参数设置与修改.doc

模块六 参数设置与修改课题一 数控系统的参数查看及管理知识点：数控系统参数的意义与分类数控系统参数查看的基本方法I/O开关量与X/Y之间的对应关系技能点：通过对数控系统参数的意义与类别了解，具有查看数控系统参数和分析的数控系统参数对数控机床运行的影响能力一、任务引入在华中HNC-21TF数控装置中的主操作界面下，查看数控系统中的轴参数，并说明轴参数所属的类型。二、任务分析数控系统的运行控制必须要进行正确的参数设定。在数控系统中的有哪些参数？数控系统中的参数是怎样进行管理的？参数设定与修改的权限是怎样规定的？下面我们就对这些问题进行讲解。三、相关知识1参数树 数控系统中的参数进行分级管理，各级参数组成参数树。华中HNC-21TF数控系统的参数树如图6-1所示。2参数管理权限数控装置的运行，严格依赖于系统参数的设置，因此，对参数修改的权限采用分级管理。在华中HNC-21TF数控装置中，设置了三种级别的权限，即数控厂家、机床厂家、用户；不同级别的权限，可以修改的参数是不同的。1)数控厂家：最高级权限，能修改所有参数。2)机床厂家：中间级权限，能修改机床调试时需要设置的参数。3)用户厂家：最低级权限，仅能修改用户使用时需要改变的参数。数控机床在最终用户处安装调试后，一般不需要修改参数。在特殊的情况下，如需要修改参数，首先应输入参数修改的密码，所输入的密码正确，则可进行此权限级别的参数修改；否则，系统会提示密码输入错，不能进行该权限级别参数的修改。图6-1数控系统的参数树图6-2 主菜单和子菜单3主菜单与子菜单 在华中HNC-21TF数控装置中主操作界面下，用Enter键选中某项后，若出现另一个菜单，则前者称主菜单，后者称子菜单。菜单可以分为两种：弹出式菜单和图形按键式菜单，如图6-2所示。4参数的形式数控系统参数是以数据的形式保存在数控装置内具有掉电保护功能的存储区域里，系统参数可以显示在CRT上，以人机交互的方式设置、调整，通过参数与系统软件沟通，便达到在数控装置硬件不变的条件下功能调整。数控系统参数一般有两种形式。（1）位参数位参数即二进制的“l“或“0”，每位“1”或“O”可表示某个功能的“有”或“无”，也可表示不同功能形式的转换。尽管这种表示简单，但功能性很强，包含的内容相当多。位参数在系统中可达几十个到上千个，有的系统在CRT上有简单注释，而多数没有注释，这就要求必须保存好技术手册，以便对照检查。（2）数据参数数据参数多用十进制数值表示，它表示的是某些功能的设定值或规定范围。四、任务实施在华中HNC-21TF数控装置中主操作界面下(如图6-3所示)，按F3键进入“参数功能”子菜单。 图6-3主操作界面 图6-4“参数索引”子菜单参数查看具体操作步骤如下。在“参数功能”子菜单下，按F1键，系统将弹出如图6-4所示的“参数索引”子菜单。 用、键选择要查看或设置的选项，按Enter键进入下一级菜单或窗口。如果所选的选项有下一级菜单，例如“坐标轴参数”，系统会弹出该选项的下一级菜单；如图6-5所示的“坐标轴参数”菜单。用同样的方法选择、确定选项，直到所选的选项没有下一级的菜单止，此时，图形显示窗口将显示所选参数块的参数名及参数值，例如在“坐标轴参数”菜单中选择“轴O”，则显示如图6-5右上所示的“坐标轴参数-轴0”窗口；用、PgUp、PgDn等键移动蓝色光标条，到达所要查看或设置的参数处。(5)坐标轴参数的类型由图6-5所示的“坐标轴参数-轴0”窗口的参数可知，坐标轴参数的类型有功能型参数和真实值型参数。图6-5“坐标轴参数-轴O”窗口五、知识连接1数控系统的用户参数数控系统的参数是系统软件中的一个可调整部分，数控系统只有设置了正确的参数，机床才能保证较高的控制精度并按其特定的功能和程序发挥出最佳性能。在设计数控系统的功能时，数控系统设计者因为考虑到实际应用到不同机床的很大差异，而专门设计了一些预留存储空间放置有关数据，即系统参数。当数控系统与机床联机时，根据机床的功能要求而设定。这种设定工作一般先由系统生产厂商设定，也可以根据机床使用者提出的要求设定，数控机床生产厂家现场调试时再修改、确定。对一些可以利用参数进行调整的机床误差，在经过检测确认后，修改调整原来的参数，机床也能恢复正常精度。 各种不同类型的数控系统，参数的意义也不同，主要归纳有以下两类。(1)与数控系统功能有关的参数数控系统功能的参数是数控装置制造厂商根据用户对系统功能的要求设定的。其中一部分参数对机床的功能有一定的限制，并有较高级别的密码保护，这些参数用户不可轻易修改，否则将会丢失某些功能。(2)用户参数用户参数是供用户在使用机床时自行设置的参数，可随时根据机床使用的情况进行调整，如设置合理可提高设备的效率和加工精度，用户可设置、调整的参数见表6-1。表6-1 可调整的用户参数序号类别可设参数的名称备注1与机械有关的参数各坐标轴的反向间隙补偿量；丝杠的螺距补偿参数，包括螺补零点、螺补的间隔距离、每点的补偿值等；主轴的换挡速度、主轴的准停速度；回参考点的坐标值及运动速度；机床行程极限范围；原点位置、位置的测量方式这些参数设置不当机床就不能正常工作甚至机床精度达不到使用要求。2与伺服系统有关的参数到位宽度(坐标轴移动到这一区域，就认为到位)；位置误差极限，即机床的各坐标允许的最大位置误差，超过该值时会产生伺服报警；位置增益，即系统的Kv值，该参数设定时应使各联动坐标的Kv值相等；漂移补偿值(伺服系统能自动进行漂移补偿，该参数就是设定的补偿量)；快速移动速度，维修时可对该参数进行修改，以限定坐标移动的快慢；切削进给速度的上限(可根据机床实际加工情况，在维修时进行修改)；加减速时间常数，加减速时间常数不当，会影响伺服系统的过渡特性当更换伺服系统或电动机时，应检查过渡特性，若无其他方法使过渡特性最佳，可试将该参数进行稍许调整。调整的依据是，使速度过渡特性曲线无超调，且过渡时间最短。3与外设有关的参数主要参数为波特率，不同的串行通信方式输入/输出外设有不同的波特率，外设与数控装置连接时，应根据外设的波特率值设定数控装置的这一参数，使二者的信息传递速率一致。有时外设接上后不执行数控的命令，要先检查接线，若接线无误，其原因可能是波特率不对所致。4PLC参数设置PLC中容许用户修改的定时、计时、计数、刀具号及开通PLC中的一些控制功能的参数还有一些如栅格移动量、进给指令限定值等与机床用户有关的参数，但这些参数是在设计阶段已经确定的参数。用户参数在调机或使用、维修时是可以更改的，这些参数修改好后，应将参数封锁住。正常情况下，参数应由数控机床专职维修人员负责修改和记录、管理，操作人员一般不要修改。2数控系统的参数分类无论是哪种型号的CNC系统都有大量的参数，少则几百个，多则上千个。这些参数的基本分类见表6-2。表6-2 参数的分类及说明序号分类方法类别说明1按参数本身的形式分类功能型参数此类参数标定CNC系统某种功能的有无，只有“1”或“0”两种形式比率型参数这类参数代表某种参量的比例关系，以代码的型设定真实值型参数这种参数直接送a所需设定的真实值，设定的范围一般都是已给定的2按参数本身的性质分类普通型参数凡是在CNC制造厂家提供的资料上有详细介绍的参数均可视为普通型参数。这类参数只要按着资料上的说明弄清含义，能正确、灵活应用即可秘密级参数这类参数在CNC生产厂家的资料中没有说明，只是给设置好而已。数控机床的用户从资料上根本了解不到它的含义和作用，一旦这类参数出了问题，机床并不报警，但机床的功能会产生很大的变化，甚至不能正常工作，给用户带来很大麻烦。3数控系统的参数意义(1) 系统参数系统参数包括有插补周期、刀具寿命管理使能、移动轴脉冲当量分母等。系统参数的单位、设定值及其说明见附表E-1。(2) 通道参数通道参数的管理权限、设定及说明见附表E-1。（3）坐标轴参数坐标轴参数包含有轴名称、所属通道号、轴类型、单位内部脉冲当量、正软极限位置等等，常见的坐标轴参数见附表E-1。 (4) 轴补偿参数轴补偿参数的管理权限、设定及说明见附表E-1。（5） 硬件配置参数硬件配置参数可以看作是系统内部所有硬件设备的清单。共可配置32个部件，从部件0到部件31，每个部件包含五个参数。部件外部设备的型号、标识及配置见表6-3，部件配置参数的管理权限、设定及说明见附表E-1。表6-3 部件外部设备的型号、标识及配置设备说明部件型号标识地址配置0配置1面板开关量输入输出输入16组；输出8组530113000外部开关量输入输出输入5组；输出4组1主电机驱动单元D/A接口XS9154主轴编码器接口XS932手摇脉冲发生器接口XS8315(6)串行伺服接口(HSV-11伺服)XS40XS43XS40490XS411XS422XS433其它进给驱动接口XS30XS33步进驱动46注1注4脉冲接口伺服45注20模拟接口伺服41/42注3注1： D0D3(二进制)；轴号，0000-1111 D4D5(二进制)；00(缺省)单脉冲输出 01单脉冲输出 10双脉冲输出 11A B相输出注2： D0D3(二进制)；轴号，0000-1111 D4D5(二进制)；00(缺省)单脉冲输出 01单脉冲输出 10双脉冲输出 11A B相输出 D6D7(二进制)；00(缺省)A B相反馈 01单脉冲反馈 10双脉冲反馈 11A B相反馈注3： D0D3(二进制)；轴号，0000-1111 D6D7(二进制)；00(缺省)A B相反馈 01单脉冲反馈 10双脉冲反馈 11A B相反馈注3： 0：编码器Z脉冲边沿8：编码器Z脉冲高电平-8：编码器Z脉低电平 其它：以开关量代替Z脉冲。 （6） PMC 系统参数PMC 系统参数的管理权限、设定及说明见附表E-1。数控系统中的参数在系统中可达几十个到上百个，而多数没有注释，要求必须保存好技术手册，以便对照检查。【思考与练习】1查看HNC-21TF硬件配件参数、PMC用户参数、机床参数。2列举硬件配件参数、PMC用户参数的组成和分类。3分析各设置参数权限对数控系统运行的作用及影响。4根据HNC-21TF主要参数关系，说明图6-6中符号、所示参数的主要关系。5写出华中HNC-21TF中输入开关量I0I9对应的地址和模块号。课题二 数控系统中主要参数的修改及设置知识点：手摇单元PMC系统参数的设置主轴相关参数的设置步进电动机相关参数的设置脉冲伺服驱动有关参数的设置技能点：通过分析参数相互之间的关系，具有设置和修改参数的能力一、任务引入在华中HNC-21TF数控装置中，设置手摇单元上的手摇脉冲发生器的硬件配置参数和PMC系统参数。二、任务分析数控机床上与数控装置相连部件都需在数控系统中进行正确的参数配置后，才能使用。在华中HNC-21TF数控装置中的主要参数相互关系如何？手摇脉冲发生器在数控系统中需进行哪些参数配置？各配置的管理权限及配置值怎样确定？下面我们对这些问题进行讲解。三、相关知识1参数相互之间的关系华中HNC-21TF数控装置中，主要参数相互之间的关系如图6-6所示。图6-7中的符号的参数关系如下： 如果在硬件配置参数中将部件3的型号设为“5301”，标识设为“49”，配置0设为“0”，将由XS40控制的11型伺服单元分配到系统硬件清单中的3号部件；在坐标轴参数中通过将轴2的部件号；设为“3”而使得系统实际轴2控制的轴为部件3指定的轴，即XS40控制的11型伺服轴；在通道参数中通过将A轴的轴号设为2，使得轴2成为逻辑轴A轴，相应的轴2的名称即为“A”。图6-6 HNC-21TF主要参数关系图2IO信号与XY的对应关系在“PMC系统参数”选项中给各部件(部件20、部件21、部件22)中的输入、输出开关量分配占用的X、Y地址，即确定接口中各IO信号与XY的对应关系。如图6-7所示：将部件21中的开关量输入信号设置为“输入模块0”，共30组，则占用X 00X29；将部件20中的开关量输入信号设置为“输入模块1”，共16组，则占用X30X 45；输入开关量总组数即为30+16=46组。将部件21中的开关量输出信号设置为“输出模块0”，共28组，则占用Y00Y27；将部件22中的开关量输出信号设置为“输出模块1”，共2组，则占用Y28Y29；将部件20中的开关量输出信号设置为“输出模块2”，共8组，则占用Y30Y37；输出开关量总组数即为28+2+8=38组。 在“PMC系统参数”选项中所涉及的部件号与“硬件配置参数”选项中的部件号是一致的。输入输出开关量每8位一组，占用一个字节。例如HNC-21TF数控装置XS1O接口的I0I7开关量输入信号占用X 00组，IO对应于X 00的第0位、I1对应于X OO的第1位。按以上参数设置，IO开关量与XY的对应关系见表6-4。图6-7 PMC系统参数中关于输入/输出开关量的设置3I/O（输入/输出）开关量的接口在系统程序、PLC程序中，机床输入的开关量信号定义为X(即各接口中的I信号)，输出到机床的开关量信号定义为Y(即各接口中的O信号)。将各个接口(HNC-21TF本地、远程IO端子板)中的I0(输入输出)开关量定义为系统程序中的X、Y变量，需要通过设置参数中的“硬件配置参数”选项和“PMC系统参数”选项来实现。表6-4 IO开关量与XY的对应关系类别信号名X/Y地址部件号模块号说明输入开关量地址定义 IOI39X00X0421输入模块O XS1O、XS11输入开关量 I40I47X05 保留 I48I175X06X21 保留I176I239X22X29 保留I240I367X30X4520输入模块1 面板按钮输入开关量输出开关量地址定义O0O31YOOY0321输出模块O XS20、XS21输出开关量O32O159Y04Y19 保留O160O223Y20Y27 保留O224O239Y28Y2922输出模块1 主轴模拟电压指令数字输出量O240O303Y30Y3720输出模块2面板按钮指示灯输出开关量HNC-21TF数控装置的输入输出开关量占用硬件配置参数中的三个部件(一般设为部件20、部件21、部件22)，如图6-8所示。在图6-6中，主轴模拟电压指令输出的过程为：PLC程序通过计算给出数字量，再将数字量通过转换用的硬件电路转化为模拟电压。PLC程序处理的是数字量，共16位，占用两个字节，即两组输出信号。因此，主轴模拟电压指令也作为开关量输出信号处理。 图6-8硬件配置参数中关于输入/输出开关量的设置四、任务实施手摇单元上的坐标选择输入开关量与其他部分的输入输出开关量的参数可统一设置，不需要单独设置；手摇单元上的手摇脉冲发生器需要设置相关的硬件配置参数和PMC系统参数，如图6-9a所示。通常在硬件配置参数选项中部件24被标识为手摇脉冲发生器(标识为31，配置0为5)，并在PMC系统参数选项中引用，如图6-9b所示。 a） b）图69 手摇单元硬件配置参数和PMC系统参数的设置五、知识链接1与主轴相关的参数设置与主轴控制相关的输入输出开关量和数控装置其他部分的输入输出开关量的参数可统一设置，不需要单独设置。相关的输入输出开关量的功能需要PLC程序的支持才能实现（请见参考有关华中数控PLC编程说明书）。图6-10 主轴速度控制信号(模拟电压)在硬件配置参数中的设置主轴控制接口(XS9)中包含两个部件：主轴速度控制输出(模拟电压)单元和主轴编码器输入单元；需要在“硬件配置参数”、“PMC系统参数”和“通道参数”选项中设定。通常在“硬件配置参数”选项中把部件22标识为主轴模拟电压输出模块(标识为15，配置为4)，并在“PMC系统参数”选项中引用，参数设置如图6-10、图6-5所示。主轴速度控制信号对应的数字量占用PLC开关量输出模块(Y)中的两个字节，共16位；如图6-10中所设，它将占用Y28和Y29。在用户PLC程序中对该端口设定的两个字节输出开关量(数字量)，将转换为模拟电压指令由接口XS9的6、7、8、14、15脚输出(其中7、8、15脚为信号地)。 输出控制量(数字量)与模拟电压的对应关系见表6-5。 表6-5 输出数字量(十六进制表示)与模拟电压的对应关系 数字量模拟电压 O000007FFF080000FFFF6脚0V+10VOV-10V14脚OV+10V2使用步进电动机时有关参数的设置使用步进电动机时，有关参数的设置见附表E-2。3脉冲接口伺服驱动的有关参数设置使用脉冲接口伺服驱动时有关参数的设置见附表E-3。4模拟接口伺服驱动的有关参数设置使用模拟接口伺服驱动时有关参数的设置见附表E-4。【实践环节】 1实践目的(1)掌握数控系统参数的定义及设置方法。(2)了解参数的设置对数控系统运行的作用及影响。2实践仪器与设备(1)HED-21S数控系统综合实验台一套。(2)专用联接线一套。3实践内容(1)按模块三的课题二连接数控系统，并自行复查连线。 (2)数控设置的接口及连接部件的标识 在华中数控系统中，HNC-21TF数控装置XS30口接脉冲接口的松下交流伺服，作为数控系统的X轴，指令脉冲形式为单脉冲；交流伺服电动机转动一圈码盘反馈2500个脉冲，脉冲形式为A、B相脉冲。通常部件号为O，轴号为O。数控装置XS31口接步进电动机驱动器M535，作为数控系统的Z轴，指令脉冲形式为单脉冲；步进电动机转动一圈对应的脉冲数为1600，步进电动机的拍数为4。通常部件号为1，轴号为1。 数控装置XS32口接光栅尺，光栅尺反馈的是脉冲信号，脉冲形式为A、B相脉冲。通常部号为2，轴号为2。 数控装置XS8口接手摇脉冲发生器。通常部件号为24，标识为31。 数控装置XS9口接变频器。通常部件号为22，标识为15。 数控装置XSl0口接输入开关量。通常部件号为21，标识为13。 数控装置XS20口接输出开关量。通常部件号为21，标识为13。 数控装置面板按钮的输入输出量。通常部件号为20，标识为13。 (3)硬件配置参数的设置在硬件配置参数中设置数控系统各部件的硬件配置参数，并将参数设置填入表6-6中。表6-6 硬件配置参数的设置 参数名 型 号 标 识 地 址 配置o 配置1 部件O 530l 45 部件1 530l 46 部件2 530l 45 部件20 530l 13 部件21 530l 13 部件22 530l 15 部件24 530l 3l(4)PMC系统参数的设置在PMC系统参数中设置数控系统PMC系统参数，并将参数设置填入表6-7中。表6-7 PMC系统参数的设置 参数名 参数说明 参数设置开关量输入总组数开关量输入总字节数开关量输出总组数开关量输出总字节数输入模块O部件号XS1O输入的开关量部件号输入模块O组数XS1O输入的开关量字节数输入模块1部件号面板按钮输入开关量部件号输入模块1组数面板按钮输入开关量字节数输出模块O部件号XS20输出的开关量部件号输出模块O组数XS20输出的开关量字节数输出模块1部件号主轴模拟电压指令对应的数字量部件号输出模块1组数主轴模拟电压指令对应的数字量字节数输出模块2部件号面板按钮输出开关量部件号输出模块2组数面板按钮输出开关量字节数手脉O部件号手摇脉冲发生器的部件号(5)坐标轴参数的设置。X坐标轴参数的设置X坐标轴参数的设置见表6-8。表6-8 X坐标轴参数的设置 参数名 参数说明 参数范围伺服驱动器型号脉冲接口伺服驱动器型号代码为45 45伺服驱动器部件号该轴对应的硬件部件号 O最大跟踪误差 10000电动机每转脉冲数电动机转动一圈对应的输出脉冲当量数 2500伺服内部参数O设置为0 O伺服内部参数1反馈电子齿轮分子 1伺服内部参数2反馈电子齿轮分母 1 Y坐标轴参数的设置光栅尺占用了一个轴接口，作为数控系统的Y坐标轴，因此光栅尺相当于电动机码盘的作用，但不是用来控制坐标轴，而是用来显示坐标轴的实际位置。应注意将定位允差、最大跟踪误差必须设置为O，否则坐标轴一移动，系统就会报警。Y坐标轴参数的设置见表6-9。表6-9 Y坐标轴参数的设置参数名参数说明 参数范围伺服驱动型号脉冲接口伺服驱动型号代码为45 45伺服驱动器部件号该轴对应的硬件部件号 2定位允差 O最大跟踪误差 O伺服内部参数0设置为O OZ坐标轴参数的设置Z坐标轴参数的设置见表6-10。表6-10 Z坐标轴参数的设置参数名参数说明参数范围伺服驱动型号步进电动机不带反馈代码为4646伺服驱动器部件号该轴对应的硬件部件号1电动机每转脉冲数电动机转动一圈对应的输出脉冲当量数1600伺服内部参数0步进电动机拍数4通道参数的设置标准设置选“O通道”，其余通道不用，参数设置见表6-11。表6-11 通道参数的设置 参数名 值 说 明 参数名 值 说 明 通道使能 1 “O通道”使能 移动轴拐角误差 20 禁止更改 X轴轴号 O X轴部件号 旋转轴拐角误差 20 禁止更改 Y轴轴号 2 光栅尺部件号 通道内部参数 O 禁止更改 Z轴轴号 1 Z轴部件号 (6)数控系统参数的调