数控系统的结构知识

学习情境二：常见数控系统结构认识数控系统的结构知识第1页一、了解数控系统结构；二、熟悉常见数控系统特点及组成；教学目标数控系统的结构知识第2页内容提要一、西门子数控系统二、FANUC数控系统三、华中数控系统数控系统的结构知识第3页一、产品种类1.SINUMERIK802S2.SINUMERIK802D3.SINUMERIK810D4.SINUMERIK840DBaselineBaseline全数字数控系统PerfectSoftware高性能数控系统第一节西门子系统介绍经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第4页32位微处理器实现CNC控制。二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍1.控制类型(1)标准数控系统适于几乎全部应用(2)全数字化驱动模块(3)可控轴规模(4)插补功效钻/铣/车/磨切割/激光/搬运设备31个进给轴和主轴样条/三阶多项式/控制值互联/曲线插补进给轴和主轴同时操作2.机床配置经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第5页1)主轴定向2)恒切削速度3)变螺距螺纹4)主轴转速从0.1rpm—99000rpm5)最高8挡切换6)模拟±10v或数字连接SIMODRIVE611-D二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍(5)主轴配置2.机床配置经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第6页(1)自动方式(2)JOG方式(3)示教（TEACHIN）(4)手动输入运行（MDA）二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍3.操作方式经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第7页(1)轮廓冲突检测(2)刀具半径赔偿进入和退出策略(3)过象限误差赔偿(4)刀具长度赔偿(5)螺距误差赔偿(6)测量误差赔偿(7)反向间隙赔偿二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍4.轮廓和赔偿经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第8页(1)安全程序监视1)测量电路2)系统温度3)电池4)电压5)存放6)限位开关7)风扇二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍5.安全和诊疗功效经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第9页1)报警统计存放2)轮廓监视3)主轴监视4)PLC内部状态显示5)可编程工作区域限制(2)接口诊疗二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍5.安全和诊疗功效经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第10页(1)程序编辑(2)程序输入(3)程序删除(4)程序拷贝(5)PLC报警文本编辑(6)程序中插入注释语句(7)绝对值及增量值编程DIN66025标准高级语言编程特色二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍6.CNC编程经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第11页(1)STEP5编程语言(2)带扩展指令集可用LAD，STL，CSF进行编程(3)编程能力1)1024个输入地址2)1024个输出地址3)128个计数器4)128个计时器二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍7.PLC编程经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第12页(2)与外设通信(1)标准PC软件二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍8.操作系统与部分硬件1)2个通用接口RS2322)磁盘驱动器接口和打印机接口经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第13页屏幕文本能够在五种语言中切换（德，英，法，意，西）；可显示坐标实际值和剩下距离值，多通道显示，并含有屏幕保护功效。二、SINUMERIC840D产品功效第一节西门子系统介绍9.显示功效经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第14页1.人机界面2.数控单元3.驱动单元4.PLC模块NCK第二节西门子系统基本结构一、系统结构

HMIPLC数控系统NCK西门子802D结构实物图西门子840D结构实物图经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第15页(1)MMC(2)OP(3)MCPManMachinecommunicationOperationpanelMachinecontrolpanelMMC100.2/MMC103PCUHMINC键盘显示器第二节西门子系统基本结构一、系统结构

1.人机界面经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第16页第二节西门子系统基本结构一、系统结构

2.数控单元(1)数控单元组成(2)数控单元接口经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第17页驱动模块电源模块带馈入装置不带馈入装置单轴模块双轴模块非调整型调整型第二节西门子系统基本结构一、系统结构

3.驱动单元驱动组成经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第18页接口模块信号模块电源模块第二节西门子系统基本结构一、系统结构

4.PLC模块经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第19页操作站电气柜二、数控系统连接伺服电机380VAC24V直流电源SITOP/PS307滤波器电抗器机床电器部件手轮变压器220VAC24VDCRS232隔离器24VDC24VDC键盘机床控制面板主开关220VAC个人计算机24VDCX111X222X333PP72/48电源模块功率模块X111X222X333PP72/4824VDCPCU电缆通道功率模块功率模块控制模块总线模块控制模块控制模块伺服电机伺服电机220VAC西门子NC电气柜数控系统的结构知识第20页第三节西门子系统参数一、西门子系统数据介绍二、西门子系统机床数据设定三、西门子系统驱动数据设定1.通用MD2.轴相关MD四、西门子系统参数生效模式五、西门子系统调试惯用参数经典数控系统之一

西门子数控系统数控系统的结构知识第21页第一节Fanuc-0i系统功效介绍一.刚性攻丝

经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第22页二、复合加工循环

第一节Fanuc-0i系统功效介绍经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第23页三、圆柱插补

第一节Fanuc-0i系统功效介绍经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第24页四、直接尺寸编程第一节Fanuc-0i系统功效介绍经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第25页五、记忆型螺距误差赔偿

第一节Fanuc-0i系统功效介绍六、CNC内装PMC编程功效七、随机存放模块经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第26页八、显示装置

第一节Fanuc-0i系统功效介绍经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第27页九、FANUC伺服电机纳米控制超高分辨率编码器HRV可维护性高节能大奖第一节Fanuc-0i系统功效介绍经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第28页高分辨率编码器HRV可维护性高第一节Fanuc-0i系统功效介绍九、FANUC伺服电机经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第29页一、系统组成数控系统硬件CPU及ROM板存放器板（RAM）轴卡第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第30页一、系统组成PCB

电源

DC-DC

PMC

输入输出控制

MDI

HSSB经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第31页存放卡插槽显示状态/报警LED保险I/O设备I/F插座电源指示灯电源插座机床I/F插座显示器插座MDI插座手摇脉冲发生器插座机床I/F插座高速串行总线插槽存贮备用电池I/Olink插座串行主轴或位置编码器插座串行主轴或模拟主轴插座伺服放大器插座检测器插座编码器电池插槽一、系统组成经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第32页二、综合联线系统模块电源模块伺服模块主轴模块伺服卡数控系统的结构知识第33页交流200V通信串行接口驱动信号直流24V直流24V直流24V位置编码器接口位置编码器接口直流电源输入/出直流电源输入/出直流电源输入/出主接触器信号接口二、综合联线数控系统的结构知识第34页手摇脉冲发生器MDI键盘二、综合联线经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第35页1.控制方式串行主轴接口模拟主轴接口系统与主轴间采取串行电缆通讯系统向主轴单元提供指令电压及其它控制指令，主轴单元向系统输出其状态三、系统与主轴单元连接第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第36页1.串行主轴接口三、系统与主轴单元连接第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接(1)接口定义经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第37页1.串行主轴接口三、系统与主轴单元连接第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接(2)连接经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第38页2.模拟主轴接口三、系统与主轴单元连接第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接(1)接口定义经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第39页2.模拟主轴接口三、系统与主轴单元连接第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接(2)连接经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第40页伺服A型伺服B型位置反馈线接到时CNC系统位置反馈线接到伺服放大器上伺服类型四、数字伺服第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第41页1.CB104、CB105、CB106、CB107四个接口2.连接操作面板及机床输入和输出3.地址有确定含义，PMC编程时要使用到五、输入输出连接第二节Fanuc-0i系统组成与硬件连接经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第42页1相关“SETTING”参数2相关阅读机/穿孔机接口参数2.1全部通道共用参数2.2相关通道1参数(I/O=0)2.3相关通道1参数(I/O=1)2.4相关通道2参数(I/O=2)3相关POWERMATE管理器参数4相关轴控制、设定单位参数5相关坐标系参数6相关存放式行程检测参数7相关进给速度参数8相关加减速控制参数9相关伺服参数10相关DI/DO参数11相关MDI、显示和编辑参数12相关程序参数13相关螺距误差赔偿参数14相关主轴控制参数15相关刀具赔偿参数16相关固定循环参数16.1相关钻削固定循环参数16.2相关螺纹切削循环参数16.3相关多重固定循环参数16.4相关小孔钻削循环参数17相关刚性攻丝参数18相关缩放/坐标旋转参数19相关单一方向定位参数20相关极坐标插补参数21相关法线方向控制参数22相关分度盘分度参数23相关用户宏程序参数24相关图案数据输入参数25相关跳步功效参数26相关自动刀具赔偿(T系列)和自动刀具长度赔偿(M系列)参数27相关外部数据输入/输出参数28相关图形显示参数29相关运行时间和加工零件数显示参数30相关刀具寿命管理参数31相关位置开关功效参数32相关手动运行和自动运行参数33相关手动手轮进给和手动插入参数34相关用档块设定参考点参数35相关软操作面板参数36相关程序再起动参数37相关多边形加工参数38相关PMC轴控制参数39相关基本功效参数40相关简易同时控制参数41相关次序号校对停顿参数42其它参数43相关维修参数第三节系统参数参数分类经典数控系统之二

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数控系统的结构知识第43页一、华中数控系统产品类型小博士系列世纪星系列华中I型系列配置了嵌入式PC机经济型数控系统配置了通用PC机经济型数控系统高性能数控系统第一节华中数控系统基本结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第44页1.最大控制轴数：4轴(华中I型系列最大15轴)2.最大联动轴数：4轴(华中I型系列最大9轴)3.主轴数：14.最大编程尺寸：99999．999mm5.最小分辨率：0．01～10um(可设置)6.直线、圆弧、螺纹插补7.小线段连续高速插补8.用户宏程序、简单循环、复合循环9.直径／半径编程10.自动加减速控制(S曲线)二、主要技术规格第一节华中数控系统基本结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第45页11.MDI功效12.M、S、T功效13.故障诊疗与报警14.汉字操作界面15.全屏幕程序在线编辑与校验功效16.参考点返回17.工件坐标系G54～G5918.加工轨迹彩色图形仿真，加工过程实时图形显示19.加工断点保护／恢复功效20.双向螺距赔偿21.反向间隙赔偿二、主要技术规格第一节华中数控系统基本结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第46页22.刀具偏置与磨损赔偿、刀具几何赔偿、刀尖半径赔偿23.主轴转速及进给速度倍率控制24.CNC通信功效：RS一232(选件)25.网络功效：支持NT、Novell、Internet网络26.支持DIN／ISO标准G代码27.超大程序加工能力28.内部提供标准PLC程序二、主要技术规格第一节华中数控系统基本结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第47页三、产品型号举例说明HNC–21

M

C

08-F

08世纪星系列经济型数控装置M:铣削类T:车削类进给轴控制类型存放器容量内存容量存放器类型H:闪存F:硬盘闪存:MB硬盘:GB第一节华中数控系统基本结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第48页四、部件连接结构1.世纪星控制系统部件连接图电源XS1键盘XS2以太网XS3软驱XS4RS232XS5RS485XS6手持单元XS8XS40~43伺服驱动XS30~33其它伺服XS21XS22开关量出XS11XS10开关量入XS9主轴单元HNC21电压速度抗干扰距离第一节华中数控系统基本结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第49页2.数控系统接口布局伺服驱动开关量出开关量入主轴单元经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第50页3.华中数控系统结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第51页编辑程序参数设置位置显示PLC管理MDI故障显示MS-DOSRTMNCBIOS底层软件过程控制软件过程软件位置控制I/O控制PLC五、软件结构经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第52页第二节数控装置与驱动装置连接串行接口一、数控装置驱动接口脉冲接口模拟接口HNC–21

M

C

08-F

08进给轴控制类型CDA经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第53页XS40----XS43(DR9头孔座针)数据发送数据接收信号地串行接口第二节数控装置与驱动装置连接一、数控装置驱动接口经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第54页XS30~-XS33(DB15头孔隆针)指令脉冲模拟指令输出地DC5V电源脉冲反馈信号脉冲反馈信号脉冲反馈信号指令方向脉冲接口此方式下无效一、数控装置驱动接口经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第55页XS30~-XS33(DB15头孔隆针)此方式下无效指令脉冲模拟指令输出地DC5V电源脉冲反馈信号脉冲反馈信号脉冲反馈信号指令方向模拟接口一、数控装置驱动接口经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第56页二、数控装置驱动连接1.串行接口与交流伺服驱动装置连接数控系统的结构知识第57页2.脉冲接口与步进驱动装置连接二、数控装置驱动连接数控系统的结构知识第58页3.模拟接口与伺服驱动装置连接二、数控装置驱动连接数控系统的结构知识第59页第三节华中数控系统参数数控厂家机床厂家用户一、权限经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第60页移动轴脉冲当量分母若此值设为2．则系统内部脉冲当量为：

1/2um旋转轴脉冲当量分母若此值设为2，则系统内部脉冲当量为：1o／(1000×2)第三节华中数控系统参数二、参数类型1.系统参数经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第61页X轴轴号y轴轴号z轴轴号主轴编码器部件号通道使能轴编码器每转脉冲分配到本通道逻辑轴实际轴轴号，-1为无效指定主轴编码器部件号第三节华中数控系统参数二、参数类型2.通道参数经典数控系统之三

华中数控系统数控系统的结构知识第62页正软极限位置回参考点方向回参考点快移速度最高加工速度轴名称加工加减速时间常数伺服单元型号负软极限位