机制09－3，4，5班 动力伺服系统原理、控制、故障诊断与维修 补充讲义
D6 D4 D2 D0 地
D7 D5 D3 D1 地
150H 151H 152H 153H
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一． IPC5313并行输入 / 输出接口卡基本参数：
四个已经设计好的口地址：0X150,0X151,0X152,0X153, 0X表示是用16进制数表示。每个口地址有8根数据线：0x150口：1，2，3……8号数据线，9，10号地线内部连接在一起，为1，2，3，4，5，6，7，8号数据线的地线；0x151口：11，12，13……18号数据线，19，20号地线内部连接，为该数据现的地线，0x152口：21，22，23……28号数据线，29，30号地线内部连接，为该数据现的地线，0x153口：31，32，33……38号数据线，39，40号地线内部连接，为该数据现的地线。各个口的8条数据线依次分别对应8位数据位：D7，D6，D5，D4，D3，D2，D1，D0。编程时按位控制，这8位数据位分别对应8条数据线，控制外设。
二 . 计算机持续信号、脉冲信号控制强电原理、测试与故障维修
QS U V W 0 J1 J2 KM1 KM2 ～110V FR FU J2 2 KM
? ? +24V a ? KM1 J1 J2 J3 J1 （b） ? FR b ? ? 16 1 15 14 13 12 11 10 9 ULN2003 2 3 4 5 6 7 8 （a） M 3～ D0 D1 D2 引脚8是+24V的地，也是计算 机口地址的地，即D0、D1 的地 （c） 图2-1 计算机持续信号控制强电方案
（a）主电路图 （b）控制电路 （c）计算机接口电路
（1）如图2-1所示为主电路、控制电路和计算机接口电路图，计算机向D1、D2引脚发出低电平，再向D0引脚发出高电平，则直流继电器线圈J1带电，J2、J3不带电，常开触点J2、J3断开，J1闭合，交流接触器KM1线圈带电，其常开触点闭合，电机M正转。
（2）计算机向D0、D2引脚发出低电平，再向D1引脚发出高电平，则直流继电器线圈J1和J3不带电，常开触点J1断开，而线圈J2带电，常开触点J2闭合，交流接触器KM2线圈带电，其常开触点闭合，电机M反转。
（3）计算机向D0、D1发出低电平，向D2发出高电平，则直流继电器线圈J1、J2不带电，J3带电，常开触点J1、J2均断开，交流接触器KM1和KM2线圈均不带电，其常开触点断开，电机M停转。
持续信号控制若仅仅为了控制电机通断电，J3就没有必要接，若还有其他互锁等控制，就接上J3,数控系统设计上充分为用户提供多功能需求。
按上述三种情况计算机向D0、D1发出信号后，一直保持不变才能保证电机运行状态不变，即叫持续信号控制方案。
数控机床上计算机用持续信号控制主轴电机正转指令M03、反转指令M04、停转指令M05，其原理就是如图2-1所述的原理。
三. 计算机脉冲信号控制强电方案
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（1）主电路如图2-1（a），控制电路和计算机接口电路如图2-2(a)(b)所示，计算机向D1、D2引脚发出低电平后，向D0引脚发出高电平，则直流继电器线圈J2、J3不带电，而J1带电，常开触点J1闭合，交流接触器KM1线圈带电，其辅助常开触点自锁，主触点KM1闭合，电机M正转，这时再向D0位发出低电平，芯片和J1均不带电，但因自锁电机一直正转。
（2）计算机向D0、D1位发出低电平，再向D2位发出高电平，则直流继电器线圈J1、J2不带电，而J3带电，常闭触点J3断开，交流接触器KM1、KM2线圈不带电，电机M停转。
（3）计算机向D2、D0发出低电平，向D1位发出高电平，常闭触点J3和常开触点J2闭合，交流接触器KM2线圈带电，辅助常开触点KM2自锁，电机M反转，计算机再向D2位发出低电平，芯片和线圈J2均失电，但因自锁电机一直反转。
J1和J2互锁，控制程序又互锁，按上述三种情况计算机向D0、D1、D2位发出高电平后，电机运转又发低电平并且时间很短，电机运行状态不变，即叫脉冲信号控制方案。
0 J3 J1 J2 KM1 KM1 +24V ～110V J1 J2 J3 FR 16 1 15 14 13 12 11 10 9 J2 KM2 ULN2003 2 3 4 5 6 7 8 J1 （a） KM2 (b) 图2-2 计算机脉冲信号 控制强电方案 D0 D1 D2 引脚8是+24V的地，也是计算机口地址的地，即D0、D1 的地 四. 采用过零型固态继电器、交流接触器的计算机控制强电原理与故障维修
0 图2-3 固态继电器输入3－32V直流电压，输出接通380V交流电压 110V交流电 SSR1SSR2SSR1 KM2 KM1 KM2 KM1 FR SSR2 D0 D1 +5V （a） （b） 图2-4 采用固态继电器、交流接触器的计算机控制强电原理 3
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如图2-4所示，固态继电器输入端接入0V，输出端就断开；输入端接入3～32V直流电压，输出端就导通可以接通高达380V的交流电压，输入端接入3～32V由计算机控制实现，即实现了计算机控制强电，主电路如图2-1（a）,控制电路和计算机接口电路原理如图2-4所示，工作原理如下：
计算机向D1位发出高电平，向D0位发出低电平，固态继电器SSR1的输出端导通，交流接触器线圈KM1带电，主触点KM1闭合，电机正转；计算机向D0位发出高电平，向D1位发出低电平，固态继电器SSR2输出端导通，交流接触器线圈KM2带电，主触点KM2闭合，电机反转；计算机向D1、、D0位都发出高电平，、固态继电器SSR1、SSR2输出端都不导通，交流接触器线圈KM1、KM2不带电，电机停转。 五．固态继电器的计算机控制强电的原理与故障维修 SSR3 SSR4 SSR2 SSR1 QS FU SSR2U V W SSR0 SSR1 ? SSR0 ? ? D0 D1 D2 +5V J1 SSR3 SSR4 SSR5 SSR5 ? ? ? D3 D4 D5 FR （a） （b） M 3～ 图2-5 基于固态继电器的计算机控制强电原理 (a)主电路原理图 (b)控制电路原理图 U V W QS +24V J1 J2 FU ? ? ? J2 16 1 15 14 13 12 11 10 9 ULN2003 2 3 4 5 6 7 8 ? FR ? ? D0 D1 引脚8是+24V的地， 也是计算机口地址的 地，即D0、D1 的地 （b） （a） 图2-6 基于直流继电器的计算机控制强电原理 M 3～ (a)主电路原理图 (b)控制电路原理图 如图2-5所示，对小功率电动机，可以直接用固态继电器输出端接通三相交流电实现对电机的控制。
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计算机向D0、D1、D2位发出高电平，再向D3、D4、D5位发出低电平，则固态继电器输出端SSR0、SSR1、SSR2不导通，SSR3、SSR4、SSR5导通电机正转；计算机向D3、D4、D5位发出高电平，再向D0、D1、D2位发出低电平，则固态继电器输出端SSR3、SSR4、SSR5不导通，SSR0、SSR1、SSR2导通电机反转；计算机向D0、D1、D2、D3、D4、D5位发出高电平，则固态继电器输出端SSR0、SSR1、SSR2、SSR3、SSR4、SSR5都不导通，电机停转。
六. 基于光电隔离器、直流继电器的计算机控制强电原理与故障维修
对小功率三相交流电机，可以用图2-6所示的用直流继电器的常开触点控制电机的方案，计算机向 D1位发低电平后，再向D0发出高电平，则直流继电器线圈J2不带电，J1带电，直流继电器的常开触点J1闭合，电机M正转。计算机向D0发出低电平，向D1位发出高电平，常开触点J2闭合，电机一直反转。计算机向D0、D1位发出低电平，则直流继电器线圈J1、J2不带电，电机M停转。
七 传感器控制强电
1. 光电式传感器控制强电图2-7 图2-7 光电式传感器控制220V灯，有物体靠近灯亮， 没物体靠近灯灭 光电式传感器 2. 霍尔传感器控制强电图2-8 J 2 4 1 2 3 220V～3 J 220V～N 1 S （a） (b) (c) (d) 图2-8 开关型霍耳传感器控制220V灯泡现场实验照片 (a)控制电路图 (b)主电路图 (c)现场实验 1-直流继电器 2-灯泡 3-直流电源 4-磁铁N极靠近霍尔传感器有数字的一面 (d)磁铁 D0 八 传感器信号读入计算机
SL 图2-9 行程开关 信号读入计算机
5 D0的地
1. 行程开关信号读入计算机见图2-9
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