项目二数控系统硬件综合连接

1、1数控系统连接与调试数控系统连接与调试项目二项目二 FANUC数控系统硬件综合连接数控系统硬件综合连接芜湖职业技术学院芜湖职业技术学院 朱强朱强21 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（1 1） 一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口31 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（2 2） 风扇CA121CA121视频信号接口CA79ACA79APCMCIA接口CA88ACA88ADC24V-INDC24V-INCP1CP1串行主轴串行主轴/ /位置编码器插座位置编码器插座JA41JA41I/O-Link插座JD51AJD51A模

2、拟主轴/高速DI插座JA40JA40RS232C串行端口1JD36AJD36ARS232C串行端口2JD36BJD36BMDI接口JA2JA2软键接口CA122CA122以太网接口CD38ACD38ACOP10A伺服接口COP10ACOP10A一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口41 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（3 3） （1 1）电源接口）电源接口CP1CP1 数控系统控制单元主板正常工作需要外部数控系统控制单元主板正常工作需要外部 提供提供DC24VDC24V电源，电源， 外部外部AC200VAC200V电源经过开关电源后变

3、为电源经过开关电源后变为DC24VDC24V， 通过通过CP1CP1接口输入，供主板工作。接口输入，供主板工作。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口51 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（4 4） （2 2）串行主轴或位置编码器接口）串行主轴或位置编码器接口JA41JA41 FANUC FANUC数控系统对机床主运动的控制是通过主轴数控系统对机床主运动的控制是通过主轴 放大器来实现的。放大器来实现的。 数控系统将串行主运动指令通过数控系统将串行主运动指令通过JA41JA41接口传递给接口传递给 主轴放大器主轴放大器SPMSPM的的JA

4、7BJA7B接口，接口， 主轴放大器经过变频调速控制给主轴电机输出动力电源。主轴放大器经过变频调速控制给主轴电机输出动力电源。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口61 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（5 5） CNCJA41JA7BJYA2SPM反馈线接口反馈线接口动力线接口动力线接口一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口71 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（6 6） 关于串行主轴接口，有以下几点需要说明：关于串行主轴接口，有以下几点需要说明：1 1）该接口所连接的放大器一

5、定是串行主轴放大器；）该接口所连接的放大器一定是串行主轴放大器；2 2）当系统使用模拟主轴时应使）当系统使用模拟主轴时应使CNCCNC模拟主轴接口模拟主轴接口(JA40)(JA40) 与放大器连接，与放大器连接，JA41JA41接口此时连接模拟主轴位置编码器；接口此时连接模拟主轴位置编码器；3 3）当数控系统控制多个串行主轴时，连接方式如图所示。）当数控系统控制多个串行主轴时，连接方式如图所示。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口81 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（7 7） JA41JA40一、一、FANUCFANUC数控系统典型

6、部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口91 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（8 8） （3 3）I/O LinkI/O Link接口接口JD51A JD51A 对于数控机床顺序逻辑动作，即在用户加工程序中用对于数控机床顺序逻辑动作，即在用户加工程序中用 M M、S S、T T指令部分，由指令部分，由PMCPMC控制实现。控制实现。 其中包括主轴速度控制、刀具选择、工作台更换、转其中包括主轴速度控制、刀具选择、工作台更换、转 台分度、工件夹紧与松开等。台分度、工件夹紧与松开等。 这些来自机床侧的输入、输出信号与这些来自机床侧的输入、输出信号与CNCCNC之间是通过之间是通过

7、I/O Link I/O Link建立信号联系的。建立信号联系的。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口101 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（9 9） CNCJD51AJD1BJD1AI/O模块机床操作面板按钮、开关、旋钮等机床操作面板指示灯JD1BJD1AJD1BJD1A机床运动部件限位开关、电磁阀液压、气压、润滑装置继电器电路机床其它强电电路I/O模块I/O模块一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口111 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（1010） （4 4）模拟主轴接

8、口）模拟主轴接口JA40JA40 如果采用非如果采用非FANUCFANUC公司主轴电机，则可以采用变频器驱动。公司主轴电机，则可以采用变频器驱动。变频器和变频器和CNCCNC之间通过之间通过JA40JA40接口连接，这时接口连接，这时CNCCNC通过通过JA40JA40接口给变频器提供接口给变频器提供0V+10V0V+10V模拟指令信号。模拟指令信号。CNCCNC、变频器、主轴电机连接图如图所示。、变频器、主轴电机连接图如图所示。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口12CNCJA40变频器JA411 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（

9、1111） 反馈线接口反馈线接口动力线接口动力线接口一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口131 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（1212） （5 5）RS-232CRS-232C数据传输接口数据传输接口JD36AJD36A、JD36BJD36B 通过数据线该接口可以和外部计算机相连，实现梯形图的上传通过数据线该接口可以和外部计算机相连，实现梯形图的上传和下传，还可以通过外部计算机监控梯形图运行状态以及实现加工和下传，还可以通过外部计算机监控梯形图运行状态以及实现加工程序的程序的DNCDNC传送等。传送等。 数据传输接口共有两个，分别

10、是数据传输接口共有两个，分别是JD36AJD36A和和JD36BJD36B，一般使用左边，一般使用左边接口（接口（JD36AJD36A），右边接口（），右边接口（JD36BJD36B）为备用接口。如果使用存储卡）为备用接口。如果使用存储卡可以替代数据传输接口功能，此接口可以不连接。可以替代数据传输接口功能，此接口可以不连接。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口141 1数控系统主板结构与接口（数控系统主板结构与接口（1313） （6 6）MDIMDI插座插座JA2JA2 是是MDIMDI键盘与数控系统连接接口，数控系统出厂时已经键盘与数控系统连接接口

11、，数控系统出厂时已经 连接好，不需要改动，但要检查是否松动。连接好，不需要改动，但要检查是否松动。（7 7）软键接口）软键接口CA122CA122 是显示器下面软键与数控系统连接的接口，同样，数控是显示器下面软键与数控系统连接的接口，同样，数控 系统出厂时已经连接好，不需要改动。系统出厂时已经连接好，不需要改动。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口15（9 9）伺服放大器接口）伺服放大器接口COP10ACOP10A 伺服放大器伺服放大器SVMSVM通过通过COP10ACOP10BCOP10ACOP10B接口接受接口接受CNCCNC发出的进给运动速度和

12、位移发出的进给运动速度和位移 指令信号，驱动各轴伺服电机运转实现刀具和工件之间的相对运动。指令信号，驱动各轴伺服电机运转实现刀具和工件之间的相对运动。 FANUC FANUC数控系统与伺服放大器接口之间的连接采用数控系统与伺服放大器接口之间的连接采用FSSBFSSB（FANUC Serial Servo FANUC Serial Servo Bus Bus）。）。 对于对于FANUCFANUC单台伺服放大器，有驱动一轴的，有驱动两轴的，有驱动三轴的。单台伺服放大器，有驱动一轴的，有驱动两轴的，有驱动三轴的。 CNC CNC、伺服放大器、伺服电机之间的连接如图所示。、伺服放大器、伺服电机之间的连

13、接如图所示。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口16一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口COP10B JF1COP10A JF2SVMCNCCOP10ACOP10B JF1COP10A SVMCOP10B JF1COP10A SVM172 2数控系统电源模块数控系统电源模块PSMPSM（Power Supply ModulePower Supply Module）接口（接口（1 1） （1 1）电源模块作用）电源模块作用 电源模块的作用是将三相交流电转换成直流电，为主轴放大器和电源模块的作用是将三相交流电转

14、换成直流电，为主轴放大器和 伺服放大器提供伺服放大器提供300V300V直流电源。直流电源。 在运动指令控制下，主轴放大器和伺服放大器经过由在运动指令控制下，主轴放大器和伺服放大器经过由IGBTIGBT模块组模块组 成的三相逆变回路输出三相变频交流电，控制主轴电动机和伺服成的三相逆变回路输出三相变频交流电，控制主轴电动机和伺服 电动机按照指令要求的动作运行。电动机按照指令要求的动作运行。 电源模块还提供电源模块还提供24V24V直流电源。直流电源。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口182 2数控系统电源模块数控系统电源模块PSMPSM（Power

15、Supply ModulePower Supply Module）接口（）接口（2 2） （2 2）电源模块型号含义）电源模块型号含义 电源模块型号含义如图所示。电源模块型号含义如图所示。FANUCFANUC的的系列电源模块主要分为系列电源模块主要分为PSMPSM、PSMRPSMR、PSM-HVPSM-HV、PSMV-HVPSMV-HV四种。四种。电源模块输入电压分为电源模块输入电压分为AC200VAC200V和和AC400VAC400V两种规格。两种规格。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口192 2数控系统电源模块数控系统电源模块PSMPSM（P

16、ower Supply ModulePower Supply Module）接口（）接口（3 3） PSM 电源模块输入电压大小空白：输入电压200VHV ： 输入电压400V电源模块输出功率，单位KW电源模块制动形式空白：再生制动R： 能耗制动V ： 电压转换型再生制动C ： 电容制动PSM 电源模块输入电压大小空白：输入电压200VHV ： 输入电压400V电源模块输出功率，单位KW电源模块制动形式空白：再生制动R： 能耗制动V ： 电压转换型再生制动C ： 电容制动一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口202 2数控系统电源模块数控系统电源模块P

17、SMPSMCX1A单相200VACCX1BCX2A24VDCJX1B检测接口CX3MCC伺服电源控制CX4ESP急停控制L1 L2 L3三相200VAC输入21一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口（1）及i系列数字伺服连接 数控系统要控制机床主运动、进给运动，这些运动的实现是通过电源模块供电，主轴放大器、伺服放大器驱动而实现的。对于及i系列数字伺服驱动，PSM、SPM、SVM是安装在一起的，相互之间的连接关系如图所示。3 3FANUCFANUC数控系统数字伺服连接数控系统数字伺服连接接NC的JA41223 3FANUCFANUC数控系统数字伺服连接数

18、控系统数字伺服连接（2）i系列数字伺服连接 电源模块、主轴模块、伺服模块构成一体化 装置，称为SVPM。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口23一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口i系列数字伺服SVPM 243 3FANUCFANUC数控系统数字伺服连接数控系统数字伺服连接（a）i系列系列 （b）i系列单轴型系列单轴型 （c）i系列多轴一体型系列多轴一体型一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口25CX3MCCCX4ESPCXA2CCOP10BJF1JF2JA7BJY

19、A2i系列数字伺服SVPM 26TB1AC200V进线TB2主轴动力线输出伺服动力线输出一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口27（1）FANUC数控系统I/O Link设备类型 FANUC数控系统I/O Link设备通常有以下几种类型：1）I/O模块。在0i-D上使用的I/O装置为I/O模块，输入输出点数为96/64，其接口定义和实物如图所示。4 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口284 4数控系统数控系统I/O LinkI/O

20、 Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口29CP1 24VDC电源输入接口，来自开关电源。CP2 24VDC电源输出接口，给下一个模块供电。CB104CB107 机床操作面板、MT侧开关信号输入 输出接口。4 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口304 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接 JA3手摇脉冲发生器接口。 JD1A将信号送到下一I/O单元的JD

21、1B。 JD1B连接控制单元或上级I/O单元的JD1A。一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口31（1）FANUC数控系统I/O Link设备类型 FANUC数控系统I/O Link设备通常有以下几种类型：2）分线盘用I/O模块 分线盘用I/O模块结构和接口定义如图所示，由基本模块、扩展模块构成，1块基本模块最多可以接3块扩展模块，最大输入点数为96点，最大输出点数为64点。4 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口324 4数控系统

22、数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口33（1）FANUC数控系统I/O Link设备类型 FANUC数控系统I/O Link设备通常有以下几种类型：3）I/O单元 对于输入输出点数多的数控机床，如复杂加工中心和多轴联动机床，更多使用I/O单元，I/O单元结构如图所示，I/O点数可达到1024/10244 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口344 4数控系统数控系

23、统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口35（2）I/O Link设备与外围设备的连接 I/O模块之间的连接 I/O模块之间通过数据接口按照JD1AJD1B方式级联， 如图所示。4 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口36JD51AJD1BJD1A4 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口37（2）I/O Link设备与外围设备的连接 I/O模块与各开关信号的连接 I/O模块与机床操作面板、机床强电柜分线盘的连接 如图所示。4 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口384 4数控系统数控系统I/O LinkI/O Link设备接口与连接设备接口与连接一、一、FANUCFANUC数控系统典型部件结构及接口数控系统典型部件结构及接口