CASNUC 2100e 连接说明书要点Word格式.docx

CASNUC 2100e 连接说明书要点Word格式.docx

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3.7内装PLC和机床侧电器连线14

3.7.1输入电路的基本型式14

3.7.2输出电路的基本型式15

3.7.3输入电路的连接15

1

CASNUC2100E数控系统概述

CASNUC2100E数控系统是一个一体式、模块化的车/铣床数控系统；

该系统使用PC104主板。

具有内装PLC，图形显示功能。

系统可以配有软、硬盘接口，通讯接口。

很好的通讯功能，可以为FMS、CIMS提供技术支持。

可连接直流伺服驱动系统或交流伺服驱动系统。

主轴驱动可连接普通交流电机，也可连接主轴伺服驱动器或变频调速驱动器。

CASNUC2100E数控系统的主要功能如下：

1.1简介

1.1.1一体式、模块化、开放式结构

与微机环境兼容

总线：

PC104总线

键盘：

微机标准键盘/自制微机兼容防水键盘

显示：

彩色显示器/液晶显示器/VGA显示器

软、硬盘及通讯接口

1.1.2良好通风条件

1.1.3良好的电磁兼容设计、串扰能力

1.1.4操作、维修方便

1.1.5美观

1.2性能

1.2.1控制轴数

系统最多可控制4个座标轴，其中一轴为主轴，伺服可为交流伺服单元、直流伺服单元、数字式伺服。

接口信号有给定、反馈和报警信息。

1.2.2联动轴数

系统联动轴数24轴。

1.2.3主轴控制

可连接主轴伺服、变频器。

1.2.4显示部件

7.2英寸LCD显示

1.2.5通讯

RS232接口

1.2.6软、硬盘接口（选件）

1.2.77.2寸液晶显示面板/微机兼容键盘（字母、数字）

1.2.8操作面板

I/O点式用户自定义操作面板。

1.2.9手持盒

带一个手轮和8个I/O点的手持盒（选件）。

1.2.10输入、输出控制

输入点数最多32路输出最多24路

1.2.111存储器控制

✧DOC/DOM：

16MBit最大可选配：

1GBit

✧硬盘（选件）

1.3功率数据

1.3.1数/模转换器

16Bit输出10V。

1.3.2可逆反馈计数器

16位。

1.3.3通讯速度

RS232最高9600bit/s

1.3.4输入电路基本指标

✧标称输入电压：

DC24V

✧允许最大输入电压DC30V

✧最小有效输入电压DC18V

✧输入导通电流520mA

✧输入截止最大允许电流0.1mA

1.3.5输出电路基本指标

✧导通驱动电流：

单路70mA

✧输出开路时漏电流：

0.1mA

✧输出负载电压DC24V

1.3.6软、硬盘驱动器接口

1.3.7电源

✧电压拉偏适应能力要求

数控系统在下列交流供电条件下能正常工作

a）额定电压单相220V＋10％，－15％。

b）频率50HZ1HZ，波形失真率小于2％

✧电源丢波适应能力

电源系统在连续丢失1个周波的情况能正常工作。

1.4安全条件

符合国标（GB/T5226.1-1996工业机械电器设备通用技术条件）安全性、保护性。

1.4.1保护接地

保护接地端子与数控系统任何裸露导体件和整机外壳之间的电阻不大于0.1。

1.4.2绝缘电阻

任一超过交流电压有效值50V的裸露带电体与保护接地端之间的绝缘电阻不小于50M，经受潮湿试验后不小于1M。

1.4.3对地泄漏电流

任一电源线对保护接地端的泄露电流值不大于3.5mA。

1.5运行条件

按国标（GB/T5226.1-1996工业机械电器设备通用技术条件）条件运行。

1.5.1环境适应要求

数控系统的工作气候条件及贮存、运输气候条件如下：

工作气候条件

贮存运输气候条件

环境湿度

0－－400C

-45--550C

相对湿度

40%--80%

93%（400C）

1.6

其它

1.6.1主机机箱尺寸：

1.6.2安装形式:

嵌入式CASNUC2100E数控系统的构成

CASNUC2100E数控系统是一个总线式、模块化的车/铣床数控系统，通过PC104总线和CPU板连接。

系统构成框图如下：

1.7机床操作面板

操作面板的控制是通过面板I/O模块完成的，用户根据输入/输出模块插头的定义自行连线，各点的定义通过PLC进行定义。

1.8CASNUC2100E数控系统安装环境要求

1.8.1电源供给

✧输入电压:

单相交流220V+10%-15%

✧最大输入电流:

5A

✧主机交流输入与进线之间要有隔离变压器。

隔离变压器输出功率≥250VA

注：

伺服驱动系统的供电要求，请参看选用的伺服驱动系统和主轴驱动系统的说明书。

1.8.2接地

数控系统的安装要求有良好的接地系统。

接地的质量好坏将直接影响数控系统工作的稳定性。

决不能用电源进线的中线代替地线。

需要特别引起注意！

要求如下：

接地电阻≤0.1Ω

机柜内要有接地汇流排,所有地线都接至接地汇流排后再统一接地线系统。

建议接地汇流排与地线系统的连线截面积≥6mm2。

并且要求尽量短。

电缆进机柜后要先紧固接地后再与系统相连，以保证屏蔽接地效果和电缆的稳固。

1.8.3环境

满足设备的使用环境要求也是关系到设备能否正常工作及设备寿命的重要问题，使用中请一定要满足下列环境条件。

1.8.3.1温度

✧运行环境温度：

0～40℃

✧存储、运输环境温度：

-20～60℃

✧环境温度变化率：

≤1.1℃/分钟

✧机柜内的最大温升：

≤10℃

✧环境湿度：

≤75%

✧短期（1个月内）环境湿度：

≤95%

如果使用环境湿度长期超过75%，请采取防潮措施或与我公司商谈解决。

1.8.3.2大气环境

若使用在粉尘、切削液、有机溶剂浓度较大或有导电粉尘的场合，请使用密封机柜，否则会因粉尘污染而造成系统无法正常工作,甚至损坏系统。

1.8.3.3振动

运行时≤0.5G

2

连接

CASNUC2100E数控系统的连接根据用户购买的配置不同而略有不同，但总的要求是相同的。

下面分别介绍各部分的连接。

2.1电源的连接要求

进线要求三相五线制380V+10%-15%交流电源。

输入总功率要参考采用的伺服系统而定。

必需有良好的地线系统。

绝不能用电源进线的中线代替地线。

如果用户没订购控制柜和配电盘，主机220V的供电一定要经隔离变压器，隔离变压器的输出容量≥250VA。

2.2主机插座名称、类型

插座名称

插座用途

主机插座类型

IOA

32路输入插座

DCZ-40芯针座

IOB

16路输出插座

DCZ-20芯针座

IOC

32路输入24路输出插座

DB-62芯针座

IOD

标准手持盒插座

DB-15芯针座

AX1

第一轴给定、反馈电缆插座

706HD-26M针座

AX2

第二轴给定、反馈电缆插座

AX3

第三轴给定、反馈电缆插座

AX4

第四轴给定、反馈电缆插座

表4.1各插座的名称、用途及插座类型

2.3主机电缆连线

序号

电缆名称

电缆代号

从何处来

到何处去

备注

CRT显示电缆

21EXS

CPU板

显示器

系统内连接

NC键盘控制

21EKB

上面板X2

X轴给定、

反馈电缆

接口板AX1

X轴伺服单元、1CN插座

Y轴给定、

21EYS

接口板AX2

Y轴伺服单元、1CN插座

Z轴给定、

21EZS

接口板AX3

Z轴伺服单元、1CN插座

4轴给定、

21E4S

接口板AX4

4轴伺服单元、1CN插座

I/O输入出电缆

21EPIO

接口板IOC

机床电器输入输出

手持盒输入电缆

21EPSC

I/O板X2

机床电器输入

第一轴电机驱动

XTKXD

第一轴伺服电机

第一轴伺服

第二轴电机驱动

XTKYD

第二轴伺服电机

第二轴伺服

第三轴电机驱动

XTKZD

第三轴伺服电机

第三轴伺服

第四轴电机驱动

XTK4D

第四轴伺服电机

第四轴伺服

第一轴电机反馈

XTKXF

第一轴伺服2CN

第二轴电机反馈

XTKYF

第二轴伺服2CN

第三轴电机反馈

XTKZF

第三轴伺服2CN

第四轴电机反馈

XTK4F

第四轴伺服2CN

2.4操作面板

操作面板的控制是通过一块I/O板完成的。

用户根据输入/输出板插头的定义自行连线。

输入点定义（DCZ-40针座，IOA）

信号定义

1

循环停止

21

K4

2

循环启动

22

K1

3

急停

23

手动换刀

4

倍率5

24

负向进给

5

倍率4

25

进给100%

6

倍率3

26

正向进给

7

倍率2

27

快速倍率减

8

倍率1

28

快速倍率100%

9

机床锁住

29

快速倍率升

10

空运行

30

主轴速度减

11

跳选

31

主轴正转

12

循环暂停

32

主轴停

13

Z锁住

33

空

14

复位

34

15

冷却

35

+24V

16

主轴速度升

36

17

主轴反转

37

18

主轴速度100%

38

19

K2

39

24V地（COM）

20

K3

40

输出插座（DCZ-20针座，IOB）

IOB

机床锁住灯

K3灯

空运行灯

K2灯

跳选灯

主轴正转灯

循环暂停灯

K1灯

Z轴锁住灯

主轴停灯

主轴反转灯

冷却灯

手动换刀灯

K4灯

输入输出插座（DB-62针座IOC）

I14

I7

I15

I8

I16

I9

I17

I10

I18

I11

I19

I12

I20

I13

I21（扩展）

I31（扩展）

I22（扩展）

I32（扩展）

I23（扩展）

41

ICOM

I24（扩展）

42

I25（扩展）

43

O5

I26（扩展）

44

O6

I27（扩展）

45

O7

I28（扩展）

46

O8

I29（扩展）

47

O9

I30（扩展）

48

O10

24V地

49

O11（扩展）

50

O12（扩展）

51

O13（扩展）

52

O14（扩展）

O4

53

O15（扩展）

O3

54

O16（扩展）

O2

55

O17（扩展）

O1

56

O18（扩展）

I1

57

O19（扩展）

I2

58

O20（扩展）

I3

59

O21（扩展）

I4

60

O22（扩展）

I5

61

O23（扩展）

I6

62

O24（扩展）

O代表输出点，I代表输入点，ICOM代表输入点的公共端（可以为24V或者GND24）

2.5主机与伺服单元、反馈编码器连线

2.5.1信号定义与说明

系统/点号

信号说明

备注

A

电机反馈信号A相

电压幅度+5V

A-

电机反馈信号A-相

B

电机反馈信号B相

B-

电机反馈信号B-相

C

电机反馈信号C相

C-

电机反馈信号C-相

EN1

伺服使能1

主机输出、继电器触点信号，常开点，有效状态闭合，电压：

DC24V

EN2

伺服使能2

MRDY1

主机准备好信号1

MRDY2

主机准备好信号2

VCMD

模拟信号输出-10V--+10V

GND

模拟信号输出地

19、20

VCE

+5V

编码器使用（不用可不接）

21、22

数字地

编码器使用

9、18

24V

不使用可不接

SRDY

伺服准备好信号

伺服输出信号，主机输入电路见下图

25、26

伺服准备好信号地

屏蔽

壳

主机与主轴伺服单元连线与使用伺服的型号有关。

主机端共有4个伺服接口。

这4个伺服接口的定义是相同的。

如果连接主轴伺服，除表中信号外还需其它的开关量的输入和输出，其信号接往PLC的I/O模块。

如果伺服的给定、反馈不在一个插头上，请按给出的系统端伺服控制插头定义与主轴端的定义对应连接。

使用的电缆必须为双绞屏蔽电缆，线的截面0.2mm2。

2.6内装PLC和机床侧电器连线

CASNUC2100E数控系统内装PLC与机床电器连接是通过I/O模块实现的。

机床I/O模块有20路输入点和10路输出点（ke可以扩展到32输入点和24输出点），面板I/O模块有24路输入点和16路输出点。

2.6.1输入电路的基本型式

图4.1输入/输出电路的基本形式及外部连接示意图

输入电路的基本指标：

DC24V

✧允许最大输入电压：

DC30V

✧最小有效输入电压：

DC18V

✧输入导通态电流：

410mA

✧输入截止态最大允许电流：

≤0.1mA

✧输入截止态最大允许电压：

0.5V

2.6.2输出电路的基本型式

图4.2输入/输出电路的基本形式及外部连接示意图

输出电路的基本指标：

✧截止态输出电压：

DC24V±

25%

✧导通态驱动电流：

≤70mA（含瞬时电流）

✧导通态输出压降：

1V≥Von≤1.5V

≤0.1mA

✧加电初始状态：

OFF

为保证数控系统工作的稳定性，要求与输出电路相连的机床强电开关（如：

继电器、电磁阀等）应满足下列条件：

✧与输出电路直接相连的机床侧电器工作电压：

DC24V。

✧与输出电路直接相连的继电器等感性负载一定要加噪音抑制二极管等消噪音电路。

以保证包括瞬时电压在内的最大电压不超过30V

✧经中间继电器驱动的感性负载一定要加火花抑制器。

火花抑制器的位置尽可能靠近负载（20cm以内）。

根据继电器驱动负载的不同，所加火花抑制器的灭弧能力一定要够。

✧与输出电路直接相连的容性负载、灯泡等变阻性负载时一定要串接限流电阻，以保证包括瞬时电流在内的最大电流≤70mA。

否则可造成输出驱动电路的永久损坏。

2.6.3输入电路的连接

2.6.3.1无源器件的连接方法

将开关串接在输入点和+24V之间。

如图4.2所示。

2.6.3.2有源器件的连接方法

有源器件与输入电路的连接方法之一，如图4.3所示。

图中的NPN型晶体管是发射极输出，PNP型晶体管是集电极输出的情况。

有源器件与输入电路的连接方法之二，例如霍耳元件的刀架等的连接见图4.4所示。

图中的NPN型晶体管是集电极输出，PNP型晶体管是发射极输出的情况。