塑料挤出机常见的十一种故障和解决方法 在介绍挤出机常见的故障之前,我们先来了解下,什么是塑料挤出机 塑料挤出机分为双螺杆挤出机和单螺杆挤出机以及不常看见的多螺杆挤出机和无螺杆挤出机. 挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。 挤出机常见的故障大概有十一种,下面就详细介绍下这十一种故障极其排除方法: 一、主电机轴承温升过高： 1、产生原因： （1）轴承润滑不良。 （2）轴承磨损严重。 2、产生原因： （1）检查并加润滑剂。检查电机轴承，必要时更换。 二、机头压力不稳： 1、产生原因：
（1）主电机转速不均匀。 （2）喂料电机转速不均匀，喂料量有波动。 2、处理方法： （1）检查主电机控制系统及轴承。 （2）检查喂料系统电机及控制系统。 三、润滑油压偏低： 1、产生原因： （1）润滑油系统调压阀压力设定值过低。 （2）油泵故障或吸油管堵塞。 2、处理方法： （1）检查并调整润滑油系统压力调节阀。 （2）检查油泵、吸油管。 四、自动换网装置速度慢或不灵 1、产生原因： （1）气压或油压低。
（2）气缸（或液压站）漏气（或漏油）。 2、处理方法： （1）检查换网装置的动力系统。 （2）检查气缸或液压缸的密封情况。 五、安全销或安全健被切断 1、产生原因： （1）挤压系统扭矩过大 （2）主电机与输入轴承联接不同心 2、处理方法： （1）检查挤压系统是否有金属等物进入卡住螺杆。在刚开始发生时，检查预热升温时间或升温值是否符合要求。 （2）调整主电机 六、挤出量突然下降： 1、产生原因： （1）喂料系统发生故障或料斗中没料。
挤出温度控制主要有温度设定、控制和调整三个部分构成。设定温度是控制温度的依据和基准,调整温度是对设定温度的修正和完善。 2.1 温度设定 设定温度的目的是为了控制物料挤出成型过程,始终在熔融温度与分解温度区间(即160～180℃)进行。要正确设定温度,则需充分考虑制约物料成型温度的相关因素。 (1)配方组分、剂量和原料质量。据文献介绍和生产实践验证,不同配方或同一配方不同厂家生产的物料(PVC、CPE、热稳定剂等),挤出成型温度往往有很大差异,有的达10℃左右,这一点在没有实验条件或生产经验的情况下,是不可预知的。只有通过生产实践,依据塑料型坯的质量,适时调整设定温度。开始设定温度时不易过高,应从低向高逐步调整。 (2)塑料挤出亦是一个能量守恒的过程。单位体积的固体转化为熔体所需的总能量相对是恒定的,物料的输送速率基本上平衡于物料的熔化速率。因受口模物料流速和定型模冷却条件的限制,不同规格的异型材单位时间挤出量差异亦很大。因物料输送速率不同,物料熔融所需热量亦不同。对于单螺杆挤出机或双螺杆挤出机没有内热存在的加热区域,即机头、大小过渡段、口模等部位,生产大规格型材时,设定温度宜高一些;生产小规格异型材,设定温度宜低一些。对于双螺杆挤出机有内热存在的加热区域,由于内热的作用,挤出速率反过来又直接影响物料的熔融速率。设定温度应视该段物料的形态、承受温度程度及对热量的需求情况而定。 (3)塑料挤出需经历一定时间历程。在这一历程的不同阶段,由物料的加工特性和挤出机职能所决定,不同形态的物料承温情况和对热量的需求有所不同。要
正确设定温度亦有必要深入了解物料在挤出不同阶段的形态、承受温度程度及对热量的需求情况。 双螺杆挤出机温控系统由10个温控点组成。依据物料在挤出过程各个阶段的形态、承受温度程度及对热量的需求情况,可将10个温控点归纳为加温、恒温、保温三个区域。其中加温与恒温区主要在挤出机内,以排气孔为界划分为两个相对独立又互为关联的部分;保温区主要由机头、大小过渡段、口模部分构成。 加温区由送料段、压缩段两温控点组成。由于物料由室温状态经给料机螺杆输送给挤出机送料段螺杆,距物料熔融温度温差较大,同时物料经压缩段螺杆将通过排气孔,挤出要求物料在该区域内完成由固体向熔体的转化过程,并紧紧包覆于螺槽表面,方不致从排气孔排出或阻塞排气孔。因此物料在加温区域需要的热量较大,送料段、压缩段的温度宜设定的高一些。值得注意的是,如送料段温度设定过高,由于距离料斗与挤出机扭矩分配器较近,易导致物料在料斗内架桥,扭矩分配器齿轮受热变形及加速磨损,故送料段温度设定还应视料斗冷却情况和扭矩分配器油温而定(一般以油温≤60℃为宜)。 恒温区由熔融段和计量段两温控点组成。物料经过加温区后已基本呈熔体状态,但温度不甚均匀,且并未完全塑化,还须进一步恒温并完全塑化,同时随螺杆容积减少,在机头均布盘(亦称过滤盘、导流盘)阻力作用下,物料粘度、密实度进一步提高,单位体积物料量增加，为保证物料温度，因此该区域物料还需一定热量；但该区双螺杆对物料剪切和压延作用所转化的内热,往往又超过了物料的需求,故熔融段和计量段温度的设定应注意:在挤出机开机前升温时,温度设定略高一些,以利于螺筒恒温;开机正常后要适当降低,以防物料降解。 保温区由机头、过渡段、口模等温控点组成。物料经过恒温区后已完全呈熔
数控机床的电气控制系统设计 发表时间：2017-11-30T16:05:48.220Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：张春喜周云龙 [导读] 就数控机床而言，属于一类配置软件程序调控模块的职能机床设备。 特变电工沈阳变压器集团有限公司辽宁沈阳 110144 摘要：数控机床电气控制系统设计较为复杂、专业。虽然我国在数控机床的生产和优化方面都已经达到了较高水平，但是伴随着我国经济的发展和社会的进步，人们对数控机床电力控制系统的设计升级又提出了新的标准和要求，未来将逐步向更高端的数字化、自动化的发展方向发展。因此，电气控制系统的改良对于数控机床行业的发展，具有至关重要的作用。 关键词：数控机床；电气控制系统；设计 1 数控机床的电气控制系统简介 就数控机床而言，属于一类配置软件程序调控模块的职能机床设备。当然详细系统构造能够解决一些包含调控编码或类似符号指令的程序内容，同时完成编译过程，以编译成为代码的数字进行表达，以对应载体完成对数控设备的注入。然后根据处理流从数控设备产生不同的调控信息，从而达到管控机床操作流程的目标，即根据设计图例的形态与规格标准完成零件的自动加工。此外，相对传统机床，其主要的优势在于有效处理了繁琐、精细、大量、多样的零部件加工流程，体现出更强的灵活性与高效性，标志着了当代机床调控技术研究重点，也是机电一体化研究的重要产物。电气调控规划图包含多个方面构成，即如线路装配调整、运用及维持的参考资源，主要涵盖了原理图、装配线路图、元件分布图等多种图纸的规划。而且整个体系内一切电气设施的调控原则就是依照对应的原理进行，除了电气设施的装配以外，还包含整个系统的调控等等。 2数控机床电气控制系统的重要性 现阶段，社会各界对电能的需求不断增大。尤其是很多电气工程企业，他们主要通过电力输出带动生产力。数控机床的广泛使用，能够增大工业化生产效率，促进企业发展和社会经济进步。数控机床通过高效率工作，可以准确把握产品的生产指标，保质保量地完成生产任务。相比于之前传统的手工加工，数控机床实现了量化和质化的双重飞跃。所以，数控机床的应用领域越来越广泛。 使用数控机床，其实就是编程人员提前编辑好各项生产指标和参数，数控机床只负责自动化的模式生产。生产过程中，产品的质量将提前固定好。数控机床在社会上的广泛应用，使得我国的工业生产能力得到了稳固、快速的提升。数控机床中，电力控制系统是核心、是关键。它是保证数控机床正常运营的大脑，所以世界上绝大部分发达国家将电气控制系统的设计技术列为专利，严格保密，被誉为国家的战略性资源。这种形势下，我国的数控机床电力控制系统的设计将无法借鉴其他发达国家的经验，只能自行摸索。为了保证工业化生产进程能够稳步发展，我国对数控机床电气控制系统设计的研究投入了大量资金、人力、资源，并且大力教育和定向培养相关专业的储备人才。 3数控机床电气控制系统的相关研究 数控机床电力控制系统设计研究是一项非常复杂的工作。但是，只有保证电气控制系统设计研究的合理化、科学化，才能够保证数控机床的高效使用。电气控制系统的设计研究通常分为三大部分，而三大部分中又充斥着很多不同内容的小部分。 3.1硬件系统 数控机床电气控制系统的硬件系统可以分为以下几个主要的小部分。 3.1.1 电源电路 电源电路是保证数控机床能够正常使用的最基本条件。在对电源电路进行设计时，需要采用至少两台伺服变压器，且合理化的电压设置尤为重要。 在数控机床电气控制系统中，主要有两路电源电路。这两条电路互不干扰，作用也不尽相同。一路是负责对电机、电控柜、冷却机等动力设备供电，另一路负责对NCU、PLC及继电器等控制设备供电。如果系统断电，数控机床可以做到断点及坐标记忆。当电路修复正常后，数控机床将可以自行恢复并继续加工。 3.1.2 急停保护电路系统 数控机床在高速运转时，为了保证相关操作人员的人身安全，早在最初设计的过程中，就已经安装了实时监控和急停保护电路系统。该部分的电路设计主要是对机床的电压、电流、速度、位置等进行检测，通过一系列参数判断数控机床是否处于安全的工作状态。如果出现问题，急停保护电路系统以及监控都可以发出相应的不同警报，从而对数控机床起到保护作用。 3.1.3 交流主传动电路设计 交流主传动电路设计是为了保证数控机床的稳定、高效运行。这些电路元器件包括NCU、伺服驱动器、电机、PLC、反馈检测模块等，其设计对于数控机床的正常运行至关重要，缺一不可。想要保证数控机床的稳定运行，还需要不断完善、设计优化各项系统参数。 3.2 软件系统设置 软件系统设置中，参数设置至关重要。数控机床电气控制系统的正常运行，主要依赖NCU控制系统的参数设置和PLC控制系统的程序编写。这些参数设置及程序编写可以保证数控机床根据实际生产需要进行运作，最终顺利完成生产过程。PLC程序设计是数控机床电气控制系统的软件核心，而CPU又是PLC程序设计的心脏。PLC程序设计分为高级和低级两个优先级。其中，高优先级一般是为了处理系统中的紧急信号，低优先级主要负责处理系统中的正常信息。PLC程序设计中，供电系统占据重要地位。供电的程序设计则主要包括系统上电和下电的时序。如果处理不好或者不合理，将严重影响整个控制系统的正常工作或是机床设备的使用寿命，甚至危及生产安全。所以，PLC的供电程序一直都备受关注。 4数控机床电气控制系统的工作原理及其特点 4.1 数控机床电气控制系统的工作原理 数控机床电气控制系统的工作原理非常简单。工作人员将生产的具体要求如各种参数输入到计算机程序，然后进行代码化的编程。这
1、设计一个三相异步电动机两地起动的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。? 2、设计一个三相异步电动机正—反—停的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。(B) 3、设计一个三相异步电动机星型——三角形减压起动的主电路和控制电路，并具有短路、 过载保护。(B)
4、设计一个三相异步电动机单向反接串电阻制动的主电路和控制电路，并具有短路、过载 保护。(B) 5、某机床有两台三相异步电动机，要求第一台电机起动运行5s后，第二台电机自行起动， 第二台电机运行10s后，两台电机停止；两台电机都具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(B)
6、某机床主轴工作和润滑泵各由一台电机控制，要求主轴电机必须在润滑泵电机运行后才 能运行，主轴电机能正反转，并能单独停机，有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(B) 7、一台三相异步电动机运行要求为：按下起动按钮，电机正转，5s后，电机自行反转，再 过10s，电机停止，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(A)
停止，也可实现同时起动和停止，并具有短路、过载保护。? 9、一台小车由一台三相异步电动机拖动，动作顺序如下：1）小车由原位开始前进，到终 点后自动停止。2）在终点停留20s后自动返回原位并停止。要求在前进或后退途中， 任意位置都能停止或起动，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(A)
功能。（C） 1、根据下图，分析它的工作原理
按下SB2，KM1吸合并自保，电机运行，速度达到140转/分以上时，KS触点闭合。 按下SB1，KM1断电，KM2吸合，进行反接制动，速度达到100转/分以下时，KS 触点断开，制动结束，电机慢慢停止转动。 2、分析点动控制电路的工作原理 按下SB，KM线圈得电，KM触点闭合，电机转动；松开SB，KM线圈失电，KM 触点断开，电机停转。 3、分析起动、自保控制电路的工作原理
塑料挤出机温度控制 1控制要求 基于原材料的物理物理化学特性,要求控制温度不能超过设定温度正负2摄氏度。温度过低,挤出口出料不畅,造成前端挤出机构负载过大;温度过高,则可能改变原料特性导致成品报废。 2 控制方法分析 1 控制方法效果比较。根据对象特性与现场考察,如果控制方式选择较为容易操作的ON-OFF 控制方式,此方式会导致目标温度振荡超差(图3)。在理想的工艺控制范围,ON-OFF控制就是无 法达到稳定的,而PID控制会比ON-OFF更加的精确。 图3 控制方法效果比较 2 PID控制参数自整定的适用性分析。个别温控器虽然具有智能化PID参数自整定功能,但就是由于不支持双程对象控制,因此当选择PID自整定控制方式时,反而会造成精度误差更大。 原因就是DTA温控器不支持双输出的功能,所以只可单选加热,挤出机上方配备的冷却风扇则就 是利用DTA的警报输出来触发,作为冷却输出。而DTA 的自整定,必须在自然冷却或者冷却方式 相对恒定的环境进行,而利用警报来做冷却控制,实际已变成突发事件,不在正常的情形之下,如 此会造成降温时间及振荡周期变短,将造成振荡情形更加的剧烈。 3 PID控制参数人工整定的适用性分析。由于挤出机设备出厂值就是一般能达到控制要求的,所以于此设备中,以出厂值即可达到所需的要求,反倒就是执行自整定会测得不正确参数,造 成温度的上下振荡。如果对于有些场合,温度上升需要加快的话,适当调小P值即可。 4 由于塑料设备冷却速度非常的慢,所以超温时利用警报输出来触发风扇加速冷却。需要 注意DTA中使用警报进行风扇冷却,须将ALARM范围设定的较大(如超出4度时才执行),因为除 非异常情形,平时温度就是不易超出此范围的,如果ALARM设定过小(如1度),超出设定值即冷却,会造成冷却速度太快,产生温度振荡。 3怎样设定PID温控器 PID代表Proportional-Integral-Derivative,即比例积分微分,指的就是一项流行的线性控制策略。在PID控制器中,错误信号(受控系统期望的温度与实际温度之间的差值)在加到温度控制电源驱动电路之前先分别以三种方式(比例、积分与微分)被放大。比例增益向错误信号提 供瞬时响应。积分增益求出错误信号的积分,并将错误减低到接近零的水平。积分增益还有助于过滤掉实测温度信号中的噪音。微分增益使驱动依赖于实测温度的变化率,正确运用微分增益能缩短响应定位点改变或其它干扰所需的稳定时间。然而,在许多情况下,比例积分 (PI:Proportional-Integral,没有微分增益)控制策略也可以产生满足要求的结果,而且通常要 比完全的PID控制器更容易调整到稳定的运行状态,并获得符合要求的稳定时间。PID与PI控制
(a) (c) (d) 图6-2-7 电气控制柜组装步骤 (a)在电气柜安装板上合理布局电气元件 (b)固定导轨线槽，用螺丝固定四件电器 (c)按照原理图、接口与控制电路图接线 (d)电器柜组装完成后加线槽盖板即成 (b)
一点的痕迹，山风呼呼，细雨微微。人行翦翦，心韵盈盈。思邃恒古，本义使然，让思想的光芒照亮每个心灵，让身心的热量变作普照大地的明媚，让蠕风的蠢蠢欲动万木复苏的定格。 在这片神圣的土地上，色彩是洁净的象征，静物是可修复的抱朴，人境是可绝缘的尘，合沓车马也无喧。吾生有无涯而也无涯，知也以有而随无也，有有也者，有无也者，有未始有无也者，有未始有夫未始有无也者。
俄而有无矣，而未知有无之果孰有孰无也。今我则已有谓矣，而未知吾所谓之其果有谓乎，其果无谓乎?摘自于《庄子·齐物论》。 多一事不如少一事，少一事不如没一事，没一事不如了一事，了一事不如空无一事。人之所以不开心，那是因为想要的太多，人之所以不顺心，是因为付出太少，之所以不如意，也是因为，总计较那些得与失。 一念起千山万水，一念灭沧海桑田。念人念心念天念地，随心律动，心随所动，虽有嘉肴，弗食不知其旨也;虽有至道，弗学不知其善也。是故学然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也;知困，然后自强也。故曰：教学相长也。 她也惟有付之一叹，青年的容貌，盛气，都渐渐地消磨去了。她怕见旧时的挚友。她改变了的容貌，气质，无非添加他们或她们的惊异和窃议罢了。为了躲避，才来到这幽僻的一隅，而花，鸟，风，日，还要逗引她愁烦。她开始诅咒这逼人太甚的春光了。…… 灯光绿黯黯的，更显出夜半的苍凉。在暗室的一隅，发出一声声凄切凝重的磬声，和着轻轻的喃喃的模模糊糊的诵经声，（差一段）她心里千回百转地想，接着，一滴冷的泪珠流到冷的嘴 唇上，封住了想说话又说不出的颤动着的口。
常用机床电气控制线路安装与维修试题 一、选择题 1.在电气原理图中所示表示的接触器或继电器的触点状态是指（）。 A.线圈未通电时的状态 B.线圈通电时的状态 C.触点闭合工作状态 D.触点断开状态 2.机床电气原理图从三相交流电源到拖动电动机的电路称为（）。 A．主触点 B.辅助电路 C.控制电路 D.信号电路 3.在检修机床电路故障时，可以不提供（不分析）的电气图是（）。 A.电气原理图 B.电器布置图 C.电气安装接线图 D.控制电路图 4.CA6140型车床中主轴电动机M1和冷却泵电动机M2的控制关系是（）。A．M1、M2可分别起、停 B. M1、M2必须同时起、停 C.M2比M1先起动 D.M2必须在M1起动后才能起动 5. CA6140型车床中功率最大的电动机是（）。 A．刀架快速移动电动机 B.主轴电动机 C. 冷却泵电动机 D.不确定，视实际加工需要而定 6. CA6140型车床中不需要进行过载保护的是（）。 A.主轴电动机M1 B.冷却泵电动机M2 C.刀架快速移动电动机M3 D.M1和M2 7.Z535型立钻主轴电动机M1上的两个接触器KM1和KM2的功能是（）。 A.控制M1的正反转 B.控制M1的起动及制动 C.改变M1的转速 D.作为M1的降压起动 8. Z535型立钻上的微动开关SQ3的作用是（）。 A钻孔时钻头的上下位置保护 B.攻丝时自动进给与退回 C.工作后的上下位置保护 D.M1的正反转位置保护 9. Z535型立钻电气原理图中的热继电器FR的作用是（）的过载保护。 A.作冷却泵电动机M2 B.作主轴电动机M1 C.作M1及M2 D.作控制电路 10.Z535型立钻中冷却泵电动机M2具有的保护功能有（）。 A.短路保护和过载保护 B.过载保护和失压保护 C.短路保护和失压保护 D.短路保护 11. Z535型立钻中主轴电动机能起动，但无自锁功能，其故障原因为（）。 A.熔断器FU2接触不良 B.接触器线圈故障 C．接触器或微动开关触点故障 D.主轴电动机故障 12．X62W型万能铣床主轴电动机的正反转靠（）来实现。 A.正、反转接触器 B.组合开关 C.机械装置 D. 正、反转按钮控制 13.为了缩短X62W型万能铣床的停车时间，主轴电动机设有（）制动环节。 A.制动电磁离合器 B.串电阻反接制动 C.能耗制动 D.再生发电制动 14.X62W型万能铣床的3台电动机，即主轴电动机M1、冷却泵电动机M2、进给电动机M3中有过载保护的是（）。 A．M1及M3 B.M1及M2 C.M1 D.全部都有 15. X62W型万能铣床电磁离合器YC1、YC2、YC3的电源由（）提供。 A.控制变压器 B.整流变压器 C.照明变压器 D.不经过变压器直接 16. X62W型万能铣床工作台进给必须在主轴电动机起动后才允许，是为了（）。
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。
目录 第1章引言·1 1.1 可编程控制器的简单介绍··1 1.2 西门子S7-200 的简单介绍··4 1.3 C650卧式车床简述··5 第2章继电接触器控制系统设计·7 2.1 C650卧式车床的控制要求··7 2.2 电气控制线路分析··7 2.3 C650卧式车床电气控制线路的特点··9 第3章C65O普通车床的PLC 设计过程·10 3.1 控制要求··10 3.2 方案说明··10 3.3 确定I/O信号数量，选择PLC的类型··10 3.4 C650普通车床PLC控制系统I/O地址分配表··11 3.5 控制电路设计··11 3.6 PLC控制程序设计··13 3.7 C650普通车床控制系统PLC控制程序语句表··15 3.8 系统调试··18 结论·19
设计总结·20谢辞·21 参考文献·22
第1章引言 本设计主要针对C650普通车床进行电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。 1.1 可编程控制器的简单介绍 1.1.1 PLC的工作原理 PLC 英文全称Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种机械或生产过程。 PLC采用循环扫描的工作方式，即顺序扫描，不断循环这种工作方式是在系统软件控制下进行的。当PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编写好并存于用户存储器中的程序，按序号作周期性的程序循环扫描，程序从第一条指令开始，逐条顺序执行用户的程序直到程序结束。然后重新返回第一条指令，再开始下一次扫描；如此周而复始。实际上，PLC扫描工作除了执行用户程序外，还要完成其他工作，整个工作过程分为自 诊 断、通讯服务、输入处理、输出处理、程序执行五个阶段。 1.1.2 可编程序控制器的组成 可编程序控制器硬件由中央处理器、电源、输出组件、输入组件、输入输出、编程器六部分构成: 中央处理器（Central Processor Unit 简称CPU）：它是可编程序控制器的心脏部分。CPU 由微处理器（Microproce-ssor）存储实际控制逻辑的程序存储器和存储数据、变量的数据储器构成。 电源（Power Supply）：给中央处理器提供必需的工作电源。 输入组件（Inputs）：输入组件的功能是将操作开关和现场信号送给中央处理器。现场信号可能是开关量、模拟量或针对某一特定目的使用的特殊变量。 输出组件（Outputs）：输出组件接收CPU 的控制信号，并把它转换成电压或电流等现场执行机构所能接收的信号后，传送控制命令给现场设备的执行器。 输入输出（简称I/O）是可编程序控制器的“手”和“脚”或者叫作系统的“眼睛”
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
《机床电气控制线路安装与调试》课程标准 课程编号： 适用专业：电气自动化设备安装与维修 所属系室：电气自动化设备安装与维修教研室 课程类别：专业能力课程 修课方式：必修 教学时数： 总学分数： 1.课程定位 课程性质与作用 机床电气控制线路安装与调试是电气自动化设备安装与维修专业的专业课，在工业部门具有广泛的应用，比如是在普通车床、普通铣床、普通摇臂钻床中的应用，是实现生产加工 的一种重要的技术手段。 通过学习机床电气控制线路安装与调试，学生能够进行简单的机电控制系统设计、安装、调试、维护，机床电气控制线路安装与调试在电子产品设计制作课的教学基础之上开展，同时也是机电设备数字化改造的前导课程。 前导、后续课程 前导课程：《机械与电气识图》、《电气控制线路安装与调试》、《钳加工技术》、。 后续课程：《现代自动控制技术应用》，同时对学生进行后续顶岗实习进行必要的知识、能力储备。 课程基本理念 本课程坚决贯彻国家教育方针，遵循职业教育教学规律，主动适应经济社会对工业自动化设备的安装、调试与维护专业人才培养的要求，全面推进素质教育，创造一种学与教互动的职业交往情境，采用行动导向教学模式，项目教学的方法，每个工作任务都是以学生为主体、教师为主导，通过共同实施一个完整的工作项目而进行的教学活动，在完成一个项目的全过程中，让学生掌握知识、提升技能。本课程坚持工学结合的课程开发理念，创新高技能人才培养模式，以学生综合职业能力培养为主线，把工学结合作为人才培养模式改革的重要切入点，
探索产教结合、任务驱动、项目导向、顶岗实习等有利于提升学生职业能力的教学模式。本课程的开发从任务到教学组织、评价形式等完全是遵循一体化教学模式。 设计思路 本课程标准的总体设计思路：将“示范与讲解”、“实践与理论”、“技能与知识”、“单元与综合”、“训练与考核”有机地融于一体；变三段式课程体系为任务引领型课程体系，紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容；变知识学科本位为职业能力本位，打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标，从“任务与职业能力”分析出发，设定职业能力培养目标；变书本知识的传授为动手能力的培养，打破传统的知识传授方式，创设企业工作情景，采用项目训练的模式，按“看”、“练”、“思”、“考”的顺序，依据工作任务的难易程度组织教学，结合职业技能证书考证，培养学生的实践动手能力和理论基础。 本课程标准以电气自动化设备安装与维修专业学生的就业为导向，根据行业专家对电气运行与控制专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，以机床电气控制线路安装与调试为主线，以本专业学生必须具备的岗位职业能力为依据，遵循学生认知规律，紧密结合《维修电工》（四级/中级）国家职业资格鉴定中单项考证要求，确定本课程的工作任务模块、课程内容和教学要求。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，要将本课程的教学活动分解设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学，以典型电气元件和设备为载体，引出相关专业理论知识，使学生在完成各个项目训练的过程中逐渐展开对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。 2.课程目标 技能目标 1、能进行电动机及其常用电气元件的接线及其选型。 2、能熟练分析常用低压控制电器及普通机床的机械、电气、液压传动等控制系统的原理。 3、能绘制机床电气控制电路的原理图和接线图。 4、能识读机床电气原理图、电器元件布置图 5、能正确选用相关低压电器元件的型号。 6、能进行继电器-接触器控制线路的安装
双螺杆挤出机电气控制系统分析 1. 引言 挤出机由于三大合成材料之一的塑料问世以来 得到迅猛发展。以塑代钢、以塑代有色金属、以塑代水泥等，被广泛地应用于农业、建材、包装、机械、电子、汽车、家电、石化和国防，挤出机以及人们的日常生活等各个领域，塑料已是人类活动的最主要的原料之一。由于挤出成型是塑料加工的最主要的形式，因此发展塑料挤出成型技术与设备具有重要意义。 双螺杆挤出机是塑胶加工机械中的一种重要设备，它已不仅仅适用于高分子材料的挤出成型和混炼加工，它的用途已拓宽到食品、饲料、电极、炸药、建材、包装、纸浆、陶瓷等领域。挤出机高速、高产，可使投资者以较低的投入获得较大的产出和高额的回报。但是，挤出机螺杆转速高速化也带来了一系列需要克服的难点：如物料在螺杆内停留时间减少会导致物料混炼塑化不均，物料经受过度剪切可能造成物料急骤升温和热分解，挤出稳定性控制困难会造成挤出物几何尺寸波动，相关的辅助装置和控制系统的精度必须提高，螺杆与机筒的磨损加剧需要采用高耐磨及超高耐磨材质，减速器与轴承在高速运转的情况下如何提高其寿命等问题都需要解决。 从整体上说双螺杆挤出理论的研究尚处于初始阶段,这就是所说的"技艺多于科学".；挤出机工作过程的电气自动化控制也在不断发展，传统的电气控制都是分别采用单机自动化仪表实现的，如今已发展到采用人机界面技术、计算机技术、变频技术等构成的触摸屏、PLC 、温度控制模块、变频调速等组成的电气控制系统。 2.挤出机的构成 挤出机主要由螺杆、机筒、加热冷却系统、传动系统和控制系统等组成。 2.1螺杆和机筒 螺杆是塑料机设备中最重要的零部件，它直接关系到塑料机塑化效果和产量。螺杆在料筒内旋转工作是在高温高压大扭拒下进行的，由于它要在转动中强力推动物料前移，同时，它本身还要承受强大的摩擦力和塑料分解腐蚀气体的侵蚀，因而螺杆的材料必须具有很高的力学强度、承受巨大的扭力矩和高温高压条件下不变形的性能。 螺杆在旋转过程中，主要靠螺棱对塑料进行剪切塑化，并推动塑料前移，因而螺棱承受巨大的剪切应力和摩擦力，由于长期在苛刻条件下工作，螺棱磨损，螺棱变小，同料筒的间隙增大，导致塑料挤出量降低，严重时会产生塑料回流，且塑化效果降低，出现晶粒和产能严重下降的现象。 熔融挤出的过程是将预混合好的物料从加料口进入挤出机机筒，经机筒第一段为加料段，物料在此阶段不会熔融，随螺杆传动，物料被带入第二段为压缩段，该段为加热阶段，物料开始熔融，物料间的摩擦力增加，形成高粘体，继续随螺杆传动进入高剪切的第三段为均化段，使它很有效分离颜料" target="_blank">颜料聚集体，达到充分分散的目的。目前，应用于粉末涂料中使用的挤出机设备于双螺杆挤出机、单螺杆挤出机和星型螺杆挤出机等，虽然挤出机的类型、内部构造各不相同，但是设计目的是一致的，即最大限度的使物料均匀分散，因此挤出机的好坏直接决定物料的分散程度。 2. 螺杆泵的工作原理：螺杆绕本身的轴线旋转的同时沿衬套内表面滚动，形成了密封的腔室。螺杆每转一周, 密封腔内的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，液体螺旋形方式从一个密封腔
挤出机定义介绍 在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。因此，塑料挤出成型机械无论现在或将来，都是塑料加工行业中得到广泛应用的机种之一。 塑料挤出机的工作原理 螺杆挤出机是塑料成型加工最主要的设备之一，它通过外部动力传递和外部加热元件的传热进行塑料的固体输送、压实、熔融、剪切混炼挤出成型。螺杆挤出机自诞生以来，经过近百年的发展，已由普通螺杆挤出机发展为新型螺杆挤出机。尽管新型螺杆挤出机种类繁多，但就挤出机理而言，基本是相同的。传统螺杆挤出机挤出过程，是靠机筒外加热、固体物料与机筒、螺杆摩擦力及熔体剪切力来实现的。“摩擦系数”和“摩擦力”，“粘度”和“剪应力”是影响传统螺杆挤出机工作性能的主要因素，由于影响“摩擦”和“粘度”的因素十分复杂，因此，传统螺杆挤出机挤出过程是一个非稳定状态，难以控制，对某些热稳定性差、粘度高的热敏性塑料尤为突出。自60年代以来，世界上各国学者对螺杆挤出机理进行了大量研究，也取得了明显的成就，但由于他们的研究大多局限于传统塑料挤出成型机理、机械结构形式和换能方式，因而一直未能取得重大突破。传统螺杆挤出机所存在的如体积庞大、能耗高、噪音大、产品质量提高难等一系列缺点没有得到根本解决。 塑料挤出机特点 1.模块化和专业化 塑料挤出机模块化生产可以适应不同用户的特殊要求，缩短新产品的研发周期，争取更大的市场份额；而专业化生产可以将挤出成型装备的各个系统模块部件安排定点生产甚至进行全球采购，这对保证整期质量、降低成本、加速资金周转都非常有利。 2.高效、多功能化 塑料挤出机的高效主要体现在高产出、低能耗、低制造成本方面。在功能方面，螺杆塑料挤出机已不仅用于高分子材料的挤出成型和混炼加工，它的用途已拓宽到食品、饲料、电极、炸药、建材、包装、纸浆、陶瓷等领域。 3.大型化和精密化 实现塑料挤出机的大型化可以降低生产成本，这在大型双螺杆塑料造粒机组、吹膜机组、管材挤出机组等方面优势更为明显。国家重点建设服务所需的重大技术装备，大型乙烯工程配套的三大关键设备之一的大型挤压造粒机组长期依靠进口，因此必须加快国产化进程，满足石化工业发展需要。 4.智能化和网络化 发达国家的塑料挤出机已普遍采用现代电子和计算机控制技术，对整个挤出过程的工艺参数如熔体压力及温度、各段机身温度、主螺杆和喂料螺杆转速、喂料量，各种原料的配比、电机的电流电压等参数进行在线检测，并采用微机闭环控制。这对保证工艺条件的稳定、提高产品的精度都极为有利。 塑料挤出机组成部分 塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。 1.挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。 （1）螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度
毕业设计 题目数控车床电气控制系统设计 专业机电一体化 分院工程技术分院
摘要 数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，随着经济的快速发展，机床工业也有了飞跃的发展：体现在新技术的广泛应用和企业效益的明显改善。目前机床行业的消费主流是数控机床。从国内外市场对数控机床的需求来看，以后数控机床市场具有以下特征：一是经济型数控机床是以后的主流产品。二采用新技术，降低成本，提高产品稳定性是企业生存的关键。本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。 CK6140数控车床，对其电气系统设计使尤为重要的，其内容包括强电设计、弱点设计、PLC输入输出及接口设计，绘制出整个机床的电气系统原理图等。 本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。分为 380V强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。 通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。 关键词：数控系统；数控车床；主电路；控制电路；PLC控制；电气原理图 II
目录 第一章绪论 (4) 1.1 引言 (4) 1.2 数控机床概述 (4) 1.3 数控技术的发展趋势 (4) 1.3.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势...... 错误！未定义书签。 1.3.2 五轴联动加工和复合加工机床快速发展.... 错误！未定义书签。 1.3.3 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势错误！未定义书签。 1.3.4 重视新技术标准、规范的建立............ 错误！未定义书签。 1.4 CK6140数控车床主简介 (4) 第二章数控车床的基本组成和工作原理 (5) 2.1 数控车床组成 (5) 2.2 数控车床工作原理 (7) 2.3 CK6140数控车床运动分析 (8) 2.4 CK6140数控车床电气系统简述 (9) 第三章CK6140数控车床主轴驱动系统 (12) 3.1主轴驱动系统概述 (12) 3.1.1主轴电动机 (12) 3.1.2主轴电动机选型的要求： (12) 3.1.3主轴电动机选型 (13) 3.2变频器电动机主轴驱动装置 (14) 3.2.1 FANUC 0i Mate主轴驱动装置 ........... 错误！未定义书签。 3.2.2 设备的选型方法 (14) 3.2.3 FANUC通用变频器 ..................... 错误！未定义书签。 3.2.4 变频器主轴伺服驱动电路 (15) ............................................ 错误！未定义书签。 ............................................... 错误！未定义书签。 第四章常用电器元件的选型 (16) 6.1 低压电器选型的一般原则 (16) 6.2 断路器的选型 (16) 6.3 电动机保护用自动开关的选型 (17) 6.4 熔断器选型................................. 错误！未定义书签。 第五章结论 (35)
数控机床电气控制作业3 一、单项选择题 1.主轴提供切削过程中的转角和功率，主轴电动机一般使用（ B ）。 A. 直流伺服电动机 B.笼型异步电动机 C.步进电动机 2. 正弦波脉宽调制(SPWM)变频器的工作原理中运用了：冲量（窄脉冲的面积）相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果（ B ）这一采样控制理论重要结论。 A.不同 B.基本相同 C.无关 3、位置检测装置按检测量的测量基准，可分为（ A ）和增量式测量。 A.绝对式 B.直接测量 C.回转型 4. 旋转编码器是一种（ B ）的角位移检测装置，在数控机床中得到了广泛的使用。 A.直线位移 B.角位移 C.短距离直线位移 5. 传统的继电接触器控制装置体积大、动作速度较慢、耗电较多、功能少，目前大都用（ A ）取代。 A.可编程序控制器 B.数控装置 C.通用计算机 6. 按CNC装置中各印刷电路板的插接方式可以分为（ C ）和功能模块式结构。 A.专用型结构 B.个人计算机式结构 C.大板式结构 7.（ C ）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.（ A ）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. 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（ B ）。 A.开环伺服系统 B.半闭环系统 C.闭环伺服系统 二、判断题（对认为正确的题标注“√”, 错题标注“×”） 1. 在光电码盘的里圈里还有一条透光条纹C(零标志刻线)，用以每转产生一个脉冲，该脉冲信号又称零标志脉冲，作为测量基准。（√） 2. 数控机床位置检测装置的分辨率与数控机床的分辨率精度是相同的。 （×） 3. 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。 （√） 4. 电器元件布置图是用规定的图形符号，根据原理图，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。（×） 5. 屏蔽技术利用金属材料制成容器，将需要防护的电路或线路包在其中，可以防止电场或磁场的耦合干扰。（√） 三、简答题 1.正弦波脉宽调制(SPWM)变频器采用的重要理论基础是什么？ 答：在采样控制理论中有一个重要结论，冲量(窄脉冲的面积)相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。电动机就是一个惯性的环节，该结论是SPWM控制的重要理论基础。 2. 步进电机驱动的环形脉冲分配器有何作用是什么？ 答：环形脉冲分配器是用于控制步进电动机的通电方式的，其作用是将CNC装置送来的一系列指令脉冲按照一定的循环规律依次分配给电动机的各相绕组，控制各相绕组的通电和断电。 四、分析题 三相反应式步进电动机的结构及工作原理如图所示。请回答步进电动机主要由哪