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；
4、通断信号及代码信号连接电路；
从接口分类的标准来看，第一类、第二类连接电路传送的是数控装置与伺服单元、伺服电机、位置检测以及数据检测装置之间控制信息。第三类是由数控机床强电电路中的电源控制控制电路构成。通常由电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、继电器、接触器等等构成。为其他电机、电磁阀、电磁铁等执行元件供电。这些相对于数控系统来讲，属于强电回路。这些强电回路是不能够和控制系统的弱电回路，直接相连接的，只能够通过中间继电器等电子元器件转换成直流低压下工作的开关信号，才能够成为PLC 或继电器逻辑控制电路的可接受的电信号。反之，PLC或继电器逻辑控制来的控制信号，也必须经过中间继电器或转换电路变成能连接到强电线路的信号，再由强电回路驱动执行元件工作。第四类信号是数控装置向外部传送的输入输出控制信号。
二、PLC在数控机床中的应用
1、 PLC在数控机床中的应用形式
PLC在数控机床中应用，通常有两种形式：一种称为内装式；一种称为独立式。
内装式PLC也称集成式PLC，采用这种方式的数控系统，在设计之初就将NC和PLC结合起来考虑，NC和PLC之间的信号传递是在内部总线的基础上进行的，因而有较高的较高交换速度和较宽的信息通道。它们可以共用一个CPU也可以是单独的CPU这种结构从软硬件整体上考虑, PLC 和NC 之间没有多余的导线连接, 增加了系统的可靠性, 而且NC 和PLC 之间易实现许多高级功能。PLC 中的信息也能通过CNC 的显示器显示, 这种方式对于系统的使用具有较大的优势。高档次的数控系统一般都采用这种形式的PLC。
独立式PLC也称外装式PLC，它独立于NC装置，具有独立完成控制功能的PLC。在采用这种应用方式式，可根据用户自己的的特点，选用不同专业PLC厂商的产品，并且可以更为方便的对控制规模进行调整。
2、PLC与数控系统及数控机床间的信息交换
相对于PLC，机床和NC就是外部。PLC与机床以及NC之间的信息交换，对于PLC的功能发挥，是非常重要的。PLC与外部的信息交换，通常有四个部分：
（1）、机床侧至PLC：机床侧的开关量信号通过I/O单元接口输入到PLC中，除极少数信号外，绝大多数信号的含义及所配置的输入地址，均可由PLC程序编制者或者是程序使用者自行定义。数控机床生产厂家可以方便的根据机床的功能和配置，对PLC程序和地址分配进行修改。
（2）、PLC至机床：PLC的控制信号通过PLC的输出接口送到机床侧，所有输出信号的含义和输出地址也是由PLC程序编制者或者是使用者自行定义。
（3）、NC至PLC：CNC至PLC:CNC送至PLC的信息可由CNC 直接送入PLC的寄存器中,所有CNC送至PLC 的信号含义和地址(开关量地址或寄存器地址) 均由CNC 厂家确定,PLC编程者只可使用不可改变和增删。如数控指令的M、S、T 功能,通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存
器中。
（4）：(4) PLC至CNC:PLC 送至CNC 的信息也由开关量信号或寄存器完成,所有PLC送至CNC的信号地址与含义由CNC 厂家确定,PLC 编程者只可使用,不可改变和增删。
3、PLC在数控机床中的工作流程
PLC在数控机床中的工作流程，和通常的PLC工作流程基本上是一致的，分为以下几个步骤：
（1）、输入采样：输入采样，就是PLC以顺序扫描的方式读入所有输入端口的信号状态，并将此状态，读入到输入映象寄存器中。当然，在程序运行周期中这些信号状态是不会变化的，除非一个新的扫描周期的到来，并且原来端口信号状态已经改变，读到输入映象寄存器的信号状态才会发生变化。
（2）、程序执行：程序执行阶段系统会对程序进行特定顺序的扫描，并且同时读入输入映像寄存区、输出映像寄存区的读取相关数据，在进行相关运算后，将运算结果存入输出映像寄存区供输出和下次运行使用。
（3）、出刷新阶段：在所指令执行完成后，输出映像寄存区的所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过特定方式输出，驱动外部负载。
4、 PLC在数控机床中的控制功能
（1）、操作面板的控制。操作面板分为系统操作面板和机床操作面板。系统操作面板的控制信号先是进入NC，然后由NC送到PLC，控制数控机床的运行。机床操作面板控制信号，直接进入PLC，控制机床的运行。
（2）、机床外部开关输入信号。将机床侧的开关信号输入到送入PLC，进行逻辑运算。这些开关信号，包括很多检测元件信号(如：行程开关、接近开关、模式选择开关等等)
（3）、输出信号控制：PLC输出信号经外围控制电路中的继电器、接触器、电磁阀等输出给控制对象。
（4）、功能实现。系统送出T指令给PLC，经过译码，在数据表内检索，找到T代码指定的刀号，并与主轴刀号进行比较。如果不符，发出换刀指令，刀具换刀，换刀完成后，系统发出完成信号。
（5）、M功能实现。系统送出M指令给PLC，经过译码，输出控制信号，控制主轴正反转和启动停止等等。M指令完成，系统发出完成信号。
三、PLC与数控机床外围电路的关系
如前所述，PLC在数控机床中用来控制机床的强电回路（通过一些电器元件）。为了更好了解数控机床的PLC的控制功能，就有必要对PLC和外围电路的关系进行分析。
1、 PLC对外围电路的控制
数控机床通过PLC对机床的辅助设备进行控制，PLC对对外围电路的控制来实现对辅助设备的控制的。PLC 接受NC的控制信号以及外部反馈信号，经过逻辑运算、处理将结果以信号的形式输出。输出信号从PLC的输出模块输出，有些信号经过中间继电器控制接触器然后控制具体的执行机构动作，从而实现对外围辅助机构的控制。有些信号不需要通过中间环节的处理直接用于控制外部设施，比如说，有些直接用低压电源
驱动的设备（如：面板上的指示灯）。也就是说每一个外部设备（使用PLC控制的）都是由PLC的一路控制信号来控制的，也就是说每一个外部设备（使用PLC控制的）都在PLC中和一个PLC输出地址相对应。
PLC对外围设备的控制，不仅仅是要输出信号控制设备、设施的动作，还要接受外部反馈信号，以监控这些设备设施的状态。在数控机床中用于检测机床状态的设备或元件主要有，温度传感器、震动传感器、行程开关、接近开关等等。这些检测信号有些是可以直接输入到PLC的端口，有些必须要经过一些中间环节才能够输入到PLC的输入端口。
无论是输入还是输出，PLC都必须要通过外围电路才能够控制机床的辅助设施的动作。在PLC和外围电路的关系中，最重要的一点就是外部信号和PLC内部信号处理的对应。这种对应关系就是前面所说的地址分配，就是将每一个PLC中地址和外围电路每一路信号相对应。这个工作是在机床生产过程中，编制和该机床相对应的PLC程序时，由PLC程序编制工程师定义。当然做这样的定义必须遵循必要的规则，以使PLC 程序符合系统的要求。
（1）PLC与信号输入回路
如图2-1所示为一种数控机床的电气手册的输入单元电器图的一部分，从图上可以看到这是一个插座或者是某一个输入接口的针脚，对应与外外围电路的某一个元件、开关、旋钮同时有对应与PLC内部的输入地址。
从第一行开始，一个按钮开关或者是摇头开关接入线号为191号的回路中.191号线接到C71号插座的16
号脚，16号脚对应于PLC的输入地址为X10001.3，该地址被定义为Manual absolute （手动绝对值）。从图上所描述的，可以知道S27号按钮适用于控制手动绝对值是否有效的开关。这个开关的通断状态，通过191号线接入到插座C71上的16号脚，16号脚再将这个信号输入到PLC中,这个信号在PLC中的地址为X1001.3。通过这种定义方式，就将PLC中的信号和外围电路相对应起来。就可以通过查看PLC中的X1001.3的状态，来确定外部按钮开关的状态。
我们从图上可以看到在图上右侧文字叙述是该信号的意义，随后在其左边的是输入信号地址，更左边的是插座上的针脚号，再左边的是外围电路的线号和开关器件号。这一幅图是某机床电路图，该图是遵循通用标准来绘制，因此通过该图我们可以看到一些具有普遍意义的原则。比如说，编制PLC程序时可能会把相近的开关（从用途和分布位置上）检测元件等等的地址设定在一起。从这一幅图我们可以看到，C71上的输入信号基本上都是面板上的按钮开关或摇头开关。它们的信号类型和位置分布上是非常接近的，因此它们的输入地址（在PLC输入端）也是顺序分布。在这一幅图所属的电气手册上可以查到，C71一共有50个针脚，除去用于公共端、24V电源的脚以外，其他针脚的输入地址是从X1000.0到1004.7顺序分布。
通常情况下PLC的地址由3部分组成：1：地址类型；2：地址号；3：位号。每一个地址号下有8个地址位，每一个地址表示不同的信号。下表是中有文字描述的部分是，图4－1所示的I/O地址。
表4-1输入信号列表
从图4-1上可以看到几个要素：1、元器件号；2、线号；3、插槽或插座号；4、针脚号；
5、PLC输入地址号。我们可以知道这几个号码，在控制逻辑上是有对应关系的。因此不仅仅是在绘制此类图形时，要考虑他们之间的关系，而且在设计外围电路，编制PLC程序时也要考虑它们之间的关系。事实上，不仅是在设计制造机床时要考虑它们之间的对应关系，在使用机床、维修、维护机床时也要依据它们
之间的对应关系和控制逻辑。
图4-1上所示的外部按钮等元件位置可在图4-4中查找到。
2、PLC输出信号控制相关的执行元件
前面图例描述了输入信号在PLC中的地址分配以及PLC输入地址与外部开关、旋钮和插座、电缆之间的对应关系。
我们知道在数控机床中，不仅仅是输入信号和外部电路涉及到对应关系，输出信号和外围控制电路以及要驱动的设备之间也存在作相应的对应关系。在随后列出的两幅图例，都是PLC输出信号和外围电路的连接图，但是这两幅图在所表达的控制关系上是不一样的。第一幅图所表示的是PLC输出信号可以直接驱动外部装置（这些装置通常是一些LED、灯），第二幅图表示的是PLC的输出信号必须经过中间继电器才能够控制最终的设备。这是因为第一幅图中所示的外部元件是一些小功率元件（主要是一些表示机床状态的指示灯），而第二幅图所示的外部设备是大功率元件。
从这两幅图我们可以看到PLC输出地址和外部电路之间的关系：1：外部执行元件或设施是受PLC控制的；2：PLC的每一个输出信号对应着一个输出地址；3：每一个输出地址对应着一个插座或插头的针脚；4：每一个针脚对应着外围电路的一根线（用线号标示）；5：每一个线号对应着一个设备、元件（或者通过一些中间元件）；
在设计PLC的程序时，必须要考虑数控机床会用到那些设备，那些设备是可以有PLC直接驱动的，那些设备必须经过继电器、接触器等中间环节才能够驱动，以及这些设备的控制信号通过哪个地址号输出。在使用数控机床过程中，我们可以通过阅读电气手册,熟悉机床设施的控制运行方式，方便的维护机床。
表4-2输出信号列表
表4-2第二列、第三列，列明了所要控制的外部元件，这些元件可在图2-4中找到。通过这些图表，我们可以清楚的看到PLC和外部元件之间的关系。
表4-3输出信号列表
表4-3对图4-3进行了描述，从图4-3和表4-3可以看出这些输出信号是对继电器进行控制，这些元件可以在图4-5中查到。
图4-5所示为该机床的继电器板，PLC的一些输出信号通过继电器板输出，进一步控制其它元件。
四、机床电气手册的识别
数控机床作为一种自动化程度相当高的一种机电设备，电气控制部分在整个机床中占有非常重要的地位。鉴于数控机床中电气系统占有重要的地位，因此电气手册在数控机床所有的资料中也是十分重要的资料。数控机床发生故障也有很大一部分是发生在电控部分，因此能够识别、应用电气手册，是维修维护数控机床的一项重要技能。接下来的部分，笔者希望能够讲述一种使用机床电气手册的基本方法。
1、机床电气手册的基本构成
数控机床的电气手册，是用于描述和说明机床电气系统的构造以及连接关系，以便于制造商和使用者维护和使用该机床。为了清楚而详细的说明数控机床电气系统，电气手册的编制采用了清楚的层次结构。电气手册一般有如下一些内容构成：
（1）、目录
目录的主要内容是：页码、图号、标题等。
本书引用的电气手册的目录格式是：
图4-6电气手册目录
如果要查找某一个一个机型的某一个控制回路，可以先通过查找目录找到该回路所在的页码，然后再去查找所要的内容，这样做有事半功倍的效果。因此拿到一本电气手册时，首先阅读它的目录，是一种常规做法。
（2）、线号表
为了说明电气手册上各种线缆的走向，以及各线缆在电气图中所处位置，而开列的一种表格。如果我们试图通过各种不同号码的线缆的走向和位置，了解机床的电气控制系统的控制逻辑，以及通过一个线缆来查找某一个回路的故障时，就必须有这样一种表格来说明各线缆的位置。每一种电气手册都会有类似的线号表，下图为一种线号表。
从表上所列可知，线号表把每一个线号所出现的所有位置都详细的列举出来。这样我们就可以通过线号查找具体的控制回路，这种方式在现场维修、维护数控机床时非常有用，因为在现场我们经常会看到线缆上标明了不同的号码。
（3）、符号描述表
这一部分内容不一定是每一本电气手册都会有，因为有的厂家会认为用户的相关人员已经了解所遵循的制图标准。但是很多厂家还是会将其列出来，这样会使电气手册的适用人员更为广泛。这一部分内容主要是说明，该电气手册所使用的图形符号所要表达的元器件的内类型。在阅读、使用电气手册时，尽可能阅读这一节内容，以免因为参照的标准不一致，而错误理解该手册所要表达的内容。图4-8所示为一个符号描述表：
我们可以看到，符号描述表对电路图中所要用到的图形符号，均进行了说明。在符号表后所绘制的电路图，均是按照图上所描述的符号组成。
（4）、电气柜布置图
数控机床电气系统的绝大部分元器件，均是放置在机床的电气柜中。电气柜框图主要是用来描述个器件在电气柜中的位置，以及电气柜和外界相连通的线缆的位置。
（5）、控制回路框图
控制回路框图，用于描述整个数控机床控制系统控制流程和各部分之间的关系，分为两个部分。一部分是用于描述数控机床电气控制系统各大部分之间的关系，包括伺服、NC单元、PLC、机床的操作界面、系统的操作界面等等。另一部分由数控机床强电电路中的电源控制电路之间的关系构成。通常是电源变压器、控制变压器、各种断路器、保护开关、继电器、接触器之间的关系框图
这两个控制回路框图中图4-10所表示的是，数控机床电气控制系统中，各电气单元之间的关系。图4-11所表示的是由电源的流向以及电源控制关系所组成的控制框图。从图2-11所描述的关系，我们可以知道数控机床的电气控制系统很大程度上可以归结为，对机床各执行元件的电源控制。
（6）各控制单元图
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 A ）完成的。 2. 数控机床的进给运动是由（ 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 KB 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“ X”） 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10KV）的 电动机。（V ） 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。 （V） 3. 继电器的输入信号是能是电流、电压等电学量。（X ） 4. 热继电器的作用是对电路进行短路保护。（X ） 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。（X ） 三、简答题 1、电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：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过载保护。 电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作。因为，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯曲，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。 2. 接触器的作用是什么？接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为哪两类？答：接触器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。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交流接触器。 四、分析题永磁式同步型交流电动机的工作原理如图所示，试分析其工作原理。并回答转子 磁 极轴线与定子磁场轴线B夹角的大小与什么因素有关?
最新电大专科《数控机床电气控制》机考网考纸考题库及答案 本人针对该科目汇总了该科所有的题，形成一个完整的题库，并且每年都在更新。该题库对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。做考题时，利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速查找到该题答案。 题库一 一、单项选题【每小题3分，共54分） 1．( )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。 A．开环控制 B．主轴定向控制 C．辅助控制 2．( )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 3．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( )的有害的电气瞬变现象。 A．可预见 B．确定 C．不确定 4．( )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 5．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 6．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 7．位置检测装置按检测量的测量基准，可分为( )和增量式测量。
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 A ）完成的。 2. 数控机床的进给运动是由（ A. 进给伺服系统 可编程序控制 B.位置检测系统 C. 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“ X”) 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 (V ) 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。 ( V ) 3. 继电器的输入信号是能是电流、电压等电学量 ( X ) 4. 热继电器的作用是对电路进行短路保护 ( X ) 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 （x ）
数控机床电气控制试题及答案 一、单项选择题 1．下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（B）。 A）1946年在美国研制成功的 B）它是一台3坐标数控铣床 C）用它来加工直升机叶片 D）它用晶闸管-直流电机驱动 2．数控机床半闭环控制系统的特点是（C）。 A）结构简单、价格低廉、精度差 B）结构简单、维修方便、精度不高 C）调试与维修方便、精度高、稳定性好 D）调试较困难、精度很高 3．低压断路器即低压自动开关它相当于（A）的组合。 A）刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器 B）刀开关、熔断器、热继电器、启动器 C）刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器 D）刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄4．交流接触器常用于远距离接通和分断（B）的电路。 A）电压至380V、电流至630A
B）电压至1140V、电流至630A C）电压至1140V、电流至1000A D）电压至380V、电流至1000A 5．热继电器是一种利用（A）进行工作的保护电器。 A）电流的热效应原理 B）监测导体发热的原理 C）监测线圈温度 D）测量红外线 6．数控机床的性能很大程度上取决于（B）的性能。 A）计算机运算 B）伺服系统 C）位置检测系统 D）机械结构 7．数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取（A）方式最佳。 A）调频和调压 B）变级和调压 C）调频和变级 D）调频 8．数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用（C）控制。 A）全闭环
B）半闭环 C）开环 9．使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（C）。 A）提高机床的安全性 B）提高机床的使用寿命 C）提高机床的定位精度、加工精度 D）提高机床的灵活性 10．数控机床进给控制的交流伺服电动机结构是（D）。 A）转子、定子都装有永磁体和绕组 B）转子、定子都是绕组 C）定子装有永磁体，转子是绕组 D）转子装有永磁体，定子是绕组 二、填空题（将正确答案填在横线上，每空1分，共20分。） 1．数控机床电器控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统（包括可编程序控制器和继电器、接触器控制系统）等组成。 2．数控机床低压电器包括控制电器、保护电器、执行电器。 3．脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种。 4．数控机床控制应用的接触器可分为直流接触
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。
数控机床电气控制作业（一） 1．按钮开关和行程开关的作用分别是什么？如何确定按钮开关的选用原则？ 答：按钮开关通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关，用于控制电路中发出起动或停止等指令，通过接触器、继电器等控制电器接通或断开主电路。 行程开关又称限位开关，是根据运动部件位置而切换电路的自动控制电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开用来控制运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。 按钮开关的选用原则 ①根据用途选择开关的形式，如紧急式、钥匙式、指示灯式等。 ②根据使用环境选择按钮开关的种类，如开启式、防水式、防腐式等。 ③按工作状态和工作情况的要求，选择按钮开关的颜色。 2．低压断路器在电路中的作用是什么？P12 3．接触器的用途是什么？它由哪几部分组成？P15 4．接近开关与行程开关相比有哪些优点？若接近开关为三线制输出，一般为哪三根输出线？ 答：接近开关又称无触点行程开关。与行程开关相比，接近开关具有工作稳定可靠、使用寿命长、重复定位精度高、操作频率高等优点。 接近开关多为三线制。三线制接近开关有二根电源线（通常为24V）和一根输出线，输出有常开、常闭两种状态。 5．.中间继电器的作用是什么？P21它和交流接触器有何区别？ 答接触器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。而继电器是一种根据某种输入信号的变化，而接通或断开控制电路，实现控制目的的电器，中间继电器实质上是电压继电器的一种。 6．电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作？为什么？ 答：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过载保护。 电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作。因为，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯曲，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。 8 ．三相异步电动机的起动控制采用哪两种方式？
___________继续教育学院20XX年秋季学期考试试卷 试卷编号A卷（闭卷） 课程名称：电气控制技术专业班级： 姓名：学号：成绩： 一、单项选择题 (每小题2分，共20分) 1．下列关于世界第一台数控机床的描述正确的是（）。 A）1946年在美国研制成功的B）它是一台3坐标数控铣床 C）用它来加工直升机叶片D）它用晶闸管-直流电机驱动 2．数控机床半闭环控制系统的特点是（）。 A）结构简单、价格低廉、精度差B）结构简单、维修方便、精度不高 C）调试与维修方便、精度高、稳定性好D）调试较困难、精度很高 3．低压断路器即低压自动开关它相当于（）的组合。 A）刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器B）刀开关、熔断器、热继电器、启动器 C）刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器D）刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄4．交流接触器常用于远距离接通和分断（）的电路。 A）电压至380V、电流至630A B）电压至1140V、电流至630A C）电压至1140V、电流至1000A D）电压至380V、电流至1000A 5．热继电器是一种利用（）进行工作的保护电器。 A）电流的热效应原理B）监测导体发热的原理 C）监测线圈温度D）测量红外线 6．数控机床的性能很大程度上取决于（）的性能。 A）计算机运算B）伺服系统C）位置检测系统D）机械结构7．数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取（）方式最佳。 A）调频和调压B）变级和调压C）调频和变级D）调频 8．数控机床进给伺服系统的负载不大，加工精度不高时，可采用（）控制。 A）全闭环B）半闭环C）开环 9．使用闭环测量与反馈装置的作用是为了（）。 A）提高机床的安全性B）提高机床的使用寿命 C）提高机床的定位精度、加工精度D）提高机床的灵活性
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》一体化题目 一、判断题 1数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度.( V) 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?( V) 3、直线控制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。(为 4、在闭环和半闭环控制系统中，数控检测装置的主要作用是检测运动部件的位移(线位移 或角位移)和速度，并发送反馈检测信号至数控装置，构成伺服系统的闭环或半闭环控制，使工作台按指令的路径精确地移动。(V) 5、半闭环控制的数控机床，其位置检测装置一般采用旋转变压器或编码器，安装在进给电机或丝杠上，旋转变压器或编码器每旋转一定角度，都严格地对应着工作台移动的一定距离。 6、半闭环控制的数控机床，测量了电机或丝杠的角位移，也就间接地测量了工作台的直线 位移。(V) 7、数控机床位置伺服系统的稳态性能就是指在到达新的稳态后，实际状态与期望状态之间 的偏差程度，也称为定位精度。(V) 8、位置伺服系统主要由驱动系统与CNC 位置控制部分构成。(V) 9、数控机床的驱动系统主要有两种：进给驱动系统和主轴驱动系统。(V) 10、进给驱动系统是控制机床各坐标的进给运动。 (V) 11、主轴驱动系统是控制机床主轴旋转运动。 (V) 12、数控机床的最大移动速度、定位精度等指标主要取决于驱动系统及CNC 位置控制部分 的动态和静态性能。(V) 13、数字控制技术，简称数控技术，是指用数字指令来控制机器的动作。 (V) 14、开环控制这类数控机床没有检测反馈装置。 (V) 15、开环数控机床所用的电动机主要是步进电动机。 (V) 16、开环控制具有结构简单、系统稳定、容易调试、成本低等优点。 (V) 17、闭环控制系统是指在机床的运动部件上安装位置测量装置。 (V) 18、从理论上讲，闭环控制系统的控制精度主要取决于检测装置的精度，它完全可以消除由 于传动部件制造中存在的误差给工件加工带来的影响。(V) 19、半闭环控制系统是在开环系统的丝杠上或进给电动机的轴上装有角位移检测装置。该系统不是直接测量工作台位移量，而是通过检测丝杠转角间接地测量工作台位移量，然后反馈给数控装置。( V) 20、数控机床加工精度，在很大程度上取决于数控机床位置检测装置的精度. ( V) 1对于较大容量(大于10KW )的电动机，因起动电流大(可达额定电流的4?7倍)，一般米用减压起动方式来降低起动电流。(V)
数控机床电气控制形成性考核册作业 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
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。（×） 三、简答题 1、电动机起动电流很大，当电动机起动时，热继电器会不会动作为什么 答：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过载保护。 电动机起动电流很大，但是，当电动机起动时，热继电器不会动作。因为，热继电器由于热惯性，其双金属片在短时间内不会弯曲，当电路短路时不能立即动作使电路立即断开，因此不能作短路保护。 2.接触器的作用是什么接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为哪两类 答：接触器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。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交流接触器。 四、分析题
数控机床电控试题库 一、选择题 1、脉冲当量是指_____ A、相对于每一脉冲信号，传动丝杠所转过的角度 B、相对于每一脉冲信号，步进电机所回转的角度 C、数控系统的最小分辨率 D、相对于每一脉冲信号，机床运动部件的位移量 3、步进电机的旋转方向可通过改变_______来控制 A、脉冲的频率 B、通电顺序 C、脉冲的极性 4、用来控制电动机正反转的开关是______ A、闸刀开关 B、组合开关 C、倒/顺开关 D、铁壳开关 5、为了使三相步进电动机工作稳定,精度高,一般采用的通电方式_______ C、三相六拍控制、三相单三拍控制B、三相双三拍控制A6、为实现对鼠笼式感应电动机的连续速度调节,常采用______ 改变电源频率法BA转子回路中串电阻法 改变定子绕组极对数法D调节定子电压法C7、当步进电机的转子齿距存在着误差时,其旋转一圈的累计误差与齿距误差_____. A成正比B成反比C无关 8、直流伺服电机调速方法有_____ A调节电枢电压U B调节电枢电流I C调节电源电压 9、交流伺服电机调速的基本原理是_____调速. B调节电源电压的相位C调节电源电压的幅值调节电源电压频率A10、在交流电机调速系统中,为使电磁转矩M基本保持不变,除调节电源的频率外,同时还应 调节定子的_____. 电压C B电阻A电流11、在直流伺服电机的位置控制口中在F/V变换器的主要功能是 ______ A进给速度指令变换成电压量B频率量变换成电压量 C频率量变换成进速度指令值 12、电动机的联锁控制可以通过主电路联锁和______联锁来实现. B保护电路C控制电路D副电路A时钟电路13、交,直流伺服电动机和普通交,直流电动机的______. A工作原理及结构完全相同;B工作原理相同，但结构不同 C工作有原理不同,但结构相同D工作原理及结构完全不同. 14、光栅尺是_____. A一种极为准确的直接测量位移工具 B一种数控系统的功能模块 C一种能够间接检测直线位移的伺服系统反馈无件 D一种能够直接检测角位移的伺服系统反馈元件
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
一、单项选择题 ．下列关于世界第一台数控机床地描述正确地是（）. ）年在美国研制成功地 ）它是一台坐标数控铣床 ）用它来加工直升机叶片 ）它用晶闸管直流电机驱动 ．数控机床半闭环控制系统地特点是（）. ）结构简单、价格低廉、精度差 ）结构简单、维修方便、精度不高 ）调试与维修方便、精度高、稳定性好 ）调试较困难、精度很高 ．低压断路器即低压自动开关它相当于（）地组合. ）刀开关、熔断器、热继电器、欠压继电器 ）刀开关、熔断器、热继电器、启动器 ）刀开关、熔断器、热继电器、压力继电器 ）刀开关、熔断器、热继电器、操作手柄 ．交流接触器常用于远距离接通和分断（）地电路. ）电压至、电流至630A ）电压至、电流至630A ）电压至、电流至1000A ）电压至、电流至1000A ．热继电器是一种利用（）进行工作地保护电器. ）电流地热效应原理 ）监测导体发热地原理 ）监测线圈温度 ）测量红外线 ．数控机床地性能很大程度上取决于（）地性能. ）计算机运算 ）伺服系统 ）位置检测系统 ）机械结构 ．数控机床主轴用三相交流电动机驱动时采取（）方式最佳. ）调频和调压 ）变级和调压 ）调频和变级 ）调频 ．数控机床进给伺服系统地负载不大，加工精度不高时，可采用（）控制. ）全闭环 ）半闭环 ）开环 ．使用闭环测量与反馈装置地作用是为了（）. ）提高机床地安全性 ）提高机床地使用寿命 ）提高机床地定位精度、加工精度
）提高机床地灵活性 ．数控机床进给控制地交流伺服电动机结构是（）. ）转子、定子都装有永磁体和绕组 ）转子、定子都是绕组 ）定子装有永磁体，转子是绕组 ）转子装有永磁体，定子是绕组 二、填空题（将正确答案填在横线上，每空分，共分.） ．数控机床电器控制系统由数控装置、进给伺服系统、主轴伺服系统、机床强电控制系统（包括可编程序控制器和继电器、接触器控制系统）等组成.文档来自于网络搜索 ．数控机床低压电器包括控制电器、保护电器、执行电器. ．脉冲编码器分为光电式、接触式和电磁感应式三种. ．数控机床控制应用地接触器可分为直流接触器和交流接触器. ．数控机床地控制分为两大部分，一部分是坐标轴运动地位置控制，另一部分是数控机床加工过程地顺序控制. ．常见地电气控制系统图有：电气原理图、电器布置图、电气安装接线图. 三、判断题（将判断结果填入括号中，正确地填“√”，错误地填“×”，每小题分，共分） ．数控机床具有柔性，只需更换程序，就可适应不同品种及尺寸规格零件地自动加工.（√）．数控装置是数控机床电气控制系统地控制中心.（√） ．全闭环伺服系统所用位置检测元件是光电脉冲编码器.（×） ．梯形图不是数控加工编程语言.（√） 、步进电机驱动电路是直流稳压电源.（×） 、数控机床地电气控制系统由驱动电路和伺服电动机两个部分组成.（×） 、目前，交流伺服驱动系统已完全取代直流伺服驱动系统.（×） 、数控机床电气控制系统地发展与数控系统、伺服系统、可编程序控制器发展密切相关.（√）、可编程序控制器都是模块式结构.（×） 、自动开关地通断能力是指在一定地实验条件下，能够接通和分断地预期电流值.（√） 四、简答题（每小题分，共分；要求字迹工整） ．为何用热继电器进行过载保护？ 答：电动机在实际运行中，短时过载是允许地，但如果长期过载，欠电压运行或断相运行等都可能使电动机地电流超过其额定值，将引起电动机发热，绕组温升超过额定温升，将损坏绕组地绝缘，缩短电动机地使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机.因此，必须采取过载措施，最常用地是利用热继电器进行过载保护.文档来自于网络搜索 ．脉冲编码器地作用是什么？ 答：脉冲编码器是一种旋转式脉冲发生器，它把机械转角变成电脉冲，是一种常用地角位移传感器.编码器除了可以测量角位移外，还可以通过测量光电脉冲地频率来测量转速.如果通过机械装置，将直线位移转变成角位移，还可以测量直线位移.文档来自于网络搜索 ．简述可编程控制器地十条指标. 答：）编程方便，可现场修改程序； ）维修方便，采用插件式结构； ）可靠性高于继电器控制装置； ）体积小于继电器控制装置； ）数据可直接送入管理计算机； ）成本可与继电气控制装置竞争； ）输入为市电；
PLC在机床电气控制方面的应用研究 发表时间：2019-06-11T15:32:29.133Z 来源：《建筑模拟》2019年第14期作者：何兴军 [导读] PLC技术，即可编程控制器，它近几年被机械工业行业广泛应用，该技术能够实现无逻辑控制，较传统控制器而言，其应用优势明显。 何兴军 山西江淮重工有限责任公司山西晋城 048000 摘要：PLC技术，即可编程控制器，它近几年被机械工业行业广泛应用，该技术能够实现无逻辑控制，较传统控制器而言，其应用优势明显。PLC技术与计算机相结合能够进行大规模计算，它还具有模拟调节等功能，将其应用到电气控制系统中，有助于推动电气控制领域发展，促进相关行业转型，实现现代化生产。 关键词：PLC；机床电气；控制方面；应用研究 引言 随着计算机技术和信息化的高速发展，PLC的应用也越来越广泛，尤其是在数控机床方面更加常见。文章主要阐述了PCL对数控机床电气控制的具体研究，旨在促进该行业平稳健康地发展，提高数控机床的稳定性，从而创造出良好的经济价值，带动社会的进步。 1 PLC基本应用情况概述 PLC就是可编程储存器，在现代化工业生产过程中通过储存器能够执行各项操作，比如逻辑运算、顺序控制、计算运算以及定时控制等。能够满足用户各项生产指令要求，提升机械自动化控制效率。当前在工业生产控制中应用的计算机中存有PLC，此类计算机具有的基本功能模块主要有CPU模块、存储器模块、功能模块、电源模块等。其中PLC基本构成语言较为简单，具体使用过程中操作便捷性较高，编程环节中灵活性较大。其中PLC相关硬件配置比较全面，在现代化工业生产过程中适应能力较强，能够对生产应用系统灵活配置，组建成不同功能化系统，系统实际应用稳定性较强。PLC通过集成电路技术有效应用，能够突出微处理器应用价值，对外部干扰问题进行有效控制。PLC在数控机床电气控制方面的应用与传统机床相比存在较大变化，在过去工业化生产过程机床电控主要是通过继电器控制方式，导致机床继电器具有较大依赖性，独立性较差。在传统机床接线操作过程中各项任务执行复杂程度较高，相关技术人员操作难度较大，如果相关人员各项操作不合理还会导致机床应用性能不断降低，使得生产过程中机场运行问题更加明显。 2数控机床电气控制系统的结构 2.1电气控制单元 电气控制系统由电源和电机模块以及运动控制器。现在，中国的数控机床电源模块的电流主要有两种：一种是电源模块的电流，另一种是电源模块的电流。将固定电流转换成预定电流，并能够运行运动控制器之间通讯的可调节电流；另一个很难。在转换电流的情况下，无法与运动控制器进行通信。现行法规。电机模块主要包括加载柜类型和书籍。I型，主要负责将电流转换为电机。使用符合要求的交流电源。电气控制模块编号数控机床的关键部件，其中运动控制器是电动的。控制系统的核心，主要负责主工作系统的控制系统的运行和技术，以确保系统的顺利运行以及电气控制系统正常运行。 2.2执行部分 此部分主要是由数控机床直接对零件进行加工，通过控制电磁阀来实现机械的运行。通常情况下，换刀过程可能会改变刀具之前的运动轨迹，由于刀具在加工过程中常常会出现磨损或断裂的现象，因此，采用光纤传感器来检测刀具，可以保证加工质量。 2.3核心控制部分 核心控制部分主要指利用软件来分析和应用程序。工控机在读取输入信息的过程中，向运动控制器中传输准确的信息，然后，运动控制器根据这些信息来控制电动机模块，进而有助于控制整个机床工作区。此外，利用光栅尺对加工区域的信息进行检测后，还应该通过传感器将相关信息转化成标准信息并向运动控制器中传输，借助传感器来检测机床的实际工作情况，并向电气控制系统传输有关信息。 3 PLC在机床电气控制方面的应用 3.1信息交换 数控机床电气控制系统运行最重要的运行目的是结合数控技术、信息技术在系统工作过程中实现对运行流程的精细化控制。因此在应用PLC技术的过程中，想要充分发挥PLC技术的作用就必须将其渗透于信息交换功能中，充分整合PLC技术，发挥其交换功能，从而完成数控机床、电气运行系统以及PLV技术相互间的信息交换，进而实现有效控制数控机床设备的目标。关于信息交换可以这样理解，它不限于各个局部间信息的交换，它能够实现数控机床与运行系统全面信息交换。应用PLC技术，实现信息交换，为了确保信息全面交换功能的安全性与稳定性，应当针对数控机床的不同模块使用不相同的接口，从而确保所交换信息的实效，最终通过应用PLC技术达到控制目的。另外，关于模块接口，还可以根据使用需求进行灵活设置，增强数控机床设备的实用性。 3.2基于PLC技术应用于数控机床功能模块的分析 PLC技术的应用，可以实现数控机床操作面板的控制，达到综合目标。自动控制。就数控机床而言，它本质上是一台自动化机床，一台数控机床。机床操作面板包括系统操作和机床操作。PLC技术在数控机床中的应用控制面板，即其功能模块，在设备运行期间通过编程进行控制。在这种工作状态下，可以有效地防止信号丢失，从而提高数控机床的控制能力。系统的稳定性。PLC技术在数控机床功能模块的控制中，除了操作外作为控制面板，它还可以实现对信号的控制，主要体现在对输出信号的控制上。信号和控制输入信号。在控制输入信号方面，即一旦输入信号，PLC将启动相应的逻辑操作，经过信号处理后，再通过PLC输出。输出信号可由外围元件控制。此外，PLC也它能快速地将指令翻译并传送到数控机床上，使机床能够按照指令操作。应开展工作以提高控制效果。 3.3应用形式 PCL技术作为数控机床应用中较为重要的一项技术，整个技术应用中，主要分为两种形式，即内装PCL和外装PCL。由于两种技术应用形式上的差异，使得整个技术应用表现会有所不同。按照PCL技术应用的内装技术表现，又可以将其定义为NC技术，也就是PCL技术的系统综合控制技术。而外装技术表现则又可以称之为CNG技术，也就是数控技术的集合体。虽然这两种技术在控制形式上存在着一定的差异，但是在独立控制过程中，应该借助操控系统中的记忆芯片对整个程序控制分化，这样才能保障在程序分化控制中满足数控机床的控制
数控机床电气控制形考作业 4 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
数控机床电气控制 形成性作业4 (第5章、第6章 一、单选题 1. （ B ）是各种PLC 通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。它直观、易懂，是目前应用最多的一种编程语言。 A 语句表 B 梯形图 C 功能表图 2. 梯形图中当输入点I0.1的状态为“0”、输入点I 0.0 的状态为“l ”时，输出Q 0.2为（ A ）。 A “l ” B “0” C 都不是 3.如图，PLC 中块的“或”操作就是将梯形 图中以LD 起始的电路块和另外以LD 起始的 电路块并联起来。当输入点I0.1与输入点I 0.2的状态都为“l ”时，输出Q 0.0为 （ A ）。 A “l ” B “0” C 都不是 4. 由于（ A ）存在着一些固有的缺点， （比如，有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格贵 ），使其应用范围受到限制。 A 直流伺服电动机 B 交流伺服电动机 C 步进电动机 5. （ B ）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。 A 开环控制 B 主轴定向控制 C 辅助控制 姓 名：＿＿＿＿＿ 学 号：＿＿＿＿＿ 得 分：＿＿＿＿＿ 教师签名：＿＿＿＿＿
6. 位置检测装置能检测的最小位置变化量称作分辨率。位置检测装置的分辨率应适当（ A ）机床加工精度。 A高于 B低于 C等于 7. 位置检测装置输出信号的变化量相对于输入信号变化量的比值为( A )。 A灵敏度 B测量范围 C零漂 8. 采用安装在电机或丝杠轴端的回转型检测元件测量机床直线位移的检测方法叫做（ C ）。 A绝对测量 B直接测量 C间接测量 9.按照电动机学原理，当（ A ）的定子三相绕组接通三相交流电源时，就会产生旋转磁场。 A交流电动机 B直流电动机 C步进电动机 二、判断题（对认为正确的题标注“√”、错题标注“×”） 1. 步进电动机驱动装置由环形脉冲分配器、功率放大驱动电路两大部分组成。（√） 2. PLC内部可以看作是由许多“硬继电器”等逻辑部件组成的。（×） 3. 由电动机学基本原理可知，交流电动机的同步转速与定子供电频率无关。（×） 4. 语句表又叫做指令表，是各种PLC通用的一种图形编程语言，在形式上类似于继电器控制电路。（×）