數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的供配電設(shè)計(jì)

３．１３８０Ｖ電源供配電的設(shè)計(jì)３８０Ｖ交流電源主要是對(duì)伺服電機(jī)、冷卻油泵電機(jī)、主軸電機(jī)、庫(kù)電機(jī)等進(jìn)行供電，圖２為交流３８０Ｖ供電的電源圖，通過(guò)圖２可以看出來(lái)，引入機(jī)床三相五線交流電源相線通過(guò)漏電開(kāi)關(guān)進(jìn)行接入。漏電開(kāi)關(guān)屬于機(jī)床電源總體開(kāi)關(guān)，其具有線路及對(duì)地保護(hù)的作用。使用熔斷器進(jìn)行熱保護(hù)，分為兩路電源。一路通過(guò)變壓器變壓之后轉(zhuǎn)變成為２２０３．２直流電源供配電設(shè)計(jì)使用兩個(gè)２４Ｖ的開(kāi)關(guān)電源，其中一個(gè)開(kāi)關(guān)電源為運(yùn)動(dòng)控制器提供工作電壓，也就是為各個(gè)模塊芯片提供電壓。其中一個(gè)為ＩＯ、ＰＬＣ、ＤＳＰ等模塊共用，其他的信號(hào)電壓不能夠和此開(kāi)關(guān)共同使用。電源開(kāi)關(guān)２４Ｖ轉(zhuǎn)接端子使用線碼進(jìn)行標(biāo)識(shí)，另外開(kāi)關(guān)電源為模塊ＩＯ信號(hào)提供電源電壓，包括ＩＯ板和ＤＳＰ板，外部信號(hào)與中間繼電器共同使用。３．３計(jì)算電氣負(fù)荷在設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的過(guò)程中，計(jì)算電氣負(fù)荷尤為重要，如果選擇過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)浪費(fèi)，并且不容易對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。如果選擇過(guò)小，就無(wú)法使電能滿足對(duì)設(shè)備的要求，并且容易將設(shè)備燒壞。所以就要計(jì)算電氣負(fù)荷，對(duì)電氣負(fù)荷進(jìn)行合理的選擇。本文使用超過(guò)三臺(tái)數(shù)控機(jī)床用電設(shè)備，并且用電功率基本相同，所以可以使用系數(shù)法實(shí)現(xiàn)計(jì)算。需要系數(shù)法是以用電設(shè)備功率對(duì)電氣負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的方法，首先要調(diào)查運(yùn)行系統(tǒng)，方法要根據(jù)相應(yīng)的規(guī)則實(shí)現(xiàn)用電Ｖ，其屬于伺服系統(tǒng)電管；一路為庫(kù)電機(jī)、油泵電機(jī)、臂電機(jī)及主軸電機(jī)供電［４］。設(shè)備的分組，尋找各個(gè)組的設(shè)備功率和計(jì)算負(fù)荷關(guān)系并且提供一定的參數(shù)。之后使用參數(shù)區(qū)推測(cè)待建系統(tǒng)計(jì)算負(fù)荷，需要系數(shù)法適用的設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多，并且功率相差較小進(jìn)行計(jì)算［５］，計(jì)算式為式（１）。其中Ｐｃ、Ｑｃ和Ｓｃ指的是用電設(shè)備組的總體計(jì)算有功、無(wú)功及視在功率。

４數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)基于ＰＬＣ的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)屬于全閉環(huán)系統(tǒng)，主要包括變頻器、電動(dòng)機(jī)和光柵尺，電氣控制系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì)就是具有較高的控制精度。４．１電氣控制系統(tǒng)的構(gòu)成電子控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成，其中主要包括光柵尺、電動(dòng)機(jī)模塊、電源模塊、傳感器及變頻器等，如圖３所示。圖３電子控制系統(tǒng)的軟件構(gòu)成４．１．１電源模塊先利用變頻器將一定頻率交流點(diǎn)變成為直流電，之后利用逆變器使直流點(diǎn)變成為預(yù)定頻率交流電，電源模塊主要包括可調(diào)與不可調(diào)兩種。其中可調(diào)電源模塊指的是根據(jù)參數(shù)將轉(zhuǎn)化的直流電穩(wěn)定成為預(yù)定可變值，使其具備和ＳＩＭＯ－ＴＩＯＮ的通信功能。不可電源模塊只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)固定直流電壓值的輸出，并且不能夠和ＳＩＭＯＴＩＯＮ進(jìn)行通信。４．１．２電動(dòng)機(jī)模塊利用電動(dòng)機(jī)模塊能夠使直流電逆變成為預(yù)定頻率交流電，從而在電動(dòng)機(jī)中使用。電動(dòng)機(jī)模塊主要包括書(shū)本型和裝機(jī)裝柜型［６］。４．１．３ＳＩＭＯＴＩＯＮ運(yùn)動(dòng)控制器ＳＩＭＯＴＩＯＮ屬于電氣控制系統(tǒng)的主要核心部分，其可靠性和運(yùn)行速度影響著電氣控制系統(tǒng)的使用，其主要功能為邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制及工藝控制。４．１．４斷檢測(cè)斷檢測(cè)的示意圖，斷檢測(cè)系統(tǒng)核心主要包括一個(gè)ＯＣ門光纖傳感器，ＯＣ門三根接入線直接和２４Ｖ電源中連接，以此信號(hào)線就能夠和２４Ｖ電阻構(gòu)成一個(gè)電平輸出，如圖４所示。在進(jìn)行加工的過(guò)程中，具可能會(huì)受到磨損或者斷裂。那么為了能夠?qū)ζ浼庸べ|(zhì)量進(jìn)行保，就要對(duì)具是否正常進(jìn)行檢測(cè)，假如具受到磨損，機(jī)床能夠使自動(dòng)換并且對(duì)上級(jí)位進(jìn)行通知，斷檢測(cè)主要是利用光纖傳感器實(shí)現(xiàn)檢測(cè)［７］。４．１．５深度檢測(cè)因?yàn)閾Q過(guò)程中主軸夾緊位置是通過(guò)機(jī)械手及人工對(duì)具插入深度進(jìn)行決定，那么就要使用深度檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)具深度的檢測(cè)。４．１．６數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在實(shí)現(xiàn)ＳＩＭＯＴＩＯＮ加工過(guò)程中要實(shí)現(xiàn)大量孔位信息的存儲(chǔ)，本文通過(guò)數(shù)組的形式實(shí)現(xiàn)孔位信息的存儲(chǔ)，并且為數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)置指針，分別為孔位信息存儲(chǔ)指針和孔位加工指針。在接收上位機(jī)下傳到孔位信息的時(shí)候，要以孔位信息的存儲(chǔ)指針位置實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)。在每次接收到加工命令的時(shí)候，就表示此次數(shù)據(jù)已經(jīng)傳送完成，孔位信息的存儲(chǔ)指針就會(huì)為０，并且孔位加工指針會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工。因?yàn)椴糠謹(jǐn)?shù)據(jù)包數(shù)據(jù)量較大，所以在傳輸過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)誤差，以此導(dǎo)致加工錯(cuò)誤以此使產(chǎn)品不能夠使用。所以就要對(duì)數(shù)據(jù)性進(jìn)行嚴(yán)格的保，基于通信過(guò)程實(shí)現(xiàn)ＣＲＣ的校驗(yàn)。４．１．７批量加工在批量加工的過(guò)程中，機(jī)床主要工作模式為接收孔實(shí)現(xiàn)加工，在收到開(kāi)始批量加工指令之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)批量加工。首先，要能夠通過(guò)上位機(jī)所發(fā)送的加工參數(shù)對(duì)主軸進(jìn)行判斷，對(duì)于需要進(jìn)行啟動(dòng)的主軸，ＳＩＭＯＴＩＯＮ能夠?qū)㈤_(kāi)關(guān)量進(jìn)行輸入，從而對(duì)主軸繼電器和主軸電源的接通進(jìn)行控制。為了能夠?qū)χ鬏S性進(jìn)行有效的保，ＳＩＭＯＴＩＯＮ要能夠不停的主軸轉(zhuǎn)速是否達(dá)到設(shè)置的轉(zhuǎn)速進(jìn)行判斷，假如滿足加工需求，就可以實(shí)現(xiàn)加工。在加工過(guò)程中要從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)中取出孔位置信息，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到指定位置中實(shí)現(xiàn)高電平的輸出，工作臺(tái)在運(yùn)行過(guò)程中Ｚ軸不能夠運(yùn)動(dòng)［８］。

５總結(jié)

在工業(yè)不斷發(fā)展的過(guò)程中，ＰＬＣ可編程控制器也在持續(xù)發(fā)展，并且被廣泛應(yīng)用到煤礦機(jī)械自動(dòng)控制生產(chǎn)系統(tǒng)中，其在生產(chǎn)控制方面的性能是其他產(chǎn)品不能夠相比的。數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)術(shù)我國(guó)機(jī)械行業(yè)的主要信息化工程設(shè)置尤為重要的內(nèi)容。本文將數(shù)控機(jī)床改進(jìn)為基礎(chǔ)，輸入設(shè)計(jì)之后的程序，利用合理處理及計(jì)算，以此實(shí)現(xiàn)不同運(yùn)動(dòng)部件的安裝。