华中数控系统概述

项目七华中数控系统主编张爱红（）华中数控系统概述第1页

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运行与调试单元五华中数控系统数据保护项目七华中数控系统华中数控系统概述第2页

单元一华中（世纪星）数控系统概述一、华中数控系统特点二、华中数控系统功效部件接口与功效项目七华中数控系统华中数控系统概述第3页

一、华中数控系统特点

华中数控综合试验台由数控装置、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华中数控系统概述第4页

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，可选配各种类型脉冲接口、模拟接口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取西门子MICROMASTER440系列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取松下MINASA系列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取深圳雷塞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华中数控系统概述第5页

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.工作台机械部分采取滚珠丝杠传动模块化十字工作台，用于实现目标轨迹和动作。X轴执行装置采取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轴执行装置采取交流伺服电机，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增量式码盘充当位置传感器，用于间接测量机械部分移动距离，组成一个位置半闭环控制系统；也可用安装在十字工作台上光栅尺直接测量机械部分移动位移，组成一个位置闭环控制系统。华中数控系统概述第6页

项目七华中数控系统华中数控系统概述第7页

项目七华中数控系统华中数控系统概述第8页

项目七华中数控系统1.电源接口—XS1

引脚号信号名说明1、5AC24V1/2交流24V电源2DC24V直流24V电源3空

－4DC24V地6PE地7空

－二、华中数控系统功效部件接口与功效华中数控系统概述第9页

2.PC键盘接口—XS2

引脚号信号名说明1DATA数据－2空

3GND电源地4VCC电源－5CLOCK

6空时钟项目七华中数控系统华中数控系统概述第10页

项目七华中数控系统3.以太网接口—XS3

引脚号信号名说明1TX_D1+发送数据2TX_D1-发送数据3RX_D2+接收数据4BI_D3+空置5BI_D3-空置6RX_D2-接收数据7BI_D4+空置8BI_D4-空置华中数控系统概述第11页引脚号信号名说明1L1减小写电流2L2驱动器选择

A3L3写数据4L4写保护5+5V驱动器电源6L5驱动器A允许7L6步进8L70磁道9L8盘面选择10GND驱动器电源地、信号地11L9索引12L10方向13L11写允许14L12读数据15L13更换磁盘

项目七华中数控系统4.软驱接口—XS4

华中数控系统概述第12页

项目七华中数控系统5.RS232接口—XS5

引脚号信号名说明1-DCD载波检测2RXD接收数据3TXD发送数据4-DTR数据终端准备好5GND信号地6-DSR数据装置准备好7-RTS请求发送8-CTS准许发送9-R1振零指示华中数控系统概述第13页

项目七华中数控系统6.远程I/O接口—XS6

引脚号信号名说明1EN+使能2SCK+时钟3Dout+数据输出4Din+数据输入5GND地6EN-使能7SCK-时钟8Dout-数据输出9Din-数据输入华中数控系统概述第14页

项目七华中数控系统7.手持单元接口—XS8

信号名说明24V、24VGDC24V电源输出ESTOP2、ESTOP3手持单元急停按钮I32～I39手持单元输入开关量O28～O31手持单元输出开关量HA手摇A相HB手摇B相+5V、5VG手摇DC5V电源华中数控系统概述第15页

项目七华中数控系统8.主轴控制接口—XS9

信号名说明SA+、SA-主轴码盘A相位反馈信号SB+、SB-主轴码盘B相位反馈信号SZ+、SZ-主轴码盘Z脉冲反馈+5V、GNDDC5V电源AOUT1、AOUT2主轴模拟量指令输出GND模拟量输出地华中数控系统概述第16页

项目七华中数控系统9.开关量输入接口—XS10、XS11

信号名说明24VG外部开关量DC24V电源地I0～I39输入开关量O0～O31输出开关量ESTOP1，ESTOP3急停回路与超程回路串联接入端子OTBS1，OTBS2超程限位开关接入端子华中数控系统概述第17页

项目七华中数控系统10.模拟接口式、脉冲接口式伺服

信号名说明A+、A-编码器A相位反馈信号B+、B-编码器B相位信反馈信号Z+、Z-编码器Z脉冲反馈信号+5V，GNDDC5V电源OUTA模拟指令输出(-20mA～+20mA)CP+、CP-指令脉冲输出（A相）DIR+、DIR-指令方向输出（B相）华中数控系统概述第18页

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信号名说明TXD数据发送RXD数据接收GND信号地华中数控系统概述第19页

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、华中数控系统各功效模块1、电源模块2、继电器与输入输出开关量3、数控装置与手摇连接4、数控装置与光栅尺连接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、数控系统刀架电机连接二、急停与超程解除控制线路工作原理华中数控系统概述第20页

项目七华中数控系统1.电源部分连接华中数控系统概述第21页

项目七华中数控系统2.继电器与输入输出开关量华中数控系统概述第22页继电器板

项目七华中数控系统华中数控系统概述第23页输入开关接口

项目七华中数控系统华中数控系统概述第24页输出开关接口

项目七华中数控系统华中数控系统概述第25页

项目七华中数控系统3.数控装置与手摇脉冲发生器连接华中数控系统概述第26页

项目七华中数控系统4.数控装置与光栅尺连接华中数控系统概述第27页

项目七华中数控系统5.数控装置与主轴连接华中数控系统概述第28页

项目七华中数控系统6.数控装置与步进驱动器连接

华中数控系统概述第29页

项目七华中数控系统7.数控装置与交流伺服连接

华中数控系统概述第30页

项目七华中数控系统8.数控系统刀架电机连接华中数控系统概述第31页

项目七华中数控系统二、急停与超程解除控制线路工作原理

全部急停按钮常闭触点以串联方式，连接到系统急停回路中。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，使得系统急停回路所控制中间继电器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）动力电源同时连接在PLC输入端中间继电器KA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复位信号华中数控系统概述第32页

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手动操作机床进给轴按正确方向移动使被压下超程限位开关松开此时超程解除按钮上指示灯将熄灭3松开超程解除按钮华中数控系统概述第33页

项目七华中数控系统单元三华中数控系统参数一、华中数控系统参数分类与功效按功效和主要性划分了参数不一样级别，数控装置设置了三种级别权限，允许用户修改不一样级别参数。经过权限口令限制对主要参数进行保护，预防因误操作而引发故障和事故。查看参数和备份参数不需要口令。华中数控系统概述第34页

项目七华中数控系统HNC-21数控装置中设置了三种级别权限：1.数控厂家最高级别权限，能修改全部参数；2.机床厂家中间级权限，能修改机床调试时，须设置参数；3.用户厂家最低级权限，仅能修改用户使用时，须改变参数。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能够分为两种弹出式菜单和图形按键式菜单华中数控系统概述第35页

二、查看、设置华中数控系统参数1.参数设置和操作

（1）惯用名词和按键说明（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华中数控系统概述第36页

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华中数控系统概述第37页

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；华中数控系统概述第38页

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）轴赔偿参数a.方向间隙；b.螺补类型；c.赔偿点数；d.参考点偏差号；e.赔偿间隔；f.偏差值；华中数控系统概述第39页

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]；华中数控系统概述第40页

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]华中数控系统概述第41页

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.数据传输停顿位；e.奇偶校验位华中数控系统概述第42页

单元四华中数控系统运行与调试一、数控系统运行前检验1.运行前检验（1）接线检验确保全部电缆连接正确,应尤其注意检验：继电器电磁阀续流二极管极性；电机强电电缆相序；进给装置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华中数控系统概述第43页

项目七华中数控系统确认主轴单元接收模拟电压指令类型，检验接线以免损坏主轴单元速度指令接口。若为0～10V应使用XS9OUT2（14脚与15脚）；若为-10V+10V则应使用XS9AOUT1（6脚与7脚）；确保全部地线都可靠且正确地连接；确保急停按钮与急停回路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动力电源急停回路设计。华中数控系统概述第44页

项目七华中数控系统采取串行通讯接口式HSV-11型伺服一一对应关系华中数控系统概述第45页

项目七华中数控系统采取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一一对应关系华中数控系统概述第46页

项目七华中数控系统采取西门子611A或发那克6M7M等模拟接口伺服驱动器一一对应关系华中数控系统概述第47页

项目七华中数控系统（2）电源检验确保电路中各部分电源电压正确，极性连接正确。尤其是DC24V极性，确保该部分电源回路不短路；确保电路中各部分电源规格正确；确保电路中各部分变压器规格和进出线方向正确。华中数控系统概述第48页

项目七华中数控系统（3）设备检验确保系统中各个电机（主轴电机、进给电机）已经与机械传动部分脱离而且可靠放置与固定；确保全部电源开关、尤其是伺服动力电源开关已经断开。华中数控系统概述第49页

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，防止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动力电源是断开，以预防因数控装置参数还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全部空气开关已断开；2）合上电柜主电源空气开关；3）接通控制交流24V空气开关或熔断器，检验AC24V电源是否正常；4）接通控制直流24V空气开关或熔断器检验DC24V电源是否正常；5）检验设备用到其它部分电源是否正常；6）HNC-21数控装置通电。华中数控系统概述第50页

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，检验系统参数是否正确。设置参数时请参考上一单元参数设置。（3）外部状态检验检验各进给驱动单元、主轴驱动单元接通控制电源后是否正常；检验系统所需要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显示PLC地址定义华中数控系统概述第51页

项目七华中数控系统主控菜单PLC功效子菜单华中数控系统概述第52页

项目七华中数控系统PLC功效子菜单与状态选择子菜单华中数控系统概述第53页

项目七华中数控系统机床输入到PMC:X华中数控系统概述第54页

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检验；

接通伺服动力电源；华中数控系统概述第55页

项目七华中数控系统3.PLC编程与调试（1）PLC调试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一检验PLC输入输出点连接和逻辑关系是否正确;检验机床超程限位开关是否有效,报警显示是否正确(各坐标轴正负超程限位开关一个常开触点,已经接入输入开关量接口)。华中数控系统概述第56页

项目七华中数控系统（2）PLC调试过程检验操作面板上各个按钮，检验开关量输入信号、系统动作、外部逻辑电路动作是否正确；逐一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程序中定义外部报警信息，并执行对应动作。华中数控系统概述第57页

项目七华中数控系统（2）PLC调试方法当PLC程序不能按预期过程执行时通常按以下步骤调试检验：在PLC状态中观察所需输入开关量或系统变量是否正确输入，若没有则检验外部电路，对于MST指令应该编写一段包含该指令零件程序，用自动或