华中数控系统

主编张爱红（2007版）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的运行与调试单元五华中数控系统的数据保护项目七华中数控系统单元一华中（世纪星）数控系统概述一、华中数控系统的特点二、华中数控系统功能部件的接口与功能项目七华中数控系统一、华中数控系统的特点华中数控综合实验台由数控装置、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，可选配各种类型的脉冲接口、模拟接口的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用西门子MICROMASTER440系列的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用松下MINASA系列的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用深圳雷塞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.工作台机械部分采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台，用于实现目标轨迹和动作。X轴执行装置采用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轴执行装置采用交流伺服电机，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的增量式码盘充当位置传感器，用于间接测量机械部分的移动距离，构成一个位置半闭环控制系统；也可用安装在十字工作台上的光栅尺直接测量机械部分移动位移，构成一个位置闭环控制系统。项目七华中数控系统项目七华中数控系统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、华中数控系统功能部件的接口与功能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－5CLOCK6空时钟项目七华中数控系统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1:-DCD2:RXD3:TXD4:-DTR5:GND6:-DSR7:-RTS8:-CTS9:-R1项目七华中数控系统6.远程I/O接口—XS61:EN+2:SCK+3:DOut+4:Din+5:GND6:EN-7:SCK-8:DOut-9:DIn-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-数据输入项目七华中数控系统7.手持单元接口—XS814:24VG15:24VG16:24V17:ESTOP318:I3919:I3720:I3521:I3322:O3123:O2924:HA25:+5V11314251:24VG2:24VG3:24V4:ESTOP25:空6:I387:I368:I349:I3210:O3011:O2812:HB13:5VG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电源项目七华中数控系统8.主轴控制接口—XS915:GND14:AOUT213:GND12:+5V11:SZ-10:SB-9:SA-8:GND7:GND6:AOUT15:GND4:+5V3:SZ+2:SB+1:SA+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模拟量输出地项目七华中数控系统9.开关量输入接口—XS10、XS1114:24VG15:24VG16:I1917:I1718:I1519:I1320:I1121:I922:I723:I524:I325:I111314251:24VG2:24VG3:空4:I185:I166:I147:I128:I109:I810:I611:I412:I213:I0XS10（头针座孔）14:24VG15:24VG16:I3917:I3718:I3519:I3320:I3121:I2922:I2723:I2524:I2325:I2111314251:24VG2:24VG3:空4:I385:I366:I347:I328:I309:I2810:I2611:I2412:I2213:I20XS11（头针座孔）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的串联的接入端子OTBS1，OTBS2超程限位开关的接入端子项目七华中数控系统10.模拟接口式、脉冲接口式伺服15:DIR+14:CP+13:GND12:+5V11:Z-10:B-9:A-8:DIR-7:CP-6:OUTA5:GND4:+5V3:Z+2:B+1:A+XS30～XS33（头孔座针）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）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～XS439:空8:空7:空6:空5:GND4:空3:TXD2:RXD1:空XS40～XS43（头孔座针）信号名说明TXD数据发送RXD数据接收GND信号地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、华中数控系统各功能模块1、电源模块2、继电器与输入输出开关量3、数控装置与手摇的连接4、数控装置与光栅尺的连接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、数控系统刀架电机的连接二、急停与超程解除控制线路的工作原理项目七华中数控系统L3L2L1PE53110A总开关1mm2GNYEAC380V21.5mmBKWUV21.5mmBK3xWVU380VAC/200VAC2TSR+M-TC21mm功率:0.2KVAGNYECu伺服强电伺服变压器电流:6A+T-QF2246135U11V11W11+T-QF33A+T-QF43AAC220VAC380V+T-VC124V6.5A6,74,51224V10054321720W22X0.5mm220C+T-TC1220A220BS-145-241控制变压器RDCu470WAC24V5422X0.5mm24CRDCu+VGND24V1KA9K21K22WUV24D到刀架电机到交流伺服到步进电机驱动器开关电源到数控装置XS1口1.电源部分的连接项目七华中数控系统2.继电器与输入输出开关量+T-KM1刀架正转A2A112+T-RC2+T-KM2刀架反转A2A112+T-KM2+T-KM1K7K8K9K10113114220A220B+T-RC124V+P-CBD-SB2100+P-CBD-SB1127J3/OT1J3/OT2J3/ES1J3/ES3外部运行允许急停超程解除（OTBS2）（OTBS1）（ESTOP1）（ESTOP3）X00X01。。201+M-SQX-3。。+M-SQX-1X02X03。。202+M-SQZ-1。。204+M-SQZ-3128继电器板KA9K24K2324V1继电器板KA10K18K17J3/015伺服允许继电器板项目七华中数控系统100X轴正限位X轴负限位Z轴正限位X轴回零Z轴回零外部运行允许24VX00X10X01X02X03X04X05X06X07X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X2324VG14,15,1,2,I06789101112134516171819202122232425I0I1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11I12I13I14I15I16I17I18I1914,15,1,2,6789101112134516171819202122232425+P-XS10+M-SQX-1+M-SQZ-3+M-SQZ-1+M-SQX-3+M-SQX-1+M-SQZ-2Z轴负限位伺服报警伺服准备好变频器故障输入K19K20数控装置XS10接口+T-KA924V100X00+T-APHX1X01X02X03X04X05X15X17X10X11X12X13X14X16X20X21-S-XTX轴+限位X轴-限位Z轴+限位Z轴-限位X轴回零Z轴回零X06X0724V电源24V电源地HC5301-8+24VGNDN12N1N2N3N4N5N8N9N10N11N6N7N13N14N15N18N16N17N20N19X22X23输入接线端子板4号刀到位伺服准备好伺服报警变频器故障输入1号刀到位2号刀到位3号刀到位外部运行允许手摇选择X轴手摇选择Z轴手摇选择X轴手摇选择Z轴输入开关接口项目七华中数控系统输出开关接口继电器板世纪星XS20接口伺服允许100主轴正转/冲动主轴反转127128Y01Y02Y03Y04Y05Y06Y07急停超程解除Y00Y12Y13Y14Y15Y16Y1724VG14,15,1,2,ESTOP3ESTOP1OTBS2OTBS114,15,1,2,ESTOP3ESTOP1OTBS2OTBS124VGO0O1O2O3O4O5O6O7O8O9O10O11O12O13O14O15Y0.0Y0.1Y0.2Y0.3Y0.4Y0.5Y0.6Y0.7Y1.0Y1.1Y1.2Y1.3Y1.4Y1.5Y1.6Y1.767891011121343161718192021222324256789101112134316171819202122232425+P-XS20刀架反转刀架正转HC5301-R100K1K2K3K4K5K6K14K16K9K10K11K12K13K15K23K19-S-XTKA1接点KA1接点K7K824V124VGNDRE6RE0RE1RE1RE2RE2RE4RE4RE5RE5RE3RE3RE6RE7RE7RE16-1RE16RE16KA9接点1RE0RE16-1K20K21KA9接点1KA9线川K22KA9接点2KA9接点2K18K25KA10接点1K26K27KA10接点1KA10线川K28KA10接点2KA10接点2RE16-2RE16-2RE17-1RE17RE17RE17-1KA2接点KA2接点KA3接点KA3接点KA4接点KA4接点KA5接点KA5接点KA6接点KA6接点KA7接点KA7接点KA8接点KA8接点伺服允许急停主轴正转主轴反转刀架正转刀架反转K24KA9线川