机电一体化系统综合实训总结报告.doc

机电一体化系统综合实训一、课程性质、目和任务机电一体化系统综合实训是数控技术专业（专科）重要综合实践课之一。本课程4学分，课内学时为72。本实训环节是在课程实验基本上，以机电一体化系统硬件连接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作综合实训。通过本环节实训，可以使学生对机电一体化系统基本构成，控制方式、控制对象基本特性及工作机理，有更进一步全面地理解，并可以综合运用所学基本知识与技能，完毕对典型机电一体化系统组装、连接、调试，实现其基本控制功能。从而培养学生独立分析问题和解决问题能力及工程实践能力。二、基本规定 通过本课程教学，要达到如下基本规定。 1、理解控制对象基本工作原理，及运动与动作特性； 2、可以依照控制规定，对的地选取控制系统，并掌握其重要技术性能指标； 3、掌握系统硬件连接、安装、调试基本办法，并能进行对的操作与维护； 4、掌握典型控制程序编制办法，实现基本控制功能。一 实训目1、熟悉HED21S数控系统综合实验台各个构成部件接口。2、读懂电气原理图，通过电气原理图独立进行数控系统各部件之间连接。3、理解数控系统调试运营办法。二 实训设备、环境、用品、材料 数HED21S控系统综合实验台万用表工具三 实训内容（环节、办法及数据） 综合技术应用涉及数控装置，由变频器和三相异步电机构成主轴驱动系统，由交流伺服单元和交流伺服电机构成进给伺服驱动系统，由步进电机构成进给伺服驱动系统等数控系统，可实现主轴驱动系统速度控制，进给伺服驱动系统开环、半闭环、闭环控制。1电源某些图1 电源某些接线图 2继电器与输入/输出开关量图2 继电器某些接线图 图3 继电板某些接口 图4 输入开关量接线图 图5 输出开关量接线图 3数控装置与手摇单元和光栅尺图6 手摇单元接线图图7 数控装置与光栅尺连接 4数控装置与主轴连接图8 数控装置与主轴连接 5数控装置与步进驱动单元连接图9 数控装置与步进驱动单元连接 6数控装置与交流伺服单元连接图10 数控系统与交流伺服单元连接7数控系统刀架连接1.数控系统连接 （1）电源回路连接按前图接线，并用万用表检查电源电压和变压器输出端电压。（2）数控系统继电器输入/输出开关量连接按前图连接继电器和接触器，以及输入/输出开关量。（3）数控装置和手摇单元连接按前图连接手摇单元和光栅尺。（4）数控装置和变频主轴连接连接变频器和主轴电机强电电缆，以及数控装置和变频器信号线。保证地线可靠。（5）数控装置和交流伺服器连接按前图连接交流伺服电机强电电缆和码盘信号线，接入伺服单元电源。地线可靠对的接地。（6）数控装置和步进电机驱动器连接按前图连接步进电机驱动器和步进电机，以及驱动器电源。（7）数控系统刀架电动机连接连接刀架电机。2、数控系统调试(1)线路检查。 由强到弱，按线路走向顺序检查如下各项。 变压器规格和进出线方向和顺序。 主轴电动机、伺服电动机强电电缆相序。 DC24V电源极性连接。 步进电动机驱动器(或称步进驱动器)直流电源极性连接。 所有地线连接。 (2)系统调试。 1)通电。 按下急停按钮，断开系统中所有空气开关。 合上空气开关QF1。 检查变压器TC1电压与否正常。 合上控制电源Dc24V空气开关QF4，检查DC24V与否正常。HNC一21TF数控装置 通电，检查面板上批示灯与否点亮， HC53018开关量接线端子和HC5301一R继电器板电源批示灯与否点亮。 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+35V左 右 )，合上控制步进驱动器直流电源空气开关QF3。 合上空气开关QF2。 检查变压器 TC1电压与否正常。 检查设备用到其她某些电源电压与否正常。 通过查看 PLC状态，检查输入开关量与否和原理图一致。 2)系统功能检查。 左旋并拔起操作台右上角“急停”按钮，使系统复位；系统默认进人“手动”方式，软件操作界面工作方式变为“手动”。 按住“+X”或“X”键(批示灯亮)，X轴应产生正向或负向持续移动。松开“+X”或 “ X”键(批示灯灭)，X轴即减速运动后停止。以同样操作办法使用“+Z”、“一Z”键可使Z 轴产生正向或负向持续移动。 在手动工作方式下，分别点动X轴、Z轴，使之压限位开关。仔细观测它们与否能压到 限位开关，若到位后压不到限位开关，应及时停止点动；若压到限位开关，仔细观测轴与否及时停止运动，软件操作界面与否浮现急停报警，这时始终按压“超程解除”按键，使该轴向相反方向退出超程状态；然后松开“超程解除”按键，若显示屏上运营状态栏“运营正常”取代了“出 错”，表达恢复正常，可以继续操作。 检查完X轴、z轴正、负限位开关后，以手动方式将工作台移回中间位置。 按一下“回零”键，软件操作界面工作方式变为“回零”。按一下“+X”和“+Z”键，检 查X轴、Z轴与否回参照点。回参照点后，“+X”和“+Z”批示灯应点亮。 在手动工作方式下，按一下“主轴正转”键(批示灯亮)，主轴电动机以参数设定转速 正转，检查主轴电动机与否运转正常；按住“主轴停止”键，使主轴停止正转。按一下“主轴反 转”键 (批示灯亮)，主轴电动机以参数设定转速反转，检查主轴电动机与否运转正常；按住 “主轴停止”键，使主轴停止反转。 在手动工作方式下，按一下“刀号选取”键，选取所需刀号，再按一下“刀位转换”键，转塔刀架应转动到所选刀位。 调入一种演示程序，自动运营程序，观测十字工作台运营状况。 3)关机。 按下控制面板上“急停”按钮。 断开空气开关QF2、QF3。 断开空气开关QF4。 断开空气开关QF1，断开380V电源。 3故电动机转动一圈相应输出脉冲当量数 1060000 件号 XSl0输入开关量部件号 制坐10000 2500 伺服内部参数 O 设立为 0 O 伺服内部参数 1 反馈电子齿轮分子 I 伺服内部参数 2 反馈电子齿轮分母 1 表12 Y 坐标轴参数设立 参数名 参数阐明 参数范畴 伺服驱动型号 脉冲接口伺服驱动型号代码为 45 45 伺服驱动器部件号 该轴相应硬件部件号 2 定位允差 O 最大跟踪误差 0 伺服内部参数 0 设立为 0 O Z 坐标轴参数设立。 Z 坐标轴参数设立如表13 所示。 表13 Z 坐标轴参数设立 参数名 值 说 明 通道使能 1 “0通道”使能 X轴轴号 O X轴部件号 y轴轴号 2 光栅尺部件号 z轴轴号 1 z轴部件号 移动轴拐角误差 20 禁止更改 旋转轴拐角误差 20 禁止更改 通道内部参数 0 禁止更改 通道参数设立。 原则设立选“ 0 通道”，别的通道不用，参数设立如表14 所示。 表14 通道参数设立 参数名 值 说 明 通道使能 1 “0通道”使能 X轴轴号 O X轴部件号 y轴轴号 2 光栅尺部件号 z轴轴号 1 z轴部件号 移动轴拐角误 20 禁止更改 旋转轴拐角误 20 禁止更改 通道内部参数 0 禁止更改 (4) 数控系统参数调节。 1) 与主轴有关参数调节。 确认主轴 D A 有关参数设立 ( 在“硬件配备参数”选项和“ PMC 系统参数”选项中 ) 对的性。 检查主轴变频驱动器参数与否对的。 用主轴速度控制指令 (S 指令 ) 变化主轴速度，检查主轴速度变化与否对的。 调节设立主轴变频驱动器参数，使其处在最佳工作状态。 2) 使用步进电动机时关于参数调节。 确认步进驱动单元接受脉冲信号类型与 HNC-21TF 所发脉冲类型设立与否一 致； 确认步进电动机拍数 ( 伺服内部参数 PO) 对的性； 在手动或手摇状态下，使电动机慢速转动。然后，使电动机迅速转动。若电动机转动时，有异常声音或堵转现象，应恰当增长快移加减速时间常数、快移加速度时间常数、加工加减速时间常数，加工加速度时间常数。 3) 使用脉冲接口伺服驱动单元时关于参数调节。 确认脉冲接口式伺服单元接受脉冲信号类型与 HNC-21TF 所发脉冲类型设立与否一致，参阅参照文献中硬件配备参数设立阐明； 确认坐标轴参数设立中电动机每转脉冲数对的性。该参数应为伺服电动机或伺服驱动装置反馈到 HNC-2lTF 数控装置每转脉冲数； 确认电动机转动时反馈值与数控装置指令值变化趋势与否一致。控制电动机转动一小段距离，依照指令值和反馈值变化，修改伺服内部参数 P1 或伺服内部参数 P2 符 号，直至指令值和反馈值变化趋势一致。 控制电动机转动一小段距离 ( 如 0.1 mm) ，观测坐标轴指令值与反馈值与否相似。如果不同，应调节伺服单元内部指令倍频数 ( 普通有指令倍频分子和指令倍频分母两个参数 ) 。直到 HNC 21TF 数控装置屏幕上显示指令值与反馈值相似。 使调试坐标轴运营 10 mm 或 10 mm 整数倍指令值，观测电动机与否每 10Mmm运营一周，如果不是，应当同步调节轴参数中伺服内部参数 1 、伺服内部参数 2 和伺服单元内部指令倍频数参数。 例如 ( 在完毕上述环节后 ) ：已知数控装置给出 64 mm 指令，规定电动机运营一周，应如何调节 ?原伺服内部参数 1 ：原伺服内部参数 2= l ： 2。 原伺服单元内部指令倍频数参数等于 2 。 调节后新有关参数为：伺服内部参数 1 伺服内部参数 2 值减小为本来 10/64 ，即 1/2 10/64=5/64。 伺服单元内部指令倍频数参数增长为本来 64/10 倍，即 2/1 64/10=64/5。 通过以上环节参数调节，使得坐标轴指令值与反馈值相似，并且 HNC 21TF 数控装置每发出坐标轴运动 l0 mm 指令，伺服电动机运转一周。 此后，连接工作台时为适应丝杠螺距、传动比变化，还需要调节轴参数中外部脉冲当量分子 (m) 和外部脉冲当量分母这两个参数。 四 实训总结机电一体化技术从学科角度来看，它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术有机统一体，而不是机械技术、电气技术简朴组合体；从机电一体化技术成果或最后体现来看，它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件构成产品或设备，是一种自动化工作系统。