數(shù)控系統(tǒng)的硬件和連接

1、第一章數(shù)控系統(tǒng)的硬件和連接1.1 系統(tǒng)介紹系統(tǒng)組成無(wú)論是哪個(gè)品牌的數(shù)控系統(tǒng)一般都是由以下幾部分組成的：.CNC控制器集成式：將顯示器、操作鍵盤、CNC控制器集成在一起獨(dú)立式：CNC控制器是獨(dú)立的一個(gè)模塊，不跟顯示器、操作鍵盤在一起. 驅(qū)動(dòng)器和電機(jī) 不同的系統(tǒng)會(huì)配置不同型號(hào)的電機(jī)。一個(gè)驅(qū)動(dòng)器帶一個(gè)電機(jī)工作，雙軸驅(qū)動(dòng)器可同時(shí)帶兩個(gè)電機(jī)工作。步進(jìn)系統(tǒng)：步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，根據(jù)系統(tǒng)的不同電機(jī)又可分為三相（凱恩帝系統(tǒng)）、五相（西門子802S）。伺服系統(tǒng)：伺服放大器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)的不同伺服電機(jī)又可分為模擬的（802C）、數(shù)字的（802D以上）。電機(jī)的反饋裝置可分為旋轉(zhuǎn)變壓器（802C）、脈沖編

2、碼器（802D以上）。電機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)的需要分為帶鍵、光軸、帶抱閘、不帶抱閘等。. 電纜連接CNC控制器到驅(qū)動(dòng)器的電纜為速度給定電纜和位置反 饋值電纜；連接驅(qū)動(dòng)器到電機(jī)的電纜為編碼器電纜和電機(jī)動(dòng)力電纜。1.2 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成下面兩圖分別為802S base lise和802C base lise的系統(tǒng)構(gòu)成802Se系統(tǒng)可控制2個(gè)或3個(gè)步進(jìn)電機(jī)和一個(gè)變頻主軸。步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)為脈沖、方向和使能，步距角為0.36度。802Ce系統(tǒng)可控制2到3個(gè)1FK6×××伺服進(jìn)給軸和一個(gè)伺服主軸或變頻主軸。1.3 系統(tǒng)的連接系統(tǒng)的接口布局一般系統(tǒng)的接口都位于機(jī)箱的背面，802Se和8

3、02Ce具有不同的接口布置。電源端子X(jué)1系統(tǒng)的工作電源為直流24V電源，接線端子為X1。通訊接口RS232-X2在使用外部PC/PG與802S/Ce進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊或編寫PLC程序時(shí)使用RS232接口。電纜的制作圖如下：NC和計(jì)算機(jī)之間的通訊電纜的連接與斷開(kāi)必須在斷電狀態(tài)下進(jìn)行。手輪接口X10通過(guò)手輪接口X10可以在外部連接兩個(gè)手輪。X10有10個(gè)接線端子，引腳見(jiàn)下表：高速輸入接口X20 通過(guò)接線端子X(jué)20可以連接3個(gè)接近開(kāi)關(guān)，僅用于802S回零。參考點(diǎn)脈沖來(lái)自接近開(kāi)關(guān)（PNP型），有效電平為24VDC。接線如下圖所示：數(shù)字輸入/輸出接口X100X105,X200和X201802S/Ce共有48個(gè)

4、數(shù)字輸入和16個(gè)數(shù)字輸出接線端子。下表為數(shù)字輸入接口X100X105引腳分配和數(shù)字輸出接口X200/X201的引腳分配：驅(qū)動(dòng)器接口X7驅(qū)動(dòng)器接口X7為芯針插座，另一端分別接至各軸驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)端子。802Se和802Ce的驅(qū)動(dòng)接線略有不同。下面給出從CNC控制器到步進(jìn)驅(qū)動(dòng)的給定值電纜連接示意圖：.驅(qū)動(dòng)器的連接步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的連接驅(qū)動(dòng)電流設(shè)定驅(qū)動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)不同扭矩的步進(jìn)電機(jī)。在調(diào)試時(shí)需按照所使用電機(jī)的扭矩設(shè)定驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電流，設(shè)定方法如下;. 802Se系統(tǒng)的部件連接 . 802Ce系統(tǒng)的部件連接第二章 系統(tǒng)的主要功能和重要的參數(shù)系統(tǒng)的主要功能2.1回參考點(diǎn)運(yùn)行 為了使系統(tǒng)在開(kāi)機(jī)以后能夠立即精確地識(shí)別

5、機(jī)床零點(diǎn)，必須使系統(tǒng)與進(jìn)給軸或主軸的位置測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行同步，該過(guò)程就是所謂的回參考點(diǎn)的過(guò)程。對(duì)于使用步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給軸，盡管沒(méi)有測(cè)量系統(tǒng)，但也要求回參考點(diǎn)過(guò)程。因此，把步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給軸視作具有“內(nèi)部”位置測(cè)量系統(tǒng)。 回參考點(diǎn)的過(guò)程 在“Ref”方式下通過(guò)按各軸方向鍵可以對(duì)每個(gè)軸回參考點(diǎn)，可以同時(shí)對(duì)所有軸回參考點(diǎn)運(yùn)行。如果要求進(jìn)給軸按一定的順序回參考點(diǎn)，則用戶只需在啟動(dòng)時(shí)按照該順序執(zhí)行。當(dāng)系統(tǒng)接到回參考點(diǎn)的命令后，軸按照指定的方向快速移動(dòng)，當(dāng)撞到減速檔塊后，軸減速運(yùn)行尋找編碼器的零脈沖信號(hào)作為同步信號(hào)。對(duì)于帶步進(jìn)電機(jī)的進(jìn)給軸沒(méi)有位置測(cè)量系統(tǒng)就用接近開(kāi)關(guān)信號(hào)代替，該開(kāi)關(guān)安裝在電機(jī)軸上，電機(jī)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)它會(huì)

6、發(fā)出一個(gè)信號(hào)，系統(tǒng)會(huì)采樣接近開(kāi)關(guān)的上升沿或上升沿和下降沿的中點(diǎn)作為零脈沖信號(hào)。 回參考點(diǎn)有關(guān)的參數(shù) 根據(jù)接近開(kāi)關(guān)信號(hào)/零脈沖的位置，回參考點(diǎn)可以分為兩種情況：1）接近開(kāi)關(guān)信號(hào)/零脈沖在減速開(kāi)關(guān)之前： MD35040=0 ,遇減速開(kāi)關(guān)后，反向?qū)ふ医咏_(kāi)關(guān)/零脈沖信號(hào)；2）接近開(kāi)關(guān)信號(hào)/零脈沖在減速開(kāi)關(guān)之后： MD35040=1 ,遇減速開(kāi)關(guān)后，同向?qū)ふ医咏_(kāi)關(guān)/零脈沖信號(hào)；2.2 靜態(tài)極限監(jiān)控 限位開(kāi)關(guān)監(jiān)控每根軸每個(gè)加工方向都有一個(gè)硬件限位開(kāi)關(guān)，以免工作臺(tái)滑落。如果撞到限位開(kāi)關(guān) PLC會(huì)通知NC，NC即中斷所有軸的運(yùn)行，根據(jù)方向發(fā)出21614報(bào)警“硬件限位開(kāi)關(guān)+或-”，這時(shí)運(yùn)動(dòng)方向的方向鍵被鎖定

7、。在JOG方式下用反向運(yùn)動(dòng)即可解除，按RESET鍵可消除報(bào)警。2.2.2 軟件限位開(kāi)關(guān)它用于控制在正常加工方式下各坐標(biāo)軸最大的加工范圍。每根軸都擁有兩對(duì)軟件限位開(kāi)關(guān)，它們?cè)跈C(jī)床進(jìn)給軸系統(tǒng)中通過(guò)下列參數(shù)設(shè)定： MD36100= 軸負(fù)向第一個(gè)軟限位值 MD36110= 軸正向第一個(gè)軟限位值MD36120= 軸負(fù)向第二個(gè)軟限位值MD36130= 軸正向第二個(gè)軟限位值當(dāng)軸回參考點(diǎn)后，軟件限位開(kāi)關(guān)監(jiān)控功能在所有操作方式下均有效。如果在處理程序段時(shí)發(fā)現(xiàn)軸應(yīng)該到達(dá)的位置大于正向/負(fù)向限位開(kāi)關(guān)值系統(tǒng)則發(fā)出下屬報(bào)警之一： 10720 “軟件限位開(kāi)關(guān)+或-” 10620 “軸到達(dá)軟件限位開(kāi)關(guān)+或-”如果在JOG方式下已經(jīng)到達(dá)一個(gè)軟件限位點(diǎn)，并將繼續(xù)沿著該方向運(yùn)行，則系統(tǒng)發(fā)出10621報(bào)警“軸位于軟件限位開(kāi)關(guān)處”，軸被制動(dòng)。運(yùn)行方向的方向鍵被鎖定。2.3 使用接近開(kāi)關(guān)監(jiān)控步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)利用絲杠每轉(zhuǎn)一圈接近開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的脈沖對(duì)步進(jìn)