FANUC数控实验指导书

1、第一章 概述DEC1000-F数控综合实训台由控制单元FANUC Series 0i Mate-MC、I/O单元、伺服放大器、变频驱动系统和小型数控机床三部分组成，其中小型数控机床包括：X-Y加工平台机构和Z轴运行机构，X-Y-Z轴配置高性能伺服电机，精度高，运行平稳。整个装置采用组合机构设计，方便拆卸和安装。主轴配置高速电主轴（无刷变频调速电机），电主轴采用机电一体化技术和独特的新工艺，因此，电主轴力矩大、噪音低、效率高，可以实现精密加工和处理。整个系统采用透明的电气连接方式，方便学员对数控知识的学习和掌握。因此，本装置在电气技术设计、故障诊断、控制编程设计等多方面对学员进行实训。第二章 主

2、要器件介绍第一节 控制单元DEC1000-F数控综合实训台中使用的控制系统是控制单元FANUC Series 0i Mate-MC。带LCD控制单元前视图控制单元后视图注意: 1 . 风扇，电池，软键，MDI 等一般都已经连接好，不要改动。2. 伺服检测CA69不需要连接。3. 电源插座具体接线为（1-24V,2-0V,3-地线）。4. RS232 接口是和电脑连接的。一般接左边（如果不和电脑连接，可不接此线）。5. 串行主轴编码器的连接，如果使用FANUC 的主轴放大器，这个接口是连接放大器的指令线，如果主轴使用的是变频器（指令线由JA40 模拟主轴接口连接），则这里连接主轴位置编码器（车床

3、一般都要接编码器，如果是FANUC 的主轴放大器，则编码器连接到主轴放大器的JYA3）。6. 对于I/O LinkJD1A是连接到I/O 模块或机床操作面板的，必须连接。7. 存储卡插槽（在系统的正面），用于连接存储卡，可对参数，程序，梯形图等数据进行输入输出操作，也可以进行DNC加工。MDI 键的位置键盘说明 功能键和软键 功能键是选择将要显示的画面（功能）的，当一个软键在功能键之后被立即按下后，就可以选择与所选功能相关的屏幕。功能键：用来选择将要显示的屏幕种类。 按此键显示位置画面 按此键显示程序画面 按此键显示刀偏/设定画面 按此键显示系统画面 按此键显示信息画面 按此键显示用户宏画面或

4、显示图形画面软键：要显示一个更详细的屏幕，按下功能键后按软键。软键也用于实际操作。第二节 I/O单元在0i-C系列上使用的机床I/O接口为I/O单元，它和0i-B系列内置的I/O卡具有相同的功能。0i用I/O单元为96/64输入输出。和控制器通过I/O link连接，0i 用I/O单元必需进行I/O模块的地址分配。DI信号基本上是属于漏极型（拉电流）。I/O板为可选接收器提供了一个公共信号，公共信号连接到0V。公共端信号不能悬空。DO信号是源极型的（灌电流，非隔离）。如果0i系统的控制单元中发生了报警所有的I/O板驱动都被关闭。DI的连接举例DO的连接举例第三节 伺服放大器DEC1000-F数

5、控综合实训台使用的伺服放大器是is 系列，放大器是单轴型，没有电源模块。分SVM1-4/20 和SVM40/80 两种规格。主要区别是电源和电机动力线的连接。这里使用的伺服放大器是SVM2，伺服电机为2/4000is。伺服控制电源24V(i)，伺服主回路电源（3 相200240V）。伺服的连接：急停的连接：电源的连接：第四节 变频器本系统使用的变频器是SINAMICS G110，它是用于控制三相交流电动机速度的变频器。单相电源电压，额定功率120W 到3.0KW 可供用户选用。本变频器具有很高的运行可靠性。因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。SIN

6、AMICS G110具有缺省的工厂设置参数，它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。l 接线图l 面板控制LED的状态显示l 变频器电源未接通 LED（发光二极管）灭l 变频器上电/准备 闪光，1000ms亮/1000ms灭l 变频器正常运行 LED连续光亮l 一般报警信号 闪光，500ms亮/200ms灭l 故障 闪光，100ms亮/100ms灭l 参数修改利用基本操作面板（BOP）可以改变变频器的各个参数。为了利用BOP设定参数，必须装上BOP。BOP 具有7 段显示 的五位数字，可以显示参数的序号和数值，报警和故障信息，以及设定值和实际值。参数的信息不能用BOP 存储

7、。l 在缺省设置时，用BOP 控制电动机的功能是被禁止的。如果要用BOP 进行控制，参数P0700 应设置为 1，参数 P1000 也应设置为 1。l 变频器加上电源时，也可以把BOP 装到变频器上，或从变频器上将BOP 拆卸下来。l 如果BOP 已经设置为I/O 控制（P0700=1），在拆卸BOP 时，变频器驱动装置将自动停车。l 用基本操作面板（BOP）更改参数的数值下面的图表说明如何改变参数P0004 的数值。修改下标参数数值的步骤见下面图。按照这个图表中说明的类似方法，可以用BOP设定任何一个参数。参数说明P00101=快速调试开始快速调试在电动机投入运行前，P0010必须回到0，但

8、是，如果调试结束后选定P3900=1，那么，P0010的回0操作是自动进行的。P01000=kW/50Hz1=hp/60Hz2=kW/60Hz选择地区是欧洲/北美用DIP开关设定为0或1，或把参数P0100设定为2。P0304电动机的额定电压根据铭牌输入电动机额定电压（V）P0305电动机的额定电流根据铭牌输入电动机额定电流（A）P0307电动机的额定功率根据铭牌输入电动机额定功率（kW），如果P0100=1，功率单位应是hpP0310电动机的额定频率根据铭牌输入电动机额定频率（Hz）P0311电动机的额定速度根据铭牌输入电动机额定速度（rpm）P0700选择命令源（on(接通)off(断开)

9、reverse(反转)）1=BOP2=由端子排输入5=USS接口P10001 BOP 设定值2 模拟设定值（缺省设置）3 固定频率5 =USS接口P1080最低频率本参数设定最低的电动机频率 0-650Hz 。电动机运行在最低频率时，将不顾频率的设定值是多少。这里设定的数值既适用于顺时针方向转动，也适用于反时针方向转动。P1082最高频率本参数设定最高的电动机频率 0-650Hz 。电动机运行在最高频率时，将不顾频率的设定值是多少。这里设定的数值既适用于顺时针方向转动，也适用于反时针方向转动。P1120斜坡上升时间0-650S电动机从静止状态加速到最高频率（P1082 ）所用的时间。P1121

10、斜坡下降时间0-650S电动机从最高频率（P1082 ）减速到静止停车所用的时间。P3900结束快速调试0 快速调试结束,不进行电动机参数计算或复位为工厂缺省设置值。1 结束快速调试，进行电动机参数计算或复位为工厂缺省设置值（推荐的方式）。2 结束快速调试，进行电动机参数计算和I/O复位3 结束快速调试， 进行电动机参数计算，但不进行I/O复位第五节 故障板本系统安装了故障板，上面设置了故障点，可以在实验中设置故障，让学生查找。增强学生动手能力。将故障面板上的拔动开关拔到OFF档（或将按钮按下）即为设置故障。故障点的故障现象和排除方法如下：故障开关故障点故障现象报警信息/排出方法SA1控制器电

11、源控制器断电SA2I/O单元电源I/O单元断电，电源指示灯不亮1002 EMG ALARMSA3伺服控制电源伺服放大器断电，电源指示灯不亮FSSB 放大器数量不足SA4X轴正限位X轴正向超程时无超程信息X轴正限位压下时，常开触点应为导通。SA5X轴负限位X轴负向超程时无超程信息X轴负限位压下时，常开触点应为导通。SA6X轴原点X轴无法回参考点X轴原点压下时，常开触点应为导通SA7Y轴正限位Y轴正向超程时无超程信息Y轴正限位压下时，常开触点应为导通。SA8Y轴负限位Y轴负向超程时无超程信息Y轴负限位压下时，常开触点应为导通。SA9Y轴原点Y轴无法回参考点Y轴原点压下时，常开触点应为导通SA10Z

12、轴正限位Z轴正向超程时无超程信息Z轴正限位压下时，常开触点应为导通。SA11Z轴负限位Z轴负向超程时无超程信息Z轴负限位压下时，常开触点应为导通。SA12Z轴原点Z轴无法回参考点Z轴原点压下时，常开触点应为导通SA13变频器反转电机不反转DIN1与0V间无阻值SA14变频器模拟输入电机不转ADC1与0V间无阻值SA15变频器正转电机不正转DIN0与0V间无阻值SA16正转控制继电器电机不正转KA2线圈断路SA17反转控制继电器电机不反转 KA3线圈断路SA18冷却控制继电器电机不转 KA4线圈断路SA19抱闸释放继电器Z轴电机不转，控制器报警KA5线圈断路SB1伺服放大器缺相电机不转，控制器报

13、警SB2伺服接触器线圈断电接触器KM2断开，伺服无三相电供给，控制器报警X轴 VRDY OFF、Y轴 VRDY OFF、Z轴 VRDY OFF、Z轴 CNV DC LINK低电压SB3主轴缺相主轴电机不转SB4变频器反转电机正转控制时反转，反转控制时正转SB5冷却接触器线圈欠压接触器KM3断开，冷却电机断电接触器KM3线圈两端电压不足220V第三章 实验本实验指导书提供了十七个实验：实验一 实验导线的连接实验二 手动连续进给实验三 手动快速进给实验四 手动返回参考点实验五 超程解除实验六 MDI运行实验七 存储器运行实验八 创建与编辑程序实验九 变频器参数调整实验十 主轴和冷却泵手动控制实验十

14、一 主轴故障诊断实验十二 限位故障诊断实验十三 参数显示实验十四 用MDI设定参数实验十五 设定显示与编辑参数实验十六 设定进给速度参数实验十七 设定轴控制/单位参数实验是以循序渐进的方式安排的。除了本指导书配套的实验外，学校可以自行灵活组合，实现更多的实验，充分发挥这套设备的潜能。特别是故障诊断，学校可以灵活的掌握。实验一 实验导线的连接一、实验目的1熟悉设备的组成及部份的作用。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1连接光缆。2按下图连接实验导线3合上空开，按下操作面板的键，接通机床电源。四、实验记录（报告）记录控制器有无报警信息。五、注意事项1实验时不要设置故障。2.

15、 不要在通电时插拔实验导线。实验二 手动连续进给一、实验目的1熟悉车床的手动进给操作。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“JOG”档。5将“进结倍率”旋钮旋转至不同档位、按+X 、-X键控制X轴的运行。6将“进结倍率”旋钮旋转至不同档位、按+Y 、-Y键控制Y轴的运行。7将“进结倍率”旋钮旋转至不同档位、按+Z 、-Z 键控制Z轴的运行。四、实验记录（报告）记录 “进结倍率”旋钮旋转至不同档位时各轴的速度变化。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验

16、导线。实验三 手动快速进给一、实验目的1熟悉车床的手动快速进给操作。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“JOG”档。5将“快速倍率”旋钮旋转至不同档位、按住手动快速键同时按+X 或-X键控制X轴的运行。6将“快速倍率”旋钮旋转至不同档位、按住手动快速键同时按+Y 或-Y键控制Y轴的运行。7将“快速倍率”旋钮旋转至不同档位、按住手动快速键同时按+Z 或-Z 键控制Z轴的运行。四、实验记录（报告）记录 “快速倍率”旋钮旋转至不同档位时各轴的速度变化。五、注意事项1实验时不要

17、设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验四 手动返回参考点一、实验目的1熟悉车床的手动返回参考点操作。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“返回参考点”档。5按一下+X键使X轴返回参考点。6按一下+Y键使Y轴的参考点。7按一下+Z 键使Z轴的参考点。四、实验记录（报告）记录各轴返回参考点的方向，以及接近参考点时的动作变化。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验五 超程解除一、实验目的1熟悉车床的超程解除操作。二、实验设备1DEC100

18、0F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“JOG”档。5用“手动进给”方式操作机床运行到限位，伺服断电。6观察报警信息，察看超程哪个轴，正向还是反向超程。7按住“超程解除”按钮，手动进给方式返回。四、实验记录（报告）记录各轴时的报警信息。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验六 MDI运行一、实验目的1熟悉车床的MDI运行操作。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将

19、方式选择旋钮旋到“MDI”档。5按下MDI操作面板上的 功能键选择程序屏幕显示如下：自动加入程序号O0000。6用通常的程序编辑操作编制一个要执行的程序（在MDI方式中可以编制最多10行的程序并被执行）。在程序段的结尾加上M99，用以在程序执行完毕后，将控制返回程序头。7为了执行程序，需将光标移到程序头（从中间点启动执行也可以）。按下操作面板的循环启动按钮，程序启动运行。当执行程序结束语句（M02 或M30），或执行ER（%）后，程序自动清除并结束运行。8在中途停止或结束MDI操作，按下面步骤进行：l 停止MDI操作按下操作面板上的进给保持按钮，机床暂时停止。当循环启动按钮再次按下，机床运行重

20、新启动。机床移动时，将减速直到停止；当执行M、S或T时，执行完毕后运行停止。l 结束MDI操作按下面板的键，自动运行结束进入复位状态。机床移动过程中执行复位操作时，机床会减速直到停止。9完全删除在MDI方式中编辑的程序，用如下方法：输入地址 ，然后按下MDI面板上的键；或者按下键，这种情况下，需将参数MCL（参数NO3203）的第七位设置为1。注：在MDI方式中编制的程序不能被存储。四、实验记录（报告）记录MDI方式下编辑的程序，以及机床运行时的动作变化。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验七 存储器运行一、实验目的1熟悉车床的存储器运行操作。二、实验设备1D

21、EC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“自动”档。5从存储器中选择一个程序；按下 功能键选择程序屏幕，按下地址键，使用数字键输入程序号按下O 搜索软键。6按下操作面板的循环启动按钮，启动自动运行，并且循环启动LED亮。当自动运行结束时，指示灯熄灭。7在中途停止或结束存储器操作，按下面步骤进行：l 停止存储器操作按下操作面板上的进给保持按钮，机床暂时停止。当循环启动按钮再次按下，机床自动运行重新启动。机床移动时，将减速直到停止；当执行M、S或T时，执行完毕后运行停止。l 结束存储器操作按下面

22、板的键，自动运行结束进入复位状态。机床移动过程中执行复位操作时，机床会减速直到停止。四、实验记录（报告）记录存储器方式下编辑的程序，以及机床运行时的动作变化。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验八 创建与编辑程序一、实验目的1了解车床的参数设定。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。 三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“EDIT（编辑）”档。5按下 功能键选择程序屏幕，按下地址键，使用数字键输入程序号，按下键。6键入程序，按下键。7光标移动到要插入顺序号的段程序的EOB（；

23、）处，按下地址键并输入N的初始值，按下键，输入程序段的每一个字，按下，再按下键，EOB被输入到内存中并自动插入顺序号。8如果要替换字，用光标移动到要替换的字，或者输入将被替换的字，按下软键SRH或SRH开始查找，查找结束光标后停留在将被替换的字上。输入将要替换的字，按下键。9如果要删除字，用光标移动到要删除的字，或者输入将被删除的字，按下软键SRH或SRH开始查找，查找结束光标后停留在将被删除的字上，按下键。10如果要删除程序段，用光标移动到要删除的程序段，或索检要删除的程序段，按下，再按下键。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验九 变频器参数调整一、实验目的

24、1熟悉车床的变频器的参数调整。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验原理 SINAMICS G110，它是用于控制三相交流电动机速度的变频器。单相电源电压。本变频器具有很高的运行可靠性。因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。SINAMICS G110具有缺省的工厂设置参数。变频器接线示意图基本操作面板（BOP）的按键功能：四、实验步骤1调整变频器参数。修改变频器参数P0700=1、P1080=30、 P1082=50、 P1120=1、 P1121=1。按访问参数r0000，按直到显示出要修改的参数（如P1080），按进入参数数值，按

25、或达到所需的数值，按确认并存储数值。2操作变频器按启动变频器，按改变电机方向，按停止变频器五、实验记录（报告）记录调试的过程，调试中出现的问题及解决问题的过程。六、注意事项1不要修改本实验以外的参数2. 做完实验以后将参数P0700改为2。实验十 主轴和冷却泵手动控制一、实验目的1熟悉车床的主轴和冷却泵手动操作。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将方式选择旋钮旋到“JOG”档。5按下操作面板上的“主轴正转”键运行主轴，按下操作面板上的“主轴停”键停止主轴运行。6按下操作面板上的“主轴反转

26、”键运行主轴，按下操作面板上的“主轴停”键停止主轴运行。7按下操作面板上的“冷却开”键运行冷却泵，按下操作面板上的“冷却关”键停止冷却泵运行。四、实验记录（报告）记录按下“主轴正转”键和“主轴反转”键时主轴运行的方向。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验十一 主轴故障诊断一、实验目的1了解主轴的接线。2练习主轴的故障的诊断。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、主轴原理图将故障面板上的拔动开关拔到OFF档（或将按钮按下）即为设置故障。故障点的故障现象和排除方法如下：故障详解故障开关故障点故障现象报警信息/排出方法SA13变频器反转电机不反转DIN1

27、与0V间无阻值SA14变频器模拟输入电机不转ADC1与0V间无阻值SA15变频器正转电机不正转DIN0与0V间无阻值SA16正转控制继电器电机不正转KA2线圈断路SA17反转控制继电器电机不反转 KA3线圈断路SB3主轴缺相主轴电机不转SB4变频器反转电机正转控制时反转，反转控制时正转四、实验步骤1检查实验导线连接。2设置故障。3合上总空开，合上其他空开。 4按下操作面板的键，接通机床电源。5观察控制器显示的报警信息，查找故障原因。五、实验记录（报告）记录报警信息，分析故障原因。六、注意事项1不要在通电时插拔实验导线。实验十二 限位故障诊断一、实验目的1熟悉车床的主轴和冷却泵手动操作。二、实验

28、设备1DEC1000F数控综合实训台。三、急停电路图KA1是急停继电器当KA1断开时，伺服急停信号、控制器急停信号断开，伺服强电、变频器电源、冷却电机电源断开。将故障面板上的拔动开关拔到OFF档（或将按钮按下）即为设置故障。故障点的故障现象和排除方法如下：故障详解故障开关故障点故障现象报警信息/排出方法SA4X轴正限位X轴正向超程时无超程信息。X轴正限位压下时，常开触点应为导通。SA5X轴负限位X轴负向超程时无超程信息。X轴负限位压下时，常开触点应为导通。SA7Y轴正限位Y轴正向超程时无超程信息。Y轴正限位压下时，常开触点应为导通。SA8Y轴负限位Y轴负向超程时无超程信息。Y轴负限位压下时，常

29、开触点应为导通。SA10Z轴正限位Z轴正向超程时无超程信息。Z轴正限位压下时，常开触点应为导通。SA11Z轴负限位Z轴负向超程时无超程信息。Z轴负限位压下时，常开触点应为导通。四、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4手动控制控制各轴超程，观察报警信息。5无超程信号时，查找故障原因。五、实验记录（报告）记录报警信息，分析故障原因。六、注意事项1不要在通电时插拔实验导线。实验十三 参数的显示一、实验目的1了解车床的参数显示二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的

30、键，接通机床电源。4按下MDI操作面板上的功能键数次后，或者按功能键一次后在按软键PARAM（参数）选择参数画面。5参数画面由多页组成。可通过下面两种方法选择需要显示的参数所在的页面。l 用翻页键或光标移动键，显示需要的页面。l 从键盘输入想显示的参数号，然后按软键NO.SRH（搜索） 。这样可显示指定参数所在页面，光标同时处于指定参数位置。四、实验记录（报告）记录参数1001、1002、1010的值。五、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验十四 用MDI设定参数一、实验目的1了解车床的参数设定。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、实验步骤1检查实验

31、导线连接。2合上总空开，合上其他空开。3按下操作面板的键，接通机床电源。4将NC置于MDI方式（将方式选择旋钮旋到“MDI”档）或急停状态。5按下MDI操作面板上的功能键数次后，或者按功能键一次后在按软键SETTING（设定）显示SETTING（设定）画面第一页。6将光标移至“PARAMETER WRITE”处。7按软件OPRT显示操作选择软键。8按软键ON：1或输入1，再按软键INPUT，使“PARAMETER WRITE（写入允许）”=1。这样参数处于可写状态，同时CNC发生P/S报警100（允许参数写入）。9按功能键数次后，或按功能键一次后再按软键PARAM（参数）显示参数页面。10显示包含需要设定的参数画面，将光标置于需要设定的参数位置上。11输入数据，然后按软键INPUT。输入的数据将被设定到指定的参数中。12参数设定完毕。需将设定画面的“PARAMETER WRITE（写入允许）”设定为0，禁止参数设定。13复位CNC，解除P/S报警100。在设定参数时，有时会出现P/S报警000（需切断电源），此时关掉电源再开机。四、注意事项1实验时不要设置故障。2. 不要在通电时插拔实验导线。实验十五 设定显示及编辑参数一、实验目的1了解车床的参数设定。二、实验设备1DEC1000F数控综合实训台。三、参数显示参数： 四、实