《数控机床及编程加工技术教学课件教学课件作者李业农第2单元数控系统硬件连接》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控机床及编程加工技术教学课件教学课件作者李业农第2单元数控系统硬件连接（63页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元: 数控系统的硬件连接,学习要点： 1、了解数控系统的硬件结构及组成； 2、掌握系统各硬件部件间信号的传递； 3、能够根据电气原理图进行各硬件部件的连接。,第二单元: 数控系统的硬件连接,课题1:数控装置硬件结构的认识,课题2:伺服系统的硬件连接,课题4:Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,课题5:Siemens 802C数控系统的硬件连接,课题3:数控机床的电气控制系统,课题1:数控装置硬件结构的认识,课题目标,课题分析,课题实施,课题目标,1、掌握数控装置的硬件结构； 2、了解数控系统输入/输出接口的原理，掌握数控系统PLC的配置方式； 3、能够辨识Fanuc 0i数
2、控装置主板的各类接口。,课题1:数控装置硬件结构的认识,课题分析,课题1:数控装置硬件结构的认识,课题1:数控装置硬件结构的认识,课题实施,1、资讯 2、决策、计划 3、实施 4、检查、评价,资讯,一、数控装置的硬件结构,1大板式结构,1、大板式结构和功能模块式结构,资讯,一、数控装置的硬件结构,2功能模块式结构,资讯,一、数控装置的硬件结构,2、单微处理器结构和多微处理器结构,在单微处理器结构中，只有一个微处理器，以集中控制、分时处理数控的各个任务。 若在一个系统中有两个或两个以上的微处理器，则该系统称多微处理器型结构。目前使用的多微处理器结构有三种不同的结构形式，即分布式系统、主从式系统和
3、总线式多主CPU系统。,资讯,二、PLC在数控系统中的应用,PLC在数控系统中是介于数控装置与机床之间的中间环节，根据输入的离散信息，在内部进行逻辑运算，并完成输入输出控制功能，PLC用在CNC系统中有内装型和独立型之分。,资讯,三、数控系统的输入输出接口电路,资讯,三、数控系统的输入输出接口电路,实施,课题1:数控装置硬件结构的认识,2、填写工作任务书。,1、分组辨识主板接口；,课题2:伺服系统的硬件连接,课题目标,课题分析,课题实施,课题目标,1）了解数控机床伺服系统的分类； 2）掌握步进电机、直流伺服电机和交流伺服电机的结构和原理； 3）了解数控伺服系统三种电机驱动装置的原理； 4）掌握
4、Fanuc 0i 数控伺服系统的硬件装置及其连接。,课题2:伺服系统的硬件连接,课题分析,数控机床的伺服系统包括进给伺服驱动系统和主轴伺服驱动系统两部分。进给伺服系统是以机床移动部件位置为控制量的自动控制系统，控制机床各坐标的进给运动，它根据数控系统（CNC）发出的动作指令，准确、快速地完成各坐标轴的进给运动，与主轴驱动相配合，实现对工件的高精度加工。主轴伺服驱动系统主要是控制机床主轴旋转运动，在加工中心和车削中心中还可以实现主轴的角度位置控制，可以实现如螺纹加工、准停和恒线速加工等功能。,课题2:伺服系统的硬件连接,课题实施,1、资讯 2、决策、计划 3、实施 4、检查、评价,课题2:伺服系
5、统的硬件连接,资讯,一、进给伺服系统的分类,资讯,二、数控机床的驱动电机,资讯,三、数控机床的驱动装置,图2-24 步进电机的驱动装置,资讯,三、数控机床的驱动装置,CX5X：为绝对编码器电池的接口。 CX2A：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输入接口，与前一个模块的CX2B相连。 CX2B：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输出接口，与后一个模块的CX2A相连。 C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）输出接口。与下一个伺服单元的C0P10B连接（光缆）。 C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）输入接口。与CNC系统的C0P10A连接（光缆）。 J
6、X5：为伺服检测板信号接口。 JF1、JF2：为伺服电动机编码器信号接口。 CZ2L、CZ2M：为伺服电动机动力线连接插口。,资讯,三、数控机床的驱动装置,CXA2B直流24 V输入接口，一般地该接口与电源模块的CXA2A连接，用于接收急停信号。 CXA2A直流24 V输出接口，一般地该接口与下一伺服模块的CXA2B连接，用于接收急停信号。 JX4伺服状态检查接口。该接口用于连接主轴模块状态检查电路板。通过主轴模块状态检查电路板可获取模块内部信号的状态。 JY1主轴负载功率表和主轴转速表连接接口。 JY2脉冲发生器，内置探头和电动机CS轴探头连接接口。 JY3磁感开关和外部单独旋转信号连接接口
7、。 JY4位置编码器和高分辨率位置编码器连接接口。,资讯,四、数控机床的位置检测装置,决策、计划,2、分析伺服系统的特点，确定合理连接顺序；,1、分组，3人为一小组，制定分步工作计划；,4、工具与连接电缆的选择等 ；,5、检查计划 （两小组互换检查）。,3、导线位置和走线方向规划 ；,课题2:伺服系统的硬件连接,实施,2、按计划线路布线；,1、按计划选用电缆和相应工具；,3、按计划顺序连接；,4、按规定的要求紧固。,课题2:伺服系统的硬件连接,课题3:数控机床的电气控制系统,课题目标,课题分析,课题实施,课题目标,1、了解数控机床的电气控制系统的组成； 2、掌握数控系统电源控制回路和外围电气回
8、路的电源控制。 3、掌握数控机床电气控制的阅读和分析方法。,课题3:数控机床的电气控制系统,课题分析,课题3:数控机床的电气控制系统,课题3:数控机床的电气控制系统,课题实施,1、资讯 2、决策、计划 3、实施 4、检查、评价,资讯,一、数控系统的电源控制回路,外部电源经转换变压器后： 一路经断路器、接触器、滤波器后进入电源模块，然后分别供给给主轴放大器和伺服放大器，最后驱动主轴电机和伺服电机运动； 另一路经开关变压器后，经过ON/OFF电路提供数控装置及显示器使用的+24V直流电源。 电源模块的接触器由数控系统控制，如果伺服系统出现故障，则通过急停信号传输给数控系统，由数控系统控制接触器的线
9、圈，从而可以控制电源模块外部电源的通断，最终达到控制伺服模块和伺服电机的电源。,资讯,一、数控系统的电源控制回路,资讯,一、数控系统的电源控制回路,从图2-46数控系统的电源控制回路还可以看出，在接通机床总电源后，首先是伺服系统控制端上电，而数控装置和显示单元的电源则必须通过ON/OFF电路后才能加载直流24V电压，待数控系统自检通过，伺服系统自检无误后，数控系统才会发出加载伺服强电的信号，即吸合接触器的指令。,外围电气电路一般直接引入工业三相强电380VAC，有时也使用三相220VAC，控制电路电源则需经变压器变压后提供，对于Fanuc数控系统机床，一般需提供+110V、+90V、+24V直
10、流电压供系统使用。外围电气控制电路一般由主回路、控制电路和辅助电路等部分组成，控制数控机床的换刀装置、刀库、液压/气动系统、冷却系统、润滑系统等等。其的控制核心是PLC。,资讯,二、外围电气电路及其分析方法,外围电气电路分析方法： (1)分析主回路。从主回路入手,要根据伺服电动机、辅助机构电动机和电磁阀等执行电器的控制要求,分析它们的控制内容,控制内容包括启动、方向控制、调速和制动。 (2)分析控制电路。根据主回路中各伺服电动机、辅助机构电动机和电磁阀等执行电器的控制要求,逐一找出控制电路中的控制环节,按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。而分析控制电路的最基本方法是查线读图法。,资讯
11、,二、外围电气电路及其分析方法,(3)分析辅助电路。辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等部分,它们大多由控制电路中的元件来控制的,所以在分析时,还要回头来对照控制电路进行分析。 (4)分析互锁与保护环节。机床对于安全性和可靠性有很高的要求,实现这些要求,除了合理地选择元器件和控制方案以外,在控制线路中还设置了一系列电气 保护和必要的电气互锁。,资讯,二、外围电气电路及其分析方法,(5)总体检查。经过“化整为零”,逐步分析了每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后,还必须用“集零为整”的方法,检查整个控制线路,看是否存在遗漏,特别要从整体的角度去进一步检查和理解各控制
12、环节之间的联系,理解电路中每个元器件所起的作用。,资讯,二、外围电气电路及其分析方法,决策、计划,2、分析TK1640数控机床的特点，电气系统的组成；,1、分组，3人为一小组，制定分步工作计划；,4、控制电路优化与排布；,5、检查计划 （两小组互换检查）。,3、分析电气控制主回路、电源回路、刀架控制回路 ；,课题3:数控机床的电气控制系统,实施,1、按计划开动机床，完成规定的各个动作，与分析过程相比较，看是否吻合； 2、填写工作任务书。,课题3:数控机床的电气控制系统,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,课题目标,课题分析,课题实施,课题目标,1、熟悉Fanuc 0i
13、mate C数控系统的硬件结构及组成； 2、掌握Fanuc 0i mate C系统各硬件部件间信号的传递； 3、能够根据电气原理图进行Fanuc 0i mate C各硬件部件的连接。,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,课题分析,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,课题实施,1、资讯 2、决策、计划 3、实施 4、检查、评价,资讯,一、Fanuc 0i mate C数控系统的配置,二、Fanuc 0i mate C控制单元的接口定义,资讯,资讯,三、系统整体连接,四、连接电缆,资讯,当主
14、轴电机为Fanuc串行伺服主轴电机时，应配套使用Fanuc串行主轴放大器，此时主轴放大器为数字伺服连接，具有位置和速度处理的功能，因此只需从CNC主板JA7A端口引出指令位移信号，到伺服放大器的JA7B端口，串主轴伺服电机的位置和速度反馈直接接入主轴放大器的编码器反馈接口就可。,四、连接电缆,资讯,当主轴电机采用普通三相异步电机，系统通过模拟主轴接口向外部提供010V模拟电压 。,SVC，ES：为数控装置的主轴指令电压输出； ENB1，ENB2：为主轴使能信号； DAE2，E：为变频器的速度指令输入。,四、连接电缆,资讯,决策、计划,2、分析数控系统的特点，确定合理连接顺序；,1、分组，3人为
15、一小组，制定分步工作计划；,4、工具与连接电缆的选择等 ；,5、检查计划 （两小组互换检查）。,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,3、导线位置和走线方向规划 ；,实施,2、按计划线路布线；,1、按计划选用电缆和相应工具；,3、按计划顺序连接；,4、按规定的要求紧固。,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,检查、评价,2、优化与修改电缆走线；,1、检查连接电缆连接是否正确；,3、对自己的工件成绩进行评估；,4、填写工作任务书。,下一次在哪些方面应该做的更好？,课题4: Fanuc 0i mate C数控系统的硬件连接,课题5: Siemens 80
16、2C数控系统的硬件连接,课题目标,课题分析,课题实施,课题目标,1、了解Siemens 802C数控车床系统的硬件结构及组成； 2、掌握Siemens 802C数控车床系统各硬件部件间信号的传递； 3、能够根据电气原理图进行Siemens 802C车床系统各硬件部件的连接。,课题5: Siemens 802C数控系统的硬件连接,课题分析,课题5: Siemens 802C数控系统的硬件连接,课题实施,1、资讯 2、决策、计划 3、实施 4、检查、评价,课题5: Siemens 802C数控系统的硬件连接,资讯,一、SINUMERIK 802C系统接口,资讯,二、SINUMERIK 802C系统的部件连接,资讯,三、几个典型电缆,资讯,四、PLC接口定义,决策、计划,2、分析数控系统的特点，确定合理连接顺序；,1、分组，3人为一小组，制定分步工作计划；,4、工具与连接电缆的选择等 ；,5、检查计划 （两小组互换检查）。,3、导线位置和走线方向规划 ；,课题5: Siemens 802C
