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)組成無論是哪個品牌的數(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立式：CNC控制器是獨立的一個模塊，不跟顯示器、操作鍵盤在一起. 驅(qū)動器和電機 不同的系統(tǒng)會配置不同型號的電機。一個驅(qū)動器帶一個電機工作，雙軸驅(qū)動器可同時帶兩個電機工作。步進系統(tǒng)：步進驅(qū)動器驅(qū)動步進電機，根據(jù)系統(tǒng)的不同電機又可分為三相（凱恩帝系統(tǒng)）、五相（西門子802S）。伺服系統(tǒng)：伺服放大器驅(qū)動伺服電機。根據(jù)系統(tǒng)的不同伺服電機又可分為模擬的（802C）、數(shù)字的（802D以上）。電機的反饋裝置可分為旋轉(zhuǎn)變壓器（802C）、脈沖編

2、碼器（802D以上）。電機根據(jù)設計的需要分為帶鍵、光軸、帶抱閘、不帶抱閘等。. 電纜連接CNC控制器到驅(qū)動器的電纜為速度給定電纜和位置反 饋值電纜；連接驅(qū)動器到電機的電纜為編碼器電纜和電機動力電纜。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個或3個步進電機和一個變頻主軸。步進電機的控制信號為脈沖、方向和使能，步距角為0.36度。802Ce系統(tǒng)可控制2到3個1FK6×××伺服進給軸和一個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)的接口都位于機箱的背面，802Se和8

3、02Ce具有不同的接口布置。電源端子X1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進行數(shù)據(jù)通訊或編寫PLC程序時使用RS232接口。電纜的制作圖如下：NC和計算機之間的通訊電纜的連接與斷開必須在斷電狀態(tài)下進行。手輪接口X10通過手輪接口X10可以在外部連接兩個手輪。X10有10個接線端子，引腳見下表：高速輸入接口X20 通過接線端子X20可以連接3個接近開關，僅用于802S回零。參考點脈沖來自接近開關（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

4、數(shù)字輸入和16個數(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)動器接口X7驅(qū)動器接口X7為芯針插座，另一端分別接至各軸驅(qū)動器的信號端子。802Se和802Ce的驅(qū)動接線略有不同。下面給出從CNC控制器到步進驅(qū)動的給定值電纜連接示意圖：.驅(qū)動器的連接步進驅(qū)動器的連接驅(qū)動電流設定驅(qū)動器可以驅(qū)動不同扭矩的步進電機。在調(diào)試時需按照所使用電機的扭矩設定驅(qū)動器的驅(qū)動電流，設定方法如下;. 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回參考點運行 為了使系統(tǒng)在開機以后能夠立即精確地識別

5、機床零點，必須使系統(tǒng)與進給軸或主軸的位置測量系統(tǒng)進行同步，該過程就是所謂的回參考點的過程。對于使用步進電機的進給軸，盡管沒有測量系統(tǒng)，但也要求回參考點過程。因此，把步進電機的進給軸視作具有“內(nèi)部”位置測量系統(tǒng)。 回參考點的過程 在“Ref”方式下通過按各軸方向鍵可以對每個軸回參考點，可以同時對所有軸回參考點運行。如果要求進給軸按一定的順序回參考點，則用戶只需在啟動時按照該順序執(zhí)行。當系統(tǒng)接到回參考點的命令后，軸按照指定的方向快速移動，當撞到減速檔塊后，軸減速運行尋找編碼器的零脈沖信號作為同步信號。對于帶步進電機的進給軸沒有位置測量系統(tǒng)就用接近開關信號代替，該開關安裝在電機軸上，電機每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)它會

6、發(fā)出一個信號，系統(tǒng)會采樣接近開關的上升沿或上升沿和下降沿的中點作為零脈沖信號。 回參考點有關的參數(shù) 根據(jù)接近開關信號/零脈沖的位置，回參考點可以分為兩種情況：1）接近開關信號/零脈沖在減速開關之前： MD35040=0 ,遇減速開關后，反向?qū)ふ医咏_關/零脈沖信號；2）接近開關信號/零脈沖在減速開關之后： MD35040=1 ,遇減速開關后，同向?qū)ふ医咏_關/零脈沖信號；2.2 靜態(tài)極限監(jiān)控 限位開關監(jiān)控每根軸每個加工方向都有一個硬件限位開關，以免工作臺滑落。如果撞到限位開關 PLC會通知NC，NC即中斷所有軸的運行，根據(jù)方向發(fā)出21614報警“硬件限位開關+或-”，這時運動方向的方向鍵被鎖定

7、。在JOG方式下用反向運動即可解除，按RESET鍵可消除報警。2.2.2 軟件限位開關它用于控制在正常加工方式下各坐標軸最大的加工范圍。每根軸都擁有兩對軟件限位開關，它們在機床進給軸系統(tǒng)中通過下列參數(shù)設定： MD36100= 軸負向第一個軟限位值 MD36110= 軸正向第一個軟限位值MD36120= 軸負向第二個軟限位值MD36130= 軸正向第二個軟限位值當軸回參考點后，軟件限位開關監(jiān)控功能在所有操作方式下均有效。如果在處理程序段時發(fā)現(xiàn)軸應該到達的位置大于正向/負向限位開關值系統(tǒng)則發(fā)出下屬報警之一： 10720 “軟件限位開關+或-” 10620 “軸到達軟件限位開關+或-”如果在JOG方式下已經(jīng)到達一個軟件限位點，并將繼續(xù)沿著該方向運行，則系統(tǒng)發(fā)出10621報警“軸位于軟件限位開關處”，軸被制動。運行方向的方向鍵被鎖定。2.3 使用接近開關監(jiān)控步進電機旋轉(zhuǎn)利用絲杠每轉(zhuǎn)一圈接近開關產(chǎn)生的脈沖對步進