数控综合实验台电气原理及连接

1、一、数控试验台电器原理图分析 （）断路器（）断路器（）接触器（）接触器（）继电器（）继电器（）灭弧器（）灭弧器 （）电源电器（）电源电器 （）熔断器（）熔断器 （）开关电器（）开关电器 （）控制按钮（）控制按钮 （）指示灯（）指示灯 华中数控 1 1、数控维修实验台电器元件清单数控维修实验台电器元件清单 1 1 ）HNC-21TFHNC-21TF数控装置；数控装置； 2 2 ）西门子）西门子/ /日立变频器及三相异步电机；日立变频器及三相异步电机； 3 3 ）松下）松下/ /三洋交流伺服及交流伺服电机；三洋交流伺服及交流伺服电机； 4 4 ）雷塞步进电机驱动器及步进电机；）雷塞步进电机驱动器及

2、步进电机； 5 5 ）工作台工作台; ; 6 6 ）四工位刀架）四工位刀架; ; 7 7 ）光栅尺）光栅尺; ; 8 8 ）磁粉制动器）磁粉制动器; ; 9 9 ）数控机床常用的电器部件）数控机床常用的电器部件, , 2 2、电气原理、电气原理( (主要包括电源回路、动作回路；注意：强电控制动作，弱电控制强电主要包括电源回路、动作回路；注意：强电控制动作，弱电控制强电) ) 1）强电回路图（电源回路） （1）反映各部件所需电源的来源情况 （2）反映直接使用交流强电的部件控制情况 2）交流控制回路（动作回路） （1）负载电路的互锁控制 （2）不便通过直流控制的回路 3）直流控制回路（动作回路）

3、（1）急停回路 （2）PLC信号控制回路 3）其他 （1）各部件接线图（主轴驱动或变频器、进给驱动、手摇等） （2）PLC信号定义标记 处数设计制图审核分 区更改文件号签名标准化工艺年 月 日阶段标记共 张 第 张部件代号部件名称序序 号号代代 号号名名 称称型型 号号、规规 格格数数 量量备备 注注00S元元器器件件清清单单批准020304010506070809101112131415192018212726252422231617H HE ED D- -2 21 1S S- -3 3数数控控综综合合实实验验台台武武汉汉华华中中数数控控股股份份有有限限公公司司21单相灭弧器三相灭弧器12昆

4、山昆山交流接触器2九川CJX1-9/22（AC220V 9A）+T-TC1控制变压器1九川数控装置1自制+T-QF1+T-QF2空气开关1空气开关1空气开关1HNC-21TF(预装网络和DNC软件)+T-VC1开关电源明玮AC220V/DC24V 145W S-145-241HFD-1101(包含软驱单元组件和全套线缆）软驱单元1套自制空气开关1+T-QF3+T-QF4DZ47-63D 3P 6ADZ47-63D 3P 3ADZ47-63D 1P 3ADZ47-63D 1P 3A+T-KM1，KM2+T-RC1，RC2+T-RC3+P-HNC21+P-HFDSJ100-007HFE变频器1日立

5、+T-US雷赛步进驱动模块M535S1步进电机57HS131雷赛+M-MX+T-SDMX九川九川九川九川JD6310200TK-2PJD63561503K-3P1PLC输出继电器板自制1HC5301-R电阻1RJ14-1/4W 510欧PLC输入板HC5301-8自制四川永星伺服变压器精密十字滑台九川JCY2-0.411套TK02-02*200自制手摇脉冲发生器ZSS645-100B/05F无锡1负载实验台1套自制HED-21S 工作台1自制+T-R1+T-AP8+T-APR+T-TC2HED-21S-FZTHNC-21T-SYT+P-PG1刀架平衡架1自制HED-21S-SYT-207光栅尺

6、JCXE5/250mm（带线1.7米）1贵阳新天光电三洋伺服驱动模块RS1A01AA(带专用插头）1伺服电机P50B05020DXS1J（带接插头）1三洋+M-MZ+T-SDMZAC380V/AC220V/AC24V 500W R型400W 100W整流桥1套HC1101自制+T-AP1标记 处数设计制图审核分 区更改文件号签名标准化工艺年 月 日阶段标记共 张 第 张部件代号部件名称序序 号号代代 号号名名 称称型型 号号、规规 格格数数 量量备备 注注00S元元器器件件清清单单批准020304010506070809101112131415192018212726252422231617H

7、 HE ED D- -2 21 1S S- -3 3数数控控综综合合实实验验台台武武汉汉华华中中数数控控股股份份有有限限公公司司22 注明：购买磁粉制动器时要求厂家提供的转矩特性曲线图测试的点（激磁电流）杆型接线柱3310 （M4 红色）正泰杆型接线柱3310 （M4 黑色）1533正泰限位开关钮子开关电动刀架(四工位 ）Y801-4B5 Y系列 0.55kw 四极186三相异步电机1套河北电机LDB4 0625(带线缆,信号线2.4米,电源线2米)V-105-1A5CNZ 1/2常州亚兴欧姆龙上海磁粉制动（离合）器1个CZ-0.5 江苏航天DB25头孔（带壳）DB25头针（带壳）11插头插头

8、磁粉制动（离合）器电源1个WLK-1A江苏航天有机玻璃板（带4根铜螺柱）1外协加工端子排接地排磁性表座511JB-15A-1284*30mm (10孔）CZ-6A电缆线电缆线屏蔽线屏蔽线屏蔽线RVV4*1.5RVVP25*0.21RVV2*0.5RVVP4*0.4RVVP4*0.212米2米 1.5米0.3米2米武汉三星自制上海银燕屏蔽线RVVP3*0.211米屏蔽线RVVP4*2*0.217.4米DB15针、孔（带壳）各1套插头RVV4*0.52.5米应为0.00A,0.02A,0.05A,0.08A,0.10A,0.20A上海上海上海电缆线屏蔽线RVVP7*0.211.5米模数化插座1个正

9、泰AC250V 10A 单相两孔插座+T-XS1模数化插座1个正泰AC250V 10A 单相三孔插座+T-XS2警示说明标牌 粘贴式标牌1套上海新奇生12345678910FEDCBA12345678910FEDCBA标记 处数设计制图审核分 区更改文件号签名标准化工艺年 月 日阶段标记共 张 第 张部件代号部件名称S批准H HE ED D- -2 21 1S S- -3 3数数控控综综合合实实验验台台武武汉汉华华中中数数控控股股份份有有限限公公司司120WWVU+T-RC3222TSRL3L2L1PE3X0.5mm BK1mm GNYE Cu+T-TC23 3- -A AC C3 38 80

10、 0V V5 50 0H Hz z+M-M23X1mm BK Cu40/01/A8U11V11W11电源开关伺服强电刀架电机+T-KM1U2V2W2(9A)强强电电/ /控控制制回回路路图图116 6A A建建议议3 3X X1 1m mm m B BK K2 201设备界线说明： 所用导线均为多股铜线（Cu）+T-QF23A6A+T-QF1135246246135246135123伺服变压器380VAC/200VAC200VA本页所有未注明的导线均为其上方B区线型23X0.5mm BK(9A)+T-KM2246135导线上的 为实验台上的接线柱接线柱的导线均压圈OT-6AC380V32150

11、0W22*0.5mm RD Cu+T-TC1控制变压器AC220V54400W220C+T-QF43A+T-VC124V 6A6,74,51224V100220A220BS-145-241220/01/B624V1+T-KA9128+T-KA5114刀架正转刀架反转12-RC112-RC2A1A2-KM1A1A2-KM25-65-6K7K8+T-KA4113K5K6+T-KM11314+T-KM21314112111触点位置1-23-41-23-4触点位置13-1413-1401/01/C601/01/C601/01/C601/01/C801/01/C501/01/C501/01/C501/0

12、1/C940/01/D520/01/A130/01/C440/01/D122*1mm BU Cu23*0.5mm BK CuAC24V7624C24DAP1+V100W+T-QF33A+V1GND40/01/A522*0.5mm RD Cu22*0.5mm BU CuM3wvu50/01/B3主轴强电急停与超程解除的设计急停与超程解除的设计 HNC-21 HNC-21数控装置操作面板和手持单数控装置操作面板和手持单元上，均设有急停按钮，用于：元上，均设有急停按钮，用于： 当数控系统或数控机床出现紧急情当数控系统或数控机床出现紧急情况，需要使数控机床立即停止运动或切况，需要使数控机床立即停止运动

13、或切断动力装置（如伺服驱动器等）的主电断动力装置（如伺服驱动器等）的主电源；源； 当数控系统出现自动报警信息后，当数控系统出现自动报警信息后，须按下急停按钮。须按下急停按钮。急停回路急停回路 24V +P-CBD-SB2 100 +P-CBD-SB1 127 J3/OT1 J3/OT2 J3/ES1 J3/ES3 外部运行允许 急停 超程解除 （OTBS2） （OTBS1） （ESTOP1） （ESTOP3） X00 X01 201 +M-SQX-3 +M-SQX-1 X02 X03 202 +M-SQZ-1 204 +M-SQZ-3 128 继电器板 KA9 K24 K23 24V1 继电器

14、板 KA10 K18 K17 J3/01伺服允许 CNC（100） 24V 24VG +5V XS20 4 17 E ES ST TO OP P3 3 E ES ST TO OP P2 2 图 2.10.1 急停与超程解除信号内部电路关系和外部电路建议接法 H HN NC C- -2 21 1 手持单元 XS8 4 17 急停按钮 E ES ST TO OP P3 3 E ES ST TO OP P1 1 急停按钮 3 16 O OT TB BS S2 2 O OT TB BS S1 1 超程解除按钮 2 24 4V V 地地 + +2 24 4V V 轴 1+超程限位开关 轴 1-超程限位开

15、关 轴 2+超程限位开关 轴 2-超程限位开关 轴 3+超程限位开关 轴 3-超程限位开关 轴 4+超程限位开关 轴 4-超程限位开关 图中粗实线为急停回路，细实线为超程解除回路； KA 为中间继电器，用于控制伺服、主轴等强电； 建议该继电器的一个常开触点进入 PLC 开关量输入点，用于产生外部运行允许信号。 KA 数控装置为此设计了接口电路 相关信号如下表所示序号信号名信号说明所在接口接口脚号接口说明接口型号1ESTOP2急停回路端子XS84手持接口DB25（头孔座针）2ESTOP3急停回路端子17XS2017O0-O15开关量输出接口DB25（头针座孔）3ESTOP1急停回路端子44OTB

16、S1超程解除端子35OTBS2超程解除端子16华中数控12345678910FEDCBA12345678910FEDCBA标记 处数设计制图审核分 区更改文件号签名标准化工艺年 月 日阶段标记共 张 第 张部件代号部件名称S批准H HE ED D- -2 21 1S S- -3 3数数控控综综合合实实验验台台武武汉汉华华中中数数控控股股份份有有限限公公司司S直直流流控控制制端端子子图图22.本页采用的导线均为0.35mm BU Cu.说明： 1.所用导线均为多股铜线（Cu）;KA9KA10KA1KA2KA3KA4KA5KA6KA7KA8K4K3K2K1K8K7K6K5K12K11K10K9K1

17、5K14K13K16J3J210932547681121113161514181719212023222524J1J4J5+ + +_ _ _0110100908015014013012OT2ES1ES3OT124V124V110010051_ _+ +1284912824V11284+ +_ _95X2310001/01/B10100127128127Y01Y03Y02Y04+T-APR(HC5301-R)Y002011Y06Y05Y07Y11Y13Y12Y14Y10Y16Y15Y1724V124V01/01/B924V1Y17Y10Y1101/01/B1001/01/B1020/01/C1

18、01/01/B901/01/C901/01/C850/01/C350/01/C3111220A509505112220AY03Y10Y07Y05Y06Y11Y04Y00Y01Y02Y12Y13Y14Y15Y16Y17ES3OT1ES1OT224VG24VG24VG24VG-+-+刀架反转主轴正转主轴反转刀架正转01/01/B10100外部运行允许201-SQX-1202-SQX-3204-SQZ-1127-SQZ-3X正限位X负限位Z正限位Z负限位+P-CBD-SB2XS20/16XS20/3超程解除（OTBS1）（OTBS2）+P-CBD-SB1128XS20/4XS20/17急停（ESTO

19、P1）（ESTOP3）触点位置12-89-501/01/B930/01/B324V01/01/B9+T-KA9-+20/01/A8Y17伺服使能触点位置12-840/01/C5+T-KA10-+Y12Y13Y14Y1740/01/C420/01/A350950633010040/01/C5Y15Y1624V101/01/B1020/01/A830/01/B220/01/A9 100100 201201 X04 X01 X00 202202 100100 201201 1 12727 20204 4 X05 X02 X03 202202 100100 20204 4 x x轴限位开关轴限位开关2

20、 2 X X轴负极限轴负极限 X X轴正极限轴正极限 100100 201201 100100 X X轴参考点轴参考点 - -SQXSQX- -2 2 - -SQXSQX- -3 3 - -SQXSQX- -1 1 X04 X01 X00 201201 202202 COMCOM COMCOM COMCOM NCNC NCNC NONO NONO NONO Z Z轴负极限轴负极限 Z Z轴正极限轴正极限 100100 20204 4 202202 Z Z轴参考点轴参考点 - -SQSQZ Z- -2 2 - -SQSQZ Z- -3 3 - -SQSQZ Z- -1 1 X05 X03 X02

21、 20204 4 127127 COMCOM COMCOM COMCOM NCNC NCNC NONO NONO NONO x x轴限位开关轴限位开关1 1RVVP4RVVP4* *2 2* *0.210.217 78 86 6+T-XT4+T-XT4接线端子接线端子2.52.5米米10103 3X00X00201201100100202202X01X01+E-WE2+E-WE2201201100100X04X049 9X00X00100100X04X04X01X01202202201201焊到限位开关焊到限位开关压叉子压叉子(1.5-3 )(1.5-3 )X X轴限位开关轴限位开关-SQX-

22、2-SQX-2-SQX-3-SQX-3-SQX-1-SQX-1剥开剥开280mm280mm剥开剥开150mm150mm剥开剥开220mm220mm说明：注意接线端子上的编号说明：注意接线端子上的编号z z轴限位开关轴限位开关1 1手摇脉冲接口接线图手摇脉冲接口接线图手摇脉冲接口接线图24VG14,15,1,2,678910111213453,161718192021222324255VG+5VHBHAO28O29O30O31I32I33I34I35I36I37I38I39ESTOP3ESTOP2+24VXS8AB+5V5VGPEAB+5V5VG杆型接线柱压叉子 (OT1.5-6)RVVP4*0

23、.210.8米短接+E-WE4综综综综综综合合合合合合实实实实实实验验验验验验台台台台台台信信信信信信号号号号号号输输输输输输入入入入入入示示示示示示意意意意意意图图图图图图100X轴正限位X轴负限位Z轴正限位X轴回零Z轴回零+T-KA9外部运行允许24VX00X10X01X02X03X04X05X06X07X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X2324VG14,15,1,2,I06789101112134516171819202122232425I0I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12I13I14I15I16I17I18I1914,15,1,2,67

24、89101112134516171819202122232425+P-XS10+M-SQX-1+M-SQZ-3+M-SQZ-1+M-SQX-3+M-SQX-1+M-SQZ-2Z轴负限位电源ON伺服准备好变频器故障输入手摇选择X轴59手摇选择Z轴K1K01号刀2号刀3号刀4号刀+E-WEPLCX电源ON允许31/02/B471/02/D371/02/D250/01/D241/01/D241/01/D241/01/D201/01/A924V24VG+5V信号信号逻辑地PLCPLC输入互联电缆输入互联电缆DB25头针座孔电柜PLC输入端子板插头、座25芯头针座孔100100X16X14X12X10X

25、06X04X02X00X20X01X05X03X07X11X15X13100X21X17100-XP1024VG24VG24VGI15I13I11I9I7I5I3I1I17I0I2I6I4I8I10I14I12I1624VG+E-WEPLCX+P-XS10+T-APHX1RVVP 25X0.21RVVP25*0.21109321220523422725624811211131615141817191093254768112111316151418171921202322252410010010010010932547681121113109325476811211131615141817192

26、12023222524161514181719212023222524A?100100100100X16X14X12X10X06X04X02X00X20X01X05X03X07X11X15X13X21X17X16X14X12X10X06X04X02X00X20X01X05X03X07X11X15X13X21X17PLC输入互联电缆I19I18X23X22X23X22X23X220.7m10024V24VG+5V信号信号逻辑地伺服复位24V24V24VG+5VX2.3X2.3 Y1.6X1.7Y1.7X2.0 Y1.6X1.7Y1.7X2.0伺服复位PLCPLC输出互联电缆输出互联电缆DB25头

27、孔座针电柜PLC输出板25芯头孔座针PLC输出互联电缆1093212205234227256248112111316151418171910932547681121113161514181719212023222524-XP52+T-XS52Y14Y12Y10Y06Y04Y02Y00Y01Y03Y05Y07Y11Y1314Y12Y10Y06Y04Y02Y00Y01Y03Y05Y07Y11Y13Y17100+E-WEPLCYRVVP 25X0.21Y15Y16128127Y15Y16128127127100100Y14Y12Y10Y06Y04Y02Y00Y01Y03Y0

28、5Y07Y11Y13Y17100Y15Y161281271093254768112111310932547681121113161514181719212023222524161514181719212023222524-XP20100100100127100100100127100100RVVP25*0.210.8m世纪星电源电缆线世纪星电源电缆线世纪星电源电缆线3 32 25 54 47 76 61 13 32 25 54 41 17 76 6（针）（针）（孔）（孔）24VG24VGPEPE24VG24VG+24V+24V+24V+24V100100PEPE10010024V24V24V2

29、4V电源插座电源插座+P-XS1 +P-XS1 电源插头电源插头+P-XP1 +P-XP1 华 中 数 控12345678910FEDCBA12345678910FEDCBA标记 处数设计制图审核分 区更改文件号签名标准化工艺年 月 日阶段标记共 张 第 张部件代号部件名称S批准H HE ED D- -2 21 1S S- -3 3数数控控综综合合实实验验台台武武汉汉华华中中数数控控股股份份有有限限公公司司进进给给驱驱动动单单元元1140+T-SDMXX X轴轴驱驱动动模模块块M535S+E-WECOMX+E-WEPOX57HS13MP1-XS30-XS31-XS32HNC-21TF数数控控装

30、装置置+T-SDMZZ Z轴轴伺伺服服模模块块RS1A01AA+E-WECOMZ+E-WEPGZPGUZVZWZP50B05020DXS1JPEMS3CN1CN2+M-MX+M-MZZ轴电机码盘线+E-WEPGZ-SDMZ-CN2-MZ-PGRVVP 4X2X0.21白白绿绿紫紫蓝蓝棕棕H HC C+ +C C- -B B+ +B B- -A A+ +A A- -0 0V V黑黑+ +5 5V V红红黄黄7 75 56 63 34 4C C+ +C C- -B B+ +B B- -A A+ +A A- -0 0V V 2 20 0+ +5 5V V 1 19 98 83*0.5mm BKRST

31、220A220B2*0.5mm RD01/01/B801/01/D4RSTrtCNA22P2A+A-B+B-UVWPECNC绿红白黑Z轴控制指令线+E-WECOMZCN1SRV-ONA-RSTCONT-COMALMS-RDY4041371549,50325476811093254768112111315141091211131514-XS32DB15 座针头孔RVVP4*2*0.2CP-CP+DIR+DIR-A-A+B+B-Z+Z-GNDGNDOA+OA-OB+OB-OZ+OZ-F-PCR-PC2647284834567820/F-PC/R-PCV-REFSG21330Y16+T-KA1081

32、210024V1X20510欧R1OUTA+5V+5V01/01/B1030/01/B601/01/B1030/01/B2RVV4*0.5+E-WEPOZRVV4*0.5DB15针、孔30/01/B2X17A+C+B+D+GND+V+V1GNDPul+Pul-DIR+DIR-P1X轴控制指令线325476811093254768112111315141091211131514-NC-XS30DB15 座针头孔RVVP4*0.2CP-CP+DIR+DIR-A-A+B+B-Z+Z-GND+E-WECOMXGND01/01/A102*0.5mm BU2注意： X轴所用电机为四相电机，驱动为两相， 接

33、线时将电机的A+、C+、B+、D+ 分别接在驱动器的A+、A-、B+、B-上。 将电机的A-、B-；C-、D-分别短接。伺服电机码盘线焊接图伺服电机码盘线焊接图7三洋驱动 RVVP 6*2*0.14+E-WEPGZZZ-BB-AA-0VFG2米+5V三洋电机端MS3PG CN2伺服电机码盘线黄棕绿 蓝红紫黑白Z/ZB/BA/A0V+5VFG78563417,199,120V+5V16,18,2010,11伺服电机电源线焊接图伺服电机电源线焊接图RVV5X0.5(红)( (白白) )(黑)(绿/黄)PEMS3+M-MZUZVZWZUZVZWZUVW9PE8762米三洋伺服+E-WEPOZ主轴电机

34、DA线焊接图 主轴变频器 XS9 主轴 DB15 座针 DB15 头孔 -XP9 A+ A- B+ B- Z+ Z- GND GND OUT1 OUT2 GND GND GND DAS+ DAS0 +E-WEDAS RVVP 3X0.2 11 3 5 4 7 6 8 1 9 12 13 15 14 DAS0 DAS+ +5V +5V 压针 1米 1010 11 3 5 4 7 6 8 1 9 12 13 15 14 1010 华 中 数 控主轴变频器与电机及控制器的连接图主轴变频器与电机及控制器的连接图 +T-KA1 +T-KA2 +M-M1 W V U 0V 100 01/01/B4 U1 V1 W1 X22 DAS+ DAS0