数控机床开关量输入输出通道的基本概念、组成和分类以及输入输出信号及其连接、调试连接.pdf

武汉软件工程职业学院本章学习目标本章主要讲解数控机床开关量输入/输出通道的基 本概念、组成和分类以及输入输出信号及其连 接、调试连接。通过本章的学习，读者应掌握以 下内容：了解输入/输出通道的概况、基本要求、特点和连接方式 掌握输入/输出通道、连接、调试方法及电路的识图 掌握操作面板与显示器的操作方法与通信接口的功能 掌握数控系统的主要应用功能及M、S、T的实际含义数控原理与数控系统k准IjUI IIr 丁丘一，除口 F61层厂甲n licFETFIo reB GST充甲（F OJ!，”3 r叫 FfFfz 网网 BSBISSSS)esaansBQEH田，G O：U a Q/z 外处 X,H值切!HNC-2000的内部板卡:进给轴控制板卡.(i m13,，i一c A U 2 2 X 1 0-P L 8 d 9 8 3 0一S;一 q-x-w-m W A5、4、1*二.r&IYVQ:，-.;，LV,一 J1;w.J,n1/t 28 IMlbZ9华中数控*Q 巾（ar 220A 10/01/B2 220E41川 1 妆因：iV 6 Cl5-2+T-QF3+V TI部件+T-QF2 L+M-TC25QQ 皿门 MV1C出本3 2RA 伺服变压器.J J J+T-KMH+M-M2；341AJ1/B7I2JV20/01/C831/01/B5-100+T-KM2；+T-RC340jfl01/A4GND数控原理与数控系统数控原理与薮i股统刃I武汉软件工程职业学院急停与超程解除的设计HNC-21数控装置操作面板和手持单 元上，均设有急停按钮，用于：当数控系统或数控机床出现紧急情 况，需要使数控机床立即停止运动或切 断动力装置（如伺服驱动器等）的主电 源；当数控系统出现自动报警信息后，须按下急停按钮。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院急停回路+P-CBD-SB2超程解除-3/。一1(0TBs牛+M-SQX-1201+M-SQX-3 202+M-SQZ-1204QSS1)伺服允许J3/P15+P-CBD-SB1 T 探衣 小 八_ J 歹在 ST0P1）告心丁 J3/ES3（EST0P3）128谭的蹒 K A l o继电声板KA9 24V2数控原理与数控系统0 1 K2424V1武汉软件工程职业学院X轴限位开关1X轴限位开关录！J 开 150mm剥开280mm剥开220mm数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院X轴限位开关2-SQX-1 X轴正极限-SQX-2 X轴参考点-SQX-3 X轴负极限-NC-100 COM J-201/NO-X00100 COM/NO-X04NC201 COM J2021-NOX01数控原理与数控系统W为 武汉软件工程职业学院Z轴限位开关1Z轴限位开关焊到限位开关剥开150mm剥开280nlm剥开220nlm武汉软件工程职业学院Z轴限位开关2+M-SQZ-1 Z轴正极限-SQZ-2 Z轴参考点-SQZ-3 Z轴负极限数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院数控装置为此设计了接口电路 相关信号如下表所示序号信号名信号说明所在接 口接口脚 号接口说 明接口型号1EST0P2急停回路端 子XS84手持接 口DB25（头孔座 针）2EST0P3急停回路端 子17XS201700015 开关量 输出接 口DB25（头针座 孔）3EST0P1急停回路端 子440TBS1超程解除端 子350TBS2超程解除端 子16数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院内部电路关系和外部电路的设计建议如后图所示。除数控装置操作面板和手持单元处的急停按钮外,系统还可根据实际需要，设置更多急停按钮。连接在PLC输入端的中间继电器KA的一组常开触 点，向系统发出急停报警。此信号在打开急停按钮 时则作为系统的复位信号。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院轴1+超程限位开关 轴1-超程限位开关 轴2+超程限位开关 轴2-超程限位开关 轴3+超程限位开关 轴3-超程限位开关 轴4+超程限位开关 轴4-超程限位开关 KA为中间继电器，用于控制伺服、主轴等强电；建议该继电器的一个常开触点进入PLC开关量输入点，用于产生外部运行允许信号。图2.10.1急停与超程解除信号内部电路关系和外部电路建议接法数控原理与数控系统数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院+P-XS10+E-WEPLCX1.2 一信节轴入不息图一J15,+T-KA9H_1-6-i22-:22 J 1UU01/01/A931/02-1 24V私 外部运行允许11,10,B119 1-6(T 1 Q/lio 4、T17 17(一_17-W-二 Y9A50/01/D2变频器故障输入 41/01/D2 电源 ON11b 51115 18(H4 6(T13 19(112(111 26(no H(19 21(18 9(T7-4HI-_ C Y1 6一_WX1524-1 X0 伺服准备好0 41/01/D2电源ON允许4号刀3号刀2号刀-2()-1 VIa 丫1。_1 v-*1 7、力 11_I Y-11人一_9-U4)-99 vn7 71/02,电 3 KLi1号刀1 1 乙乙.16 1。(15 23(JA 11/_ Q X06_71/02/D2 KL(23 YOR_叫一S07_2 _手摇选择Z轴 手摇选择X轴Z轴回零X轴回零 Z轴负限位 Z轴正限位,X轴负限位X轴正限位11 Y04+MSQX11312 12(H 2钮 103(-2d_X03-+M-SQZ-3-iL2-4-+M-SQZ-25 ya_+M-SQX-3，p 1R X00+M-SQX-数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院PLC输入互联电缆电柜PLC输入端子板插头、座oo o O oo o O11+T-APHX 1XX)755 11 3 21 ioll.4121 o OIX 7KK IX6 5 4 3 2 10 o o o o o o OT5+E-WEPLCXDB25头针座孔+P-X S1024VGi 24VGH24G2 24m-3m45U4aW巴8：11IB-gcI-3-014-HIB4IS-nW-X P10-HW-H-W24W1-53-X 23一生/22-d b7-50/-8_m ow-ow-10X 0引-3-nxo4/-4-X W-12X 02/-5-X W-i3 xo(r_亡RVVP25*0.21PLC输入互联电缆0.7m数控原理与数控系统贰伏机件 输入转接端子(HZ5301-8)+T-AP10-S_rzjzj,o/irFXT+24/45)18)6)19)_7，20)、一，821 _9)22,_10)23,1124)12)25)13i nnz1 w1八八/1UU1八八/1UU/1 CC41 nfrlUv/1 Q7/1 QQ/1ZOVI1/I 1 1-11VII 1VI 4/I 1+vi VI 1 O vi 91 1乙VII/Ill vi MI 1 V vn7vnp/vnc/I 7O _V7Y4/i Lrf vno/1 U J vnMI u乙 vniZ1 V X-X P52+T-X S52RVVP25*0.21PLC输出互联电缆A 0.8m Atoow 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武汉软件工程职业学院1伺服轴全闭环与半闭环接线图控制指令信号X S3 2 轴 2/792103，*建5%!场1 A器吟，I嗝14=O，头孔上2Ej J-CP+CP-D-I-R+-X D1R一寸DBH头针wnr-W-tw-row UTRrr-BT-k 丰口全闭环反传犍号-（该线由光栅尺厂家自带721Q6 7 8 922 2 2 2345 6 7812V-REFG-PF-PC源A+A-B+B-Z+Z-M SF/oo o O 00(SRV-ON 3 7A-RST 1二 CONT-COM 50 二 OUT-PWR 二S-RDY LA-RDY lRm，3*0.21 1.3 米说明：24V和330压UT-3叉子,R 2y 510欧1杳单独330线加长3 00mm数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院主轴电机DA线焊接图X S9 主轴-X P9DB15座针DB15头孔+E-WEDAS RVVP 3X0.2 0AJBB=Z ZlN3+5V 牛一+5V阴 GND与 GNDa 0UT1 g,OUIdA GND_J GND Gq4Z-BA-)-)1米主轴变频器)A DAS+/J g PASO/DAS+压针 DASO数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院主轴 变频器与电机及控制 器的连接 图主轴变频器+T-US主轴电机RVV4X1.5T101/01/B4G-?L2TL3T2T3UI e Ivi oil+M-M1 0.55KWRVW1X 1.5 k“SJ100-007HFE接 XS9 口主速指令0V+TKA1-Kl K2 3/+T-KA2K4 508 2正转反转故障输出01m-货卦2讼共端BASDASe-短0杳数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院主轴电机电源线焊接图+E-WEPOS数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院磁粉制动器电源线+E-WE5BRVV2*0.52米c此端直接焊在磁粉制动器上数控原理与数控系统E武汉软件工程职业学院步进电机指令线焊接图X S3 0DB15头孔此端压UT-3叉子数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院瑕。麻33脚寻定又K+k-济 B5+Z-卜一GWD got UTA CA CP-皿+mrRW2W523mm%0.4m+V1-GNDRW2*034mnl 0j5mKS30|+T-SDH-X n说明：电机统组区和C B和B短接后,再磁驱动的AC接驱动的2B接驱动的B,藻驱动的卫数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院步进电机电源线1+T压针有WEPOX 3)_XT3DRVV 5X0.5/1 2 3 4 5B+/A+/步进电机电源线 A+A-B+B-12ifi(rA+C+B+D+I-V4,身ETTT窗日日.数控原理与数控系统s.注意接线端子上的编号L 1米 PE91E武汉软件工程职业学院步进电机电源线2压叉子（UTL5-3）+E-WEP0X2-XT3RVV10*0.6+M-MX12111C88立TFT7ZAyAyByD/步进电机电源线2米A+蓝B厂棕B黑cL绿D+c-黄Az-红白J橙数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院数控装置与光栅尺的连接数控原理与数控系统gl武汉软件工程职业学院数控系统的调试（1）线路检查由强到弱，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）DC24V电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。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院（2）系统调试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的空开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继电器板的电源指示灯是否点亮。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院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状态，检查输入开关量是否 和原理图一致。数控原理与数控系统刃I武汉软件工程职业学院2）系统功能初步检查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。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院O在手动工作方式下，以低速分别点动X、Y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状态 后松开“超程解除”按键，若显示屏上运行状态栏“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。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院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 停止反转数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院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。数控原理与数控系统武汉软件工程职业学院3）关机a）按下控制面板上的“急停”按钮。b）断开空开QF2、QF3oc）断开空开QF4。d）断开空开QF1,断开380V电源。数控原理与数控系统