■GND
N2
一
■N4-
■N5—
N6
N7
"N8~
INTO"
■NTK
N12
—
N13
N14
■N15
N16
'—
N17
—
N18
N19
■N2U-
'—
—
—
24V
100
24V电源24V电源地
X轴+限位祷由-限位
Z轴+限位
Z轴-限位祷由回零
Z轴回零手摇选择x轴手摇选择Z轴
+M-SQZ-2
+M-SQX-1
-LKJ
手摇选择z轴手摇选择x轴
滸由回零
X轴回零
Z轴负限位
Z轴正限位
X轴负限位
X轴正限位
24
X03
+M-SQZ-3
12
X02
+M-SQZ-J
25
X01
+M-SQX-3.
13
X00
+M-SQX-1
I013
I125
23X05
11X04
图2-4数控系统电气原理图一输入开关接口
世纪星XS20接口
+P-XS20
12_
1,2,
24VG
r-
14
15,
OTBS13
3
OTBS1
OTBS16
—Il
16
OTBS2
ESTOP4-
4
ESTOP1
一
ESTOpy
9
17ESTOP3
O1518
F
1
18
Y1.7
O14
6
-
J
I
6
Y1.6
O13
19
J
19
Y1.5
O12
7
r
7
Y1.4
O1120
J
20
Y1.3
O10
8
J
1
8
Y1.2
O921
F
I
21
Y1.1
O8
9
r
1
9
Y1.0
O7
22
才
22
Y0.7
O6
10
r
10
Y0.6
O5
23
r
%,
23
Y0.5
O4
11
1
11
Y0.4
O3
24
1
24
Y0.3
O2
12
*
12
Y0.2
O1
25
I
25
Y0.1
O0
13
*
11
13
Y0.0
100
127
128
Y17
Y16
Y15
Y14
Y13
Y12
Y11
Y10
Y07
Y06
Y05
Y04
Y03
Y02
Y01
Y00
超程解除
急停
伺服允许
刀架反转
刀架正转
主轴反转
主轴正转/冲动
-S
11
-XT
24V1
24Vj
i—i
GND'
100
RE0
—
K1
KA接点
RE01
—
K2
KA接点~
RE1
—
K3
KA2接点~
RE1~1
—
K4
KA2接点~
RE2
—
K5
KA接点~
RE2
—
K6
KA接点~
RE3
—
K7
KA接点
RE3
—
k8
~KA4接点~
RE4
—
K9
KAt接点
RE4
—
K10
KAt接点
RE5
—
[JK11
ka6接点
RE5
—
'K12
KAt接点
RE6
一
K13
KA接点
RE6〔
—
PK14
KA7接点
RE7
—
K15
KA8接点
RE7
—
-K16
KA8接点
RE16
—
K23
KA9线川
RE16
——
^~K24-
KA9线川~
RE16-1
—
K19
KA9接点1
RE16-1
一
K20
KA接点1
RE16-2
——
K21
KA接点2
RE16-2
—
K22
KAS接点2
RE17
一
K17
KA1线川
RE17
—
K18
KA10线川
RE17-1
—
K25
KA10接点1
RE17-1
—
|K26
KA10接点1
RE17-2
一
1K27
KA10接点2
RE17-2
—
K28
KA10接点2
—
继电器板
HC5301-R
主轴正转Y00
主轴反转Y01
_刀架正转Y03
-刀架反转Y04
—急停(线圈接24V)
—伺服允许Y17(线圈接24V1)
X01
X02
X03
X05
X06
X07
X10
X11
X12
X13
X14
X15
X16
X17
X20
X21
X22
X23
1号刀到位2号刀到位3号刀到位4号刀到位
伺服准备好—
伺服报警
变频器故障输入外咅运行允许
3•数控装置与手摇和光栅尺的连接
XS8
图2-6数控系统电气原理图一手摇单元
图2-7数控装置与光栅尺连接
4.数控装置与主轴连接
西门子440变频器
XS9
主速指令
数控装置XS9口
0V
正转
反转
X22故障输出
20
公共端
100
+T-US
U(T1)
V(T2)
6SE6440-2UD*-*CA0
W(T3)
主轴电机
*KW
+M-M1
〔V1】v[
W1[心
jf
RBS3
◎
RBS1
U
R+(3)
B+
(2)
B-(4)
2
U13X1mmBK
图2-8数控系统电气原理图一主轴单元
5•数控装置与步进驱动器连接
+V
GND
GND
XS31DIR+
数控装置XS31接口GND
CP+鼻
说明:
24V
100
M535
+T-SDMZ
2
U
RR+DDA
A
+D
9210
311
A
A吓
fg|
A+A-
电机绕组A和C,B和D短接后,再A接驱动的A,C接驱动的A
+M-VZ
57HS13
B+
B接驱动的B,D接驱动的B
6•数控装置与交流伺服连接
+T-SDMX冷由伺服模块
Panasonic
ACSERVODRIVE
CNA-XT
CNI/F
+KA10
100K27K28
100
24V
29
9
8
3
4
5
•■6
21
22
-'-48
49
'.-23
24
SRV-ON
CCWL
CWL
PULS+PULS-SIGN+SIGN-OA+OA-OB+OB-OZ+OZ-
13,25GND
7
COM+
35
SRV-RDY+
37
ALM+
仃
GND
41
COM-
34
SRV-RDY-
36
ALM-
UX
3X1mmbK
PE
VX
WX
CNSIG
+E-WEPGXRvvpi2X0.2
UX——1VX
WX
1
PE
1.5米
+M-MX
ACSERVOMOTOR
松下伺服电机
1(红)
2(白或黄)
3(黑)
4(绿/黄)
A7
/A8
B9
/B10
Z11
/Z12
RX17
RX18
+5V4
0V2
FG20-:
红A/粉红/A一/绿B>蓝/B丄
—浅蓝RX一
紫RX一
图2-10数控系统电气原理图一交流伺服单元
7.数控系统刀架电机的连接
U11
V11
W11
3
5
13
+T-KM1
电流:
9A
1
+T-KM?
电流:
9A
4
+M-M2
刀架电机
三、实验设备、仪器、工具或材料
1.数控系统综合实验台一套
2.专用连接线一套
3.万用表一个
4.工具一套
四、实验主要容设计
(一)数控系统连接容
1.电源回路连接
1)根据图2-1连接数控系统电源回路,接完线后仔细复查,确保接线正确。
2)断开所有空开,接入三相AC380V电源,用万用表测量QF1进线端是否有380V电压。
3)合上QF1,测量TC1的初级线圈、次级线圈和QF2的进线端电压,测量整流电路输出端的电压应为+35V左右。
4)合上QF2测量QF2输出端和TC2初级线圈、次级线圈电压。
5)合上QF4这时开关电源VC1的指示灯亮,测量开关电源VC1的输出电压应为+24V。
6)断开所有的空开,断开380V电源。
2.数控系统继电器和输入输出开关量连接容
1)根据图2-2、2-3连接数控系统的继电器和接触器。
2)根据图2-4连接数控系统的输入开关接口。
3)根据图2-5连接数控系统的输出开关接口。
3.数控装置和手摇连接容
1)根据图2-6连接数控装置和手摇。
2)根据图2-7连接数控装置和光栅尺。
4.数控装置和变频主轴连接容
1)根据图2-8连接主轴变频器和主轴电机强电电缆。
2)连接数控装置和主轴变频器信号线。
3)地线可靠且正确地连接。
5.数控装置和步进电机驱动器连接容
1)根据图2-9连接步进电机驱动器和步进电机。
2)连接步进电机驱动器的电源。
3)连接数控装置和步进电机驱动器。
4)地线可靠且正确地连接。
6.数控装置和交流伺服连接
1)参照图2-10连接交流伺服和交流伺服电机的强电电缆和码盘信号线。
2)连接交流伺服的电源。
3)连接数控装置和交流伺服信号线
4)地线可靠且正确地连接。
7.数控系统刀架电机连接
根据图2-11连接刀架电机。
(二)数控系统调试容
1.线路检查容
由强到弱,按线路走向顺序检查
1)变压器规格和进出线的方向和顺序正确。
2)主轴电机、伺服电机强电电缆的相序。
3)DC24VI源极性连接是否正确。
4)步进驱动器直流电源极性连接是否正确。
5)所有地线都可靠且正确地连接。
2.系统调试容
1)通电
a)按下急停按钮,断开系统中所有空气开关。
b)合上空气开关QF1
c)检查变压器TC1电压是否正常。
d)合上控制DC24V勺空开QF4检查DC24V电源是否正常。
HNC-21数控装置通电,检查面板上的指示灯是否点亮。
HC5301-8开关量接线端子和HC5301-R继电器板勺电源指示灯是否点亮。
e)用万用表测量步进驱动器直流电源+V和GND两脚之间电压应为DC+35左右,合上控制步进驱动器直流电源空开QF3。
f)合上空气开关QF2。
g)检查变压器TC1电压是否正常
h)检查设备用到的其他部分电源是否正常。
i)通过查看PLC犬态,检查输入开关量是否和原理图一致。
2)系统功能检查
a)左旋并拔起操作台右上角的“急停”按钮使系统复位,系统默认进入“手动”方式,软件操作界面的工作方式变为“手动”。
b)按压“+X'或“-X”按键(指示灯亮),X轴应产生正向或负向连续移动。
松开“+X”或“-X”按键(指示灯灭),X轴即减速停止。
用同样的操作方法,使用“+Z”、“-Z”按键可使Z轴产生正向或负向连续移动。
c)在手动工作方式下,以低速分别点动X、丫轴,使之压限位开关,仔细观察是否压得到限位开关,若到位后压不到限位开关,应立即停止点动;若压到限位开关,仔细观察轴是否立即停止运动,软件操作界面是否出现急停报警,这时一直按压“超程解除”按键,使该轴向相反方向退出超程犬态后松开“超程解除”按键,若显示屏上运行犬态栏“运行正常”取代了“出错”,表示恢复正常,可以继续操作。
检查完X、Z轴正、负限位开关后,手动将工作台移回中间。
d)按一下“回零”按键,软件操作界面的工作方式变为“回零”。
按一下“+X'和“+Z'按键,检查x、z轴是否回参考点。
回参考点后,“+x”和“+Z'
指示灯应点亮。
e)在手动工作方式下,按一下“主轴正转”按键(指示灯亮),主轴电机以参数设定的转速正转,检查主轴电机是否运转正常,按压“主轴停止”,使主轴停止正转。
按一下“主轴反转”按键(指示灯亮),主轴电机以参数设定的转速反转,检查主轴电机是否运转正常,按压“主轴停止”,使主轴停止反转
f)在手动工作方式下,按一下刀号选择按键,选择所需的刀号,再按一下“刀位转换”按键,转塔刀架应转动到所选的刀位。
g)调入一个演示程序自动运行,观察十字工作台运动情况。
3)关机
a)按下控制面板上的“急停”按钮。
b)断开空开QF2QF3
c)断开空开QF4
d)断开空开QF1,断开380V电源。
五、实验设计注意事项请注意实验过程中常遇故障现象,了解相应故障诊断及排故方法。
(一)系统不能正常启动
1.屏幕没有显示
分类
原因
措施
接线
电源不正确
检查电源插座;
检查输入电源是否正常。
(应该为DC24V接线极性是否正确)。
调整
亮度太低或太高
调整面板上的亮度调节按键。
硬件
HNC-21的CPU板损坏
更换
2.DOS系统不能启动
分类
原因
措施
软件
文件已破坏
用软盘运行系统;
用杀毒软件检查软件系统;重新安装系统软件。
硬件
电子盘或硬盘物理损坏
更换电子盘或硬盘;用软盘运行系统
3.不能进入数控主菜单
分类
原因
措施
系统软件
系统文件被破坏
用杀毒软件检查系统;重新安装系统软件。
4.进入数控主菜单后黑屏
分类
原因
措施
接线
电源不正确
检查电源插座;
检查电源电压;确认电源负载能力是否达到
100W的标准。
系统软件
系统文件已破坏
用杀毒软件检查系统;重新安装系统软件。
5.运行或操作中出现死机或重新启动
分类
原因
措施
参数
参数设置不当
重新起动后,在急停状态卜检查参数;检查坐标轴参数、PMC用户参数;作为分母的参数不能为0。
操作
同时运行了系统以外旳其它存驻留程序;
正从软盘或网络调用较大的程序;从已损坏的软盘上调用程序。
等待;
中断零件程序的调用。
系统软件
系统受破坏
杀毒或重新安装系统。
DOS系统配置文件CONFIG.SYS^同时打开的文件数量过少
设置为50或更多,FILES=50
接线
电源功率不够
检查电源插座;
检查电源电压;
确认电源负载能力是否达到100W的标准。
6•不能急停和复位
1)不能产生复位信号
分类
原因
措施
硬件
急停回路没有闭合
检查超程限位开关的常闭触点;检查急停按钮的常闭触头;若未装手持单元或手持单元上无急停按钮,XS8接口中的4、17引脚应短接。
PLC软件
未向系统发送复位信号
检查KA中间继电器;检查PLC程序。
2)复位不能完成
分类
原因
措施
硬件
松开急停按钮,PLC中规定的系统复位所需要完成的信息未满足要求,如伺服动力电源准备好、主轴驱动准备好等信号。
检查逻辑电路
六、实验数据、现象参考记录表
序号
实验数据
实验现象
七、实验实施过程思考点
1•数控系统的交流伺服驱动系统、步进驱动系统采用何种控制方式?
2•数控系统故障一般分析和判断方法有哪些?
3•画出数控系统电气控制回路连接图、电源回路连接图。
4.HNC-21TF车床数控装置,松下MSDA023A1交流伺服,MSM1022A交流
伺服电机,光栅尺组成控制系统的如何连接?