项目四数控铣床控制电路分析与检测
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双极'信号
基本电路分析
1.工作灯电路分析（基础） 2.冷却液电路分析（基础） 3.主轴控制电路分析（重点难点） 4.伺服控制电路分析（重点难点）
主轴控制电路分析
• 电路原理
信号逻辑电路
NC产生控制信号 电平信号 脉冲信号
5VDC
控制逻辑电路 24VAC
变频器 强电220V/其他
• 变频主轴的反馈（反馈到变频器）
AM20.11.1320.11.13
电平信号的使用
TTL规范
• TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。 在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出 低电平是0.2V。
脉冲信号
• 脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样， 与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形 之间在时间轴不连续（波形与波形之间有 明显的间隔）但具有一定的周期性是它的 特点。
伺服轴控制
• KND K1000M K1000M4K1000M8用户手 册.pdf P266
扩展知识：BCD码
• BCD码（Binary-Coded Decimal）亦称二 进码十进数或二---十进制代码。用4位二进 制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数 码。是一种二进制的数字编码形式
PLC控制原理
生活总会给你谢另一个谢机会，大这个机家会叫明天 6、
。2 020年1 1月13 日星期 五上午4 时6分2 1秒04:0 6:2120. 11.13
人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走
•
7、
。202 0年11 月上午4 时6分2 0.11.13 04:06Novembe r 13, 2020
•
8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年11 月13日 星期五 4时6分 21秒04 :06:211 3 November 2020
•
3、
。20.1 1.1304: 06:210 4:06Nov -2013-Nov-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。04:0 6:2104: 06:210 4:06Friday, November 13, 2020
• •
积极向上的心态，是成功者的最基本要素 5、
。20.1 1.1320. 11.130 4:06:21 04:06:2 1November 13, 2020
“有电”的含义
• 逻辑电（控制电） • 强电（能量的来源）
有电么？
“隔离”思想与实现
• 接触器 • 继电器
– 电流型继电器KA – 电压型继电器KV
• 如何产生电流？ • 思考：不同电源的正负极与负载连接，可
以么？ • 何为同一电源？
“电气隔离”电路原理
• 三层控制结构
信号逻辑电路
NC产生控制信号 电平信号 脉冲信号
我们必须在失败中寻找胜利，在绝望中寻求希望
•
9、
。上 午4时6 分21秒 上午4时 6分04:0 6:2120. 11.13
• 10、一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值 钱。11/13/2020 4:06:21 AM04:06:212020/11/13
• 11、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由 信心跨出第一步。11/13/2020 4:06 AM11/13/2020 4:06
5VDC
控制逻辑电路 24VAC
执行电路 负载
强电
信号
• 电平信号 • 脉冲信号 • 差分信号
电平信号
• TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据 表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑"1"， 0V等价于逻辑"0"，这被称做TTL（晶体管晶体管逻辑电平）信号系统
• 这是计算机处理器控制的设备内部各部分 之间通信的标准技术。
• 最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。
脉冲信号
差分信号
• 差分传输是一种信号传输的技术，区别于 传统的一根信号线一根地线的做法，差分 传输
• 差分信号在这两根线上都传输信号，这两 个信号的振幅相等，相位相反。
• 差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、 且在同一层面的两根线。
差分信号的优势
• 容易地识别小信号 • 对外部电磁干扰（EMI）是高度免疫 • 在一个单电源系统，能够从容精确地处理'
每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
•
1、
功的路 。20.11.1320.11.13Friday, November 13, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。0 4:06:21 04:06:2 104:061 1/13/2 020 4:06:21 AM
每天只看目标，别老想障碍
项目四 数控铣床控制电路 分析与检测
NC-PMC/PLC-MT三层结构
PMC的功能
• M/S/T代码的译码 • 辅助功能的实现（照明、冷却等） • 键盘、指示灯等输入输出
• 协调NC与MT之间的信息传输
NC控制功能的实现
数控机床主要功能模块
• 主轴控制 • 各轴位置速度控制 • 刀库/换刀控制 • 辅助系统控制
闭环/半闭环控制
根据控制对象输出反馈来进行校正的控制
半闭环控制
源自文库
模拟主轴控制
• 采用模拟量控制的主轴（-10V~+10V） • 模拟主轴和数字主轴 • 模拟量和数字量
– 可计算 – 抗干扰 – 有级/连续
• KND K1000M K1000M4K1000M8用户手 册.pdf P273
模拟主轴（控制电压范围多少？）
基本电路分析
1.工作灯电路分析（基础） 2.冷却液电路分析（基础） 3.主轴控制电路分析（重点难点） 4.伺服控制电路分析（重点难点）
主轴控制电路分析
• 电路原理
信号逻辑电路
NC产生控制信号 电平信号 脉冲信号
5VDC
控制逻辑电路 24VAC
变频器 强电220V/其他
• 变频主轴的反馈（反馈到变频器）
AM20.11.1320.11.13
电平信号的使用
TTL规范
• TTL输出高电平>2.4V，输出低电平<0.4V。 在室温下，一般输出高电平是3.5V，输出 低电平是0.2V。
脉冲信号
• 脉冲信号是一种离散信号，形状多种多样， 与普通模拟信号（如正弦波）相比，波形 之间在时间轴不连续（波形与波形之间有 明显的间隔）但具有一定的周期性是它的 特点。
伺服轴控制
• KND K1000M K1000M4K1000M8用户手 册.pdf P266
扩展知识：BCD码
• BCD码（Binary-Coded Decimal）亦称二 进码十进数或二---十进制代码。用4位二进 制数来表示1位十进制数中的0~9这10个数 码。是一种二进制的数字编码形式
PLC控制原理
生活总会给你谢另一个谢机会，大这个机家会叫明天 6、
。2 020年1 1月13 日星期 五上午4 时6分2 1秒04:0 6:2120. 11.13
人生就像骑单车，想保持平衡就得往前走
•
7、
。202 0年11 月上午4 时6分2 0.11.13 04:06Novembe r 13, 2020
•
8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年11 月13日 星期五 4时6分 21秒04 :06:211 3 November 2020
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3、
。20.1 1.1304: 06:210 4:06Nov -2013-Nov-20
宁愿辛苦一阵子，不要辛苦一辈子
•
4、
。04:0 6:2104: 06:210 4:06Friday, November 13, 2020
• •
积极向上的心态，是成功者的最基本要素 5、
。20.1 1.1320. 11.130 4:06:21 04:06:2 1November 13, 2020
“有电”的含义
• 逻辑电（控制电） • 强电（能量的来源）
有电么？
“隔离”思想与实现
• 接触器 • 继电器
– 电流型继电器KA – 电压型继电器KV
• 如何产生电流？ • 思考：不同电源的正负极与负载连接，可
以么？ • 何为同一电源？
“电气隔离”电路原理
• 三层控制结构
信号逻辑电路
NC产生控制信号 电平信号 脉冲信号
我们必须在失败中寻找胜利，在绝望中寻求希望
•
9、
。上 午4时6 分21秒 上午4时 6分04:0 6:2120. 11.13
• 10、一个人的梦想也许不值钱，但一个人的努力很值 钱。11/13/2020 4:06:21 AM04:06:212020/11/13
• 11、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由 信心跨出第一步。11/13/2020 4:06 AM11/13/2020 4:06
5VDC
控制逻辑电路 24VAC
执行电路 负载
强电
信号
• 电平信号 • 脉冲信号 • 差分信号
电平信号
• TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据 表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑"1"， 0V等价于逻辑"0"，这被称做TTL（晶体管晶体管逻辑电平）信号系统
• 这是计算机处理器控制的设备内部各部分 之间通信的标准技术。
• 最常见的脉冲波是矩形波（也就是方波）。
脉冲信号
差分信号
• 差分传输是一种信号传输的技术，区别于 传统的一根信号线一根地线的做法，差分 传输
• 差分信号在这两根线上都传输信号，这两 个信号的振幅相等，相位相反。
• 差分走线必须是等长、等宽、紧密靠近、 且在同一层面的两根线。
差分信号的优势
• 容易地识别小信号 • 对外部电磁干扰（EMI）是高度免疫 • 在一个单电源系统，能够从容精确地处理'
每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成
•
1、
功的路 。20.11.1320.11.13Friday, November 13, 2020
成功源于不懈的努力，人生最大的敌人是自己怯懦
•
2、
。0 4:06:21 04:06:2 104:061 1/13/2 020 4:06:21 AM
每天只看目标，别老想障碍
项目四 数控铣床控制电路 分析与检测
NC-PMC/PLC-MT三层结构
PMC的功能
• M/S/T代码的译码 • 辅助功能的实现（照明、冷却等） • 键盘、指示灯等输入输出
• 协调NC与MT之间的信息传输
NC控制功能的实现
数控机床主要功能模块
• 主轴控制 • 各轴位置速度控制 • 刀库/换刀控制 • 辅助系统控制
闭环/半闭环控制
根据控制对象输出反馈来进行校正的控制
半闭环控制
源自文库
模拟主轴控制
• 采用模拟量控制的主轴（-10V~+10V） • 模拟主轴和数字主轴 • 模拟量和数字量
– 可计算 – 抗干扰 – 有级/连续
• KND K1000M K1000M4K1000M8用户手 册.pdf P273
模拟主轴（控制电压范围多少？）