华中数控系统2

项目七华中数控系统 主编张爱红 2007版 单元一华中 世纪星 数控系统概述单元二华中数控系统部件连接单元三华中数控系统参数单元四华中数控系统的运行与调试单元五华中数控系统的数据保护 项目七华中数控系统 单元一华中 世纪星 数控系统概述 一 华中数控系统的特点二 华中数控系统功能部件的接口与功能 项目七华中数控系统 一 华中数控系统的特点 华中数控综合实验台由数控装置 变频调速主轴及三相异步电动机 交流伺服单元及交流伺服电动机 步进电动机驱动器及步进电动机 测量装置 十字工作台组成 项目七华中数控系统 1 数控装置HNC 21TF数控装置内置嵌入式工业PC机 配置7 7 彩色液晶屏和通用工程面板 集成进给轴接口 主轴接口 手持单元接口 内嵌式PLC于一体 可选配各种类型的脉冲接口 模拟接口的交流伺服单元或步进电动机驱动器 2 变频调速主轴单元变频主轴采用西门子MICROMASTER440系列的SE6440 2UD21 5AA0变频器配三相异步电机 3 交流伺服驱动单元交流伺服和交流伺服电机采用松下MINASA系列的MSDA023A1A伺服单元和MSMA022A1C伺服电动机 4 步进驱动单元步进驱动器和步进电机采用深圳雷塞M535和57HS13 四相混合式步进电机 步进角为1 8度 静转矩1 3Nm 额定相电流2 8A 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 5 输入与输出装置输入接线端子板提供NPN和PNP两种类型开关量信号输入 输出继电器板集成八个单刀单投继电器和两个双刀双投继电器 6 工作台机械部分采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台 用于实现目标轨迹和动作 X轴执行装置采用四相混合式步进电机 步进电机没有传感器 不需要反馈 用于实现开环控制 Y轴执行装置采用交流伺服电机 交流伺服和交流伺服电机组成一个速度闭环控制系统 安装在交流伺服电机轴上的增量式码盘充当位置传感器 用于间接测量机械部分的移动距离 构成一个位置半闭环控制系统 也可用安装在十字工作台上的光栅尺直接测量机械部分移动位移 构成一个位置闭环控制系统 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 1 电源接口 XS1 二 华中数控系统功能部件的接口与功能 2 PC键盘接口 XS2 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 3 以太网接口 XS3 项目七华中数控系统 4 软驱接口 XS4 项目七华中数控系统 5 RS232接口 XS5 项目七华中数控系统 6 远程I O接口 XS6 项目七华中数控系统 7 手持单元接口 XS8 项目七华中数控系统 8 主轴控制接口 XS9 项目七华中数控系统 9 开关量输入接口 XS10 XS11 项目七华中数控系统 10 模拟接口式 脉冲接口式伺服 项目七华中数控系统 11 串行接口式 HSV 11系列 伺服驱动器控制接口 XS40 XS43 项目七华中数控系统 单元二华中 世纪星 数控系统部件连接 一 华中数控系统各功能模块1 电源模块2 继电器与输入输出开关量3 数控装置与手摇的连接4 数控装置与光栅尺的连接5 数控装置与主轴连接6 数控装置与步进驱动器连接7 数控装置与交流伺服连接8 数控系统刀架电机的连接二 急停与超程解除控制线路的工作原理 项目七华中数控系统 1 电源部分的连接 项目七华中数控系统 2 继电器与输入输出开关量 继电器板 项目七华中数控系统 输入开关接口 项目七华中数控系统 输出开关接口 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 3 数控装置与手摇脉冲发生器的连接 项目七华中数控系统 4 数控装置与光栅尺的连接 项目七华中数控系统 5 数控装置与主轴连接 项目七华中数控系统 6 数控装置与步进驱动器连接 项目七华中数控系统 7 数控装置与交流伺服连接 项目七华中数控系统 8 数控系统刀架电机的连接 项目七华中数控系统 二 急停与超程解除控制线路的工作原理 所有急停按钮的常闭触点以串联方式 连接到系统的急停回路中 在正常情况下 急停按钮处于松开状态 其触点处于常闭状态 按下急停按钮后 其触点断开 使得系统的急停回路所控制的中间继电器KA断电 而切断移动装置 如进给轴电机 主轴电机 刀库 架电机等 的动力电源同时连接在PLC输入端的中间继电器KA的一组常开触点向系统发出急停报警此信号在打开急停按钮时则作为系统的复位信号 项目七华中数控系统 发生超程后系统处于超程报警状态各进给装置的动力电源已被切断为了解除超程用户应按以下步骤操作1按住数控装置操作面板上的超程解除按钮使系统复位在解除超程前不得松开超程解除按钮2手动操作机床的进给轴按正确的方向移动使被压下的超程限位开关松开此时超程解除按钮上的指示灯将熄灭3松开超程解除按钮 项目七华中数控系统 单元三华中数控系统参数 一 华中数控系统参数的分类与功能按功能和重要性划分了参数的不同级别 数控装置设置了三种级别的权限 允许用户修改不同级别的参数 通过权限口令的限制对重要参数进行保护 防止因误操作而引起故障和事故 查看参数和备份参数不需要口令 项目七华中数控系统 HNC 21数控装置中设置了三种级别的权限 1 数控厂家最高级别权限 能修改所有的参数 2 机床厂家中间级权限 能修改机床调试时 须设置的参数 3 用户厂家最低级权限 仅能修改用户使用时 须改变的参数 用户最低主菜单与子菜单在某一个菜单中用Enter键选中某项后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 二 查看 设置华中数控系统参数 1 参数设置和操作 1 常用名词和按键说明 2 参数查看与设置 F3 F1 3 输入权限口令 F3 F3 项目七华中数控系统 2 参数详细说明 1 系统参数a 插补周期 b 刀具寿命管理使能 c 移动轴脉冲当量分母 分子为1um d 旋转轴脉冲当量分母 分子为1 1000度 2 通道参数 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 3 坐标轴参数 以坐标轴参数 轴0为例 a 轴名称 b 所属通道号 c 轴类型 d 外部脉冲当量分子和外部脉冲当量分母 e 正软极限位置 f 负软极限位置 g 回参考点方式 h 回参考点方向 i 参考点位置 j 参考点开关偏差 k 回参考点快移速度 l 回参考点定位速度 m 单位定向偏移值 n 最高快移速度 项目七华中数控系统 o 最高加工速度 p 快移加减速时间常数q 快移加减速 4 轴补偿参数a 方向间隙 b 螺补类型 c 补偿点数 d 参考点偏差号 e 补偿间隔 f 偏差值 项目七华中数控系统 5 硬件配置参数参数a 部件 型号 b 标识 c 地址 d 配置 1 e 配置 2 项目七华中数控系统 6 PMC系统参数a 开关量输入总组数 b 开关量输出总组数 c 输入模块 部件号 0 7 d 输出模块 部件号 0 7 e 输入模块 组数 0 7 f 输出模块 组数 0 7 7 PMC参数P 0 P 99 项目七华中数控系统 8 外部报警信息 9 DNC参数a 选择串口号 1 2 b 数据传输波特率 c 收发数据位长度 d 数据传输停止位 e 奇偶校验位 单元四华中数控系统的运行与调试 一 数控系统运行前的检查 1 运行前检查 1 接线检查确保所有的电缆连接正确 应特别注意检查 继电器电磁阀的续流二极管的极性 电机强电电缆的相序 进给装置的位置控制电缆位置反馈电缆电机强电电缆应该一一对应 项目七华中数控系统 项目七华中数控系统 确认主轴单元接收的模拟电压指令的类型 检查接线以免损坏主轴单元速度指令接口 若为0 10V应使用XS9的OUT2 14脚与15脚 若为 10V 10V则应使用XS9的AOUT1 6脚与7脚 确保所有地线都可靠且正确地连接 确保急停按钮与急停回路的有效性当急停按钮按下或急停回路断开后能够切断进给驱动装置主轴驱动装置等运动部件的动力电源急停回路的设计 项目七华中数控系统 采用串行通讯接口式HSV 11型伺服的一一对应关系 项目七华中数控系统 采用HSV 16及其它如安川松下等模拟接口式或脉冲接口式伺服驱动器的一一对应关系 项目七华中数控系统 采用西门子611A或发那克6M7M等模拟接口伺服驱动器的一一对应关系 项目七华中数控系统 2 电源检查确保电路中各部分电源的电压正确 极性连接正确 特别是DC24V的极性 确保该部分电源回路不短路 确保电路中各部分电源的规格正确 确保电路中各部分变压器的规格和进出线方向正确 项目七华中数控系统 3 设备检查确保系统中的各个电机 主轴电机 进给电机 已经与机械传动部分脱离并且可靠放置与固定 确保所有电源开关 特别是伺服动力电源开关已经断开 项目七华中数控系统 2 试运行 1 通电系统通电与断电前 都应先按下急停按钮 避免伺服动力电源与伺服控制电源同时接通和断开 而出现电机瞬时跳动 在执行以下步骤时应确保伺服驱动器的动力电源是断开的 以防止因数控装置的参数尚未正确设置而出现误动作或故障 1 按下急停按钮确保系统中所有空气开关已断开 2 合上电柜主电源空气开关 3 接通控制交流24V的空气开关或熔断器 检查AC24V电源是否正常 4 接通控制直流24V的空气开关或熔断器检查DC24V电源是否正常 5 检查设备用到的其他部分电源是否正常 6 HNC 21数控装置通电 项目七华中数控系统 2 参数设置HNC 21数控装置通电后 经自检进入主控制画面 进入参数设置菜单 请对照现场硬件 检查系统参数是否正确 设置参数时请参考上一单元的参数设置 3 外部状态检查检查各进给驱动单元 主轴驱动单元接通控制电源后是否正常 检查系统所需要的状态回答信号是否正常 如进给驱动正常 主轴驱动正常等 为接通伺服动力电源做准备开关量输入输出状态的显示PLC地址定义 项目七华中数控系统 主控菜单 PLC功能子菜单 项目七华中数控系统 PLC功能子菜单与状态选择子菜单 项目七华中数控系统 机床输入到PMC X 项目七华中数控系统 4 接通伺服动力电源接通伺服动力电源前的检查 接通伺服动力电源 项目七华中数控系统 3 PLC编程与调试 1 PLC调试的内容操作数控装置进入输入输出开关量显示状态 对照机床电气原理图逐个检查PLC输入输出点的连接和逻辑关系是否正确 检查机床超程限位开关是否有效 报警显示是否正确 各坐标轴的正负超程限位开关的一个常开触点 已经接入输入开关量接口 项目七华中数控系统 2 PLC调试的过程检查操作面板上的各个按钮 检验开关量输入信号 系统动作 外部逻辑电路的动作是否正确 逐个在开关量输入信号中人为接入限位信号 通常为X0 0 X0 7 即I0 I7 检验该信号能否使系统产生急停 并正确显示报警信息 让各坐标轴返回参考点 人为接入参考点回答信号 检验各坐标能否完成回参考点动作及回参考点动作是否正确 正确连接各个坐标的限位开关与回参考点信号 人为控制限位开关与参考点开关 重复上面两部分内容检验开关的有效性 检验各报警开关量输入信号输入时 系统能否正确产生系统报警信息或用户在PLC程序中定义的外部报警信息 并执行相应的动作 项目七华中数控系统 2 PLC调试的方法当PLC程序不能按预期的过程执行时通常按下列步骤调试检查 在PLC状态中观察所需的输入开关量或系统变量是否正确输入 若没有则检查外部电路 对于MST指令应该编写一段包含该指令的零件程序 用自动或单段的方式执行该程序 在执行的过程中观察相应的变量 在PLC状态中观察所需的输出开关量或系统变量是否正确输出 若没有则检查PLC源程序 检查由输出开关量直接控制的电子开关或继电器是否动作 若没有动作则检查连线 检查由继电器控制的接触器 电磁阀等开关是否动作 若没有动作则检查连线 检查执行单元包括电机油路气路等 项目七华中数控系统 3 连接机床调试 1 伺服参数调整 项目七华中数控系统 1 机床误差补偿反向间隙误差补偿 项目七华中数控系统 螺距误差补偿 项目七华中数控系统 一 华中数控系统数据的备份 在修改参数前必须进行备份 防止系统调乱后不能恢复 1 将系统菜单调