= 2.3（2-2）TMAX = TN * 2.3 = 10.017 * 2.3 = 23.0391（N.m）20(N.m)TTN= 2.2（2-3）T = 2.2 *TN = 2.2 *10.017 = 22.03(N.m)符合设计要求。2.2 交流异步电动机的调速方法三相异步电动机的电磁关系同变压器类似，定子绕组相当于变压器的原绕组，转子绕组（一般是短接的）相当于副绕组。三相交流异步电动机转子的转速 n = (1 - s)60 fp，其调速方法有变极对数 P 调速，变电源频率 f 调速和变转差率 s 调速。其中变频调速性能最好。图 2-1 是变频调速的特性曲线。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计图 2-1 变频调速的机械特性（1）从基频向下变频调速三相异步电动机每相电压的 U 1 E1 = 4.44 f1 N1k N 1F m ，降低电源频率时，必须同时降低电源电压。降低电源电压U1有两种控的制方法。保持E 1f 1=常数 ，这种方法是恒磁通控制方式 ，当改变频率时，若保持 E 1f 1=常数，最大转矩 Tm = 常数，与频率无关，并且最大转矩对应的转速降落相等，即不同频率的各条机械特性是平行的，硬度相同。这种调速方法机械特性较硬，在一定的静差率要求下，调速范围宽，而且稳定性好。由于频率可以连续调节，因此变频调速为无级调速，平滑性好。另外，电动机在正常负载运行时，转差率 s 较小，因此转差功率较小，效率较高。恒磁通变频调速是属于恒转矩调速方式。保持U1f1=常数降低频率调速近似为恒转矩调速方式。（2）从基频向上变频调速 ：升高电源电压是不允许的，因此升高频率向上调速时，只能保持电压为 UN 不变，频率越高，磁通m 越低，是一种降低磁通升速的方法，类似他励直流电动机弱磁升速情况。频率越高时， Tm越小，S m 也减小，最大转矩对应的转速降落为FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计Dnm = s m n1 r22pf1 (L1s + L2s )60 f1p= 常数根据电磁转矩方程式画出升高电源频率的机械特性，其运行段近似平行。综上所述，三相异步电动机变频调速具有以下几个特点：调速范围大转速稳定性好运行时小，效率高频率可以连续调节，变频调速为无级调速从基频向下调速，为恒转矩调速方式；从基频向上调速，近似为恒功率调速方式。2.3 变频调速器工作原理和基本构成变频调速器是把工频电源(50Hz 或 60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。变频器可分为电压型变频器和电流型变频器。从结构上看，变频器分为交一交和交一直一交两种形式。交一交变频器可将工频交流电直接变换成频率、电压均可控制的交流电。故又称为直接式变频器。而交一直一交变频器侧是先把工频交流电通过整流变成直流电，然后在把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电。其中设有中间直流环节。故又称为间接式变频器。目前应用较多的是交直一交变频器。交-直-交变压变频器先将工频交流电源通过整流器变换成直流，再通过逆变器变换成可控频率和电压的交流，如图 2-2 所示。图 2-2 交-直-交变压变频器FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计变频器结构主要包括三个部分:一是主电路接线端，包括接工频电网的输入端(R, S、下)，接电动机的频率、电压连续可调的输出端(U, V.W);二是控制端子，包括外部信号控制端子、变频器工作状态指示端子、变频器与微机或其他变频器的通信接日;三是操作而板，包括液晶显示屏和键盘。通用变频器结构原理图如图 2-3 所示。图 2- 3 变频器结构原理图FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计2.4 变频调速器的选择根据控制功能，可以将通用变频器分为三种类型:普通功能型 U/f 控制变频器、具有转矩控制功能的 U/f 控制变频器这两种以外，还有矢量控变频器。铣床带动的是恒转矩负载，而国内外大多数变频器厂家都提供应用于恒转矩负的通用变频器，如日本富士公司的 G11，安川电机公司的 G5, G7 系列，ABBACS600 系列等。这类变频器的主要特点是:过电流能力强，控制方式多样化;开环闭环既有 U/f 径侧也有矢量控制和转矩控制，低速性能好，控制参数多。选择了恒转矩负载的变频器后，还要根据调速系统的性能指标要求，选择恰当的控制方式。一般有两种情况:一是调速范围要求不大，速度精度不高的多电动机传动(如轧机辊道变频调速等)，宜采用带有低频补偿的普通功能型变频器，但为了实现恒转矩调速，常用增加电动机和变频器容量的办法来提高启动与低速时转矩;二是对要求调速范围宽、速度精度高的设备，采用具有转矩控制功能的高功能型变频器或矢量控制变频器。这对实现恒转矩负载的调速运行比较理想。这种变频器启动与低速转矩大，静机械特性硬度大，能承受冲击性负载.而且具有较好的过载截止特性。变频器容量通常以适用电动机容量(kW),输出容量(kV.A),额定输出电流(A)来表示.其中额定电流为变频器允许的最大连续输出的电流有效值，无论什么用途都不能连续输出超过此值的电流。输出容量为额定输出电压及额定输出电流时的三相视在输出功率.根据实际情况。此值只能作为变频器容量的参考值。按电动机额定电流选择，对于连续恒载运转机械所需的变频器 其额定电流可用下式近似计算:I CN kI N（2-4）式中I N 电动机额定电流(有效值)(A)；k 电流波形的修正系数.PWM 方式时取 k=1.051. 1；I CN 变频器的额定电流(A)。I CN 1.05 * 6.3 = 6.6 A本机床采用通用 FANUC 通用变频器作为主轴驱动装置，根据主轴电机型号选择变频器的型号为：FR-S540-3.7KW-CH(R)，额定电流是20A，其适用功率3.7KW，复合要求。FANUC 通用变频器各端子功能如图 2-4 所示。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计图 2-4 FR-S540-3.7KW-CH(R)变频器接线端子2.5 变频调速器的参数设置设定频率运行，先按 U/EXT 键设定 PU 操作模式，在拨动设定用旋钮选择参数号码显示变成希望的频率，接着在数值闪灭期间按 SET 键设定频率数，最后按 RUM 键运行。参数设定，先按 PU/EXT 键，再按 MODE 键进入参数设定模式，接着拨动设定用旋钮选择参数号码，进而按 SET 键读出现在设定的值，最后拨动设定用旋钮变成希望的值且按 SET 键完成设定。例：把 Pr.7 的设定值从“5 秒”变到“10 秒”1.运行显示和操作模式显示的确认FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计停止中。PU 操作模式，（按 PU/EXT 键）2.按 MODE 键进入参数设定模式3.拨动设定用旋钮选择参数号码。例：Pr.7“加速时间”时4.按 SET 键读出现在设定的值例：显示“5”（出厂设定值）5.拨动设定用旋钮变成希望的值例：设定值从“5”变成“10”时6.按 SET 键完成设定。如图 2-5 所示。例：把 Pr.30 的设定值从“0”变到“1”1.运行显示和操作模式显示的确认停止中。PU 操作模式，（按 PU/EXT 键）2.按 MODE 键进入参数设定模式图 2-5 Pr.7 值的设定4.拨动设定用旋钮调出 P30（Pr.30）4.按 SET 键读出现在设定的值显示“0”（出厂值）图 2-6 Pr.30 的设定值从“0”变到“1”FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计5.拨动设定用旋钮把设定值变成 1。6.按 SET 键完成设定。如图 2-6 所示。参数清零，先按 PU/EXT 键，再 MODE 按键进入参数设定模式，接着拨动设定用旋钮调到 CLR“清零”，进而按 SET 键则显示为“0”，最后拨动设定用旋钮使其变为 1 且按SET 键完成设定。显示输出电路，先按 MODE 按键显示输出频率，按 SET 键的时候输出电路显示，放开 SET 则拨动设定用旋钮到输出频率显示模式。使用电流输入运行频率设定信号，按 PU/EXT 键，旋转 MODE 进入参数设定模式，旋转设定用旋钮调到 P62(Pr.62)，按 SET 键读取现在设定的值，拨动设定值变为 4 且按SET 键进行设定，选转 M 旋钮,按 SET 键将显示现在设定的值，M 旋转 0 旋钮，设定值变为“30.0”，按 SET 键进行设定。表 2-1 FR-S540-3.7KW-CH(R)变频器基本功能参数表。表 2-1 FR-S540-3.7KW-CH(R)变频器基本功能参数表参数名称设定范围最小设定单位设定值P0转矩提升015%0.1%5%P1上限频率0120Hz0.1Hz50HzP2下限频率0120Hz0.1Hz0HzP3基波频率0120Hz0.1Hz50HzP43 速度设定(高速)0120Hz0.1Hz50HzP53 速度设定（中速）0120Hz0.1Hz30HzP63 速度设定（低速）0120Hz0.1Hz10HzP7加速时间0999s0.1s5sP8减速时间0999s0.1s5sP9电子过电流保护050A0.1A额定输出电流P10直流制动动作频率0120Hz0.1Hz3HzP11直流制动动作时间010s0.1s0.5sFANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计2.6 CNC 变频调速器的连接框图CNC 变频调速器的连接框图，如图 2-7 所示。图 2-7 CNC 变频调速器的连接框图2.7 数控机床进给伺服系统的组成和功能特点数控机床进给伺服一般是由伺服放大器、伺服电动机、机械传动组件和检测装置等组成，如图 2-8 所示。a)b)c)d)图 2-8 数控机床进给伺服系统的组成a)伺服放大器 b)伺服电动机 c)机械传动组件 d)检测装置（1）伺服放大器目前 FUNUC 系统常用的伺服放大器有系列伺服单元、/i S 系列伺服单元、/i 系列伺服模块和i/i S 系列驱动单元，如图 2-9 所示。FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计图 2-9 FUNUC 系统伺服放大器a)系列伺服单元 b)/i S 系列伺服单元 c)/i 系列伺服模块 d)i/i S 系列驱动单元伺服放大器的作用是接收系统(伺服轴板)伺服信息传递信号，实施伺服电动机控制，并采集检测装置的反馈信号，实现伺服电动机闭环电流矢量控制及进给执行部件的速度和位置控制。（2）伺服电动机伺服电动机是进给伺服系统电气执行部件，现代数控机床进给伺服电动机普遍采用交流磁式同步电动机，它是由定子部分、转子和内装编码器组成，如图 2-10 所示。FUNUC系统进给伺服电动机一般采用/i 系列伺服电动机和/i 系列伺服电动机。a)b)c)图 2-10FUNUC 系统进给伺服电动动机内部组成a)定子部分b)转子部分c)内装编码器FANUC 0i mate C 数控铣床电气控制系统及 PLC 控制设计（3）机械传动组件数控机床进给伺服系统的机械传动组件是将伺服电动机的旋转运动转变为工作台的直线运动以实现进给运动的机械传动部件。主要包括伺服电动机与丝杠的联接装置、滚珠丝杆螺母副及其固定或支承部件、导向元件和润滑辅助装置等。它的传动质量直接关系到机床的加工性能。数控机床进给组件具体组成。如图 2-11 所示。图 2-11进给传动部件a)伺服电动机与丝杠的联接装置b)滚珠丝杆螺母副c)直线滚动导轨d)丝杆固定和支承e)导轨和丝杆润滑（4）数控机床进给速度和位置检测装置数控机床的进给速度和位置检侧装置有伺服电动机内装编码器和分离型检侧装置(如编码器和光栅尺)两种形式。进给伺服系统的位置控制形式按有无分离型检侧装置分半闭环控制和全闭环控制两种形式。1)半闭环控制所谓半闭环控制是指数控机床的位置(如 A 架的移动位置、工作台的移动位置)反馈为间接反馈，即用丝枉的转角作为位置反馈信号，而不是机床位置的直接反馈