第五章 典型设计举例
华中数控5.3.4 电气原理图简介
下面以示意图的形式，显示了电气原理图的主要部分，对于线号仅给出了在不同的页面均出现的线缆的线号。
5.3.4.1 电源部分
在本设计中，照明灯的AC24V电源和HNC-21的AC24V电源是各自独立的；系统中没有电磁阀因此只用了一个DC24V 100W的开关电源，在开关电源进线侧用一个低通滤波器与伺服控制电源（AC220V）隔离开来。
总电源进线、变压器输入端等处的磁环和高压瓷片电容未在图中表示出来。
图5.3.2中QF0～QF4为三相空气开关；QF5～QF10为单相空气开
关；KM1～KM6为三相交流接触器；RC1～RC4为三相阻容吸收器（灭弧器）；RC5～RC10为单相阻容吸收器（灭弧器）；KA1～KA8为直流24V 继电器；
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第五章 典型设计举例
华中数控 AC380V 3相 QF0 40A 伺服变压器 QF1 6A AC380/200 7KW RC1 KM1 R S T HSV-11P 伺服电源模块 KM2 RC2 QF2 10A KM3 5.5KW 主轴电机 KM4 RC3 QF3 0.4A KM5 刀架电机 RC4 QF4 0.3A KM6 冷却电机 QF5 3A QF9 AC220V 低通滤波器 AC250V 6A 开关电源 AC220V/ 300W QF7 AC24V 3A 100W AC380V 6A 照明灯 指示灯 100W DC24V QF10 6A 750W AC24V QF6 100W 6A 数控装置 HNC-21TC 24V 100 220A 220B 到：继电器 吊挂风扇 数控装置 伺服驱动器 到：伺服电源模块 伺服驱动器 QF8 AC110V KA1 250W 3A KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 KM3 电柜风扇 KM2 RC7 KM5 RC8 KM4 RC9 RC10 KM5 KM6 控制变压器 RC5 RC6 KM1 KM2 KM3 KM4 伺服强电 主轴正转 主轴反转 刀架电机正转 刀架电机反转 冷却电机 图5.3.2 典型车床数控系统电气原理图-电源部分
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第五章 典型设计举例
华中数控5.3.4.2 继电器与输入输出开关量
继电器主要是由输出开关量控制的，输入开关量主要是指进给装置、主轴装置、机床电气等部分的状态信息与报警信息。
运行允许 Y0.0 外部 运行允许 伺服 OK 420 主轴 正转 Y1.0 主轴 反转 Y1.1 刀架Y0.6 刀架Y0.7 冷却启动 Y0.5 正转 反转 100 KA2 SQX-1 SQX-3 SQZ-1 KA3 HNC-21 XS20 OTBS1 3 OTBS2 16 ESTOP1 4 ESTOP3 17 KA5 KA4 KA7 KA6 SQZ-3 24V KA1 KA2 KA3 KA4 KA5 KA6 KA7 KA8 图5.3.3 典型车床数控系统电气原理图-继电器部分
图5.3.3中,KA1～KA8为中间继电器；
SQX-1、SQX-3分别为X轴的正、负限位开关的常闭触点； SQZ-1、SQZ-3分别为Z轴的正、负限位开关的常闭触点； 420为来自伺服电源模块与伺服驱动模块的故障连锁； 100为图5.3.2中DC24V 50W开关电源的地；
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第五章 典型设计举例
华中数控 XS10 13 I0 25 I1 12 I2 11 I4 23 I5 10 I6 22 I7 9 I8 21 I9 8 I10 20 I11 7 I12 19 I13 6 I14 18 I15 5 I16 17 I17 4 I18 16 I19 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 100 （继电器DC24V地） XS11 X0.0 SQX-1 X轴正限位开关 X轴负限位开关 Z轴正限位开关 Z轴负限位开关 X0.1 SQX-3 X0.2 SQZ-1 13 I20 X2.4 KA2 外部运行允许 伺服电源准备伺服驱动器OK 电柜空开OK 主轴报警 1号刀到位 2号刀到位 3号刀到位 4号刀到位 SQZ-3 24 I3 X0.3 X2.5 伺服电源模块 25 I21 X2.6 KA3 12 I22 QF3 QF4 24 I23 X2.7 11 I24 X3.0 23 I25 10 I26 X3.2 X3.3 22 I27 QF2 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 X1.0 SQX-2 X1.1 SQZ-2 X轴参考点开关 Z轴参考点开关 9 I28 X3.4 21 I29 X3.5 8 I30 20 I31 7 I32 19 I33 6 I34 18 I35 5 I36 17 I37 4 I38 16 I39 3 空 15 24VG 2 24VG 14 24VG 1 24VG 霍尔开关 24V 100 DC24V 开关电源输出地 图5.3.4 典型车床数控系统电气原理图-输入输出开关量1
图5.3.4中,100、24V，为图5.3.2中DC24V 100W开关电源的输出；
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第五章 典型设计举例
华中数控XS813 5VG25 +5V12 HB24 HA11 O2823 O2910 O3022 O319 I3221 I338 I3420 I357 I3619 I376 I3818 I395 空17 ESTOP34 ESTOP2XS2013 O025 O112 O224 O311 O423 O510 O622 O79 O821 O98 O1020 O117 O1219 O136 O1418 O155 空17 ESTOP34 ESTOP116 OTBS23 OTBS1限位急停回路注释：Y0.1、Y0.2输出到伺服各继电器的连接见图5.3.3Y0.0Y0.1Y0.2运行允许继电器系统复位伺服允许Y0.5Y0.6Y0.7Y1.0Y1.1冷却开继电器刀架电机正转继电器刀架电机反转继电器主轴正转继电器主轴反转继电器100（继电器DC24V地）16 +24V3 +24V15 24VG2 24VG14 24VG1 24VG外部运行允许继电器15 24VG2 24VG14 24VG1 24VG100（继电器DC24V地）图5.3.5 典型车床数控系统设计电气原理图-输入输出开关量2
因为没有手持单元，所以XS8中的两个急停回路引脚需要短接起来，如图5.3.5所示。
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第五章 典型设计举例
华中数控5.3.4.3伺服单元接线图
420 R S T 220A 220B R S 电源模块 HSV-11P T 12 220A 10 220B 9 故障连锁 8 屏蔽层 X2 J2 屏蔽层 X2 J2 X轴伺服 HSV-11D25 12 220A 10 220B 9 故障连锁 8 7 24V 6 24V地 5 使能 Z轴伺服 HSV-11D25 12 220A 10 220B 420 9 故障连锁 8 7 24V 6 24V地 5 使能 24V 100 X2.5 Y0.1 KA1 7 24V 6 24V地 4就绪 3 使能 2 复位 1 公共端 P N PE 4 减电流 P N 4 减电流 P N H2 PE U V W OH1O H2 PE U V W OH1OY0.2 U V W 9 10 热保护 XS U V W 9 10 热保护 XS 数控装置 HNC-21MC XS40 X轴码盘 Z轴编码器 X轴伺服电机 XS41 Z轴伺服电机 J2 +5V 11,12 +5V 13 0V 1,8 0V 9,10 A 2 B 3 Z 4 U 5 V 6 W 7 A- 15 B- 16 Z- 17 U- 18 V- 19 W- 20 屏蔽 14 XS J +5V K +5V N 0V T 0V A A B B F Z C U L V R W D A- E B- G Z- P U- M V- S W- H 屏蔽 XS40,1 RXD 2 TXD 3 GND 5 DB9头孔 X2 编码器电缆：RVVP19X0.2 2 TXD 3 RXD 5 GND DB9头孔 热保护电缆：RVVP3X0.2 坐标轴控制电缆：RVVP3X0.2 电机强电电缆：RVV4X2.5 坐标轴控制电缆 X、Z轴编码器电缆 图5.3.6 典型车床数控系统电气原理图-伺服驱动器的连接
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