《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》項(xiàng)目2　數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)定

1、? ?數(shù)控機(jī)床故障診斷與維數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修修? ?工程工程2 2數(shù)控系統(tǒng)體數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)定系結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)定工程工程2數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)定【工程目標(biāo)】重點(diǎn)掌握FANUC,SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和接口技術(shù)?！竟こ虒?dǎo)讀】本章介紹數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成、硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)；介紹典型數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)的類型、顯示和修改方法。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成 數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 1機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的組成機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的組成 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)一般由輸入/輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)裝置輸出裝置、數(shù)控系統(tǒng)裝置CNC系統(tǒng)、系統(tǒng)、可編程控制器可編程控

2、制器PLC)、主軸驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床電器邏輯、主軸驅(qū)動(dòng)裝置、進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)床電器邏輯控制裝置等局部組成控制裝置等局部組成.可編程控制器PLCCNC控制器計(jì)算機(jī)硬件與數(shù)控系統(tǒng)軟件輸出設(shè)備打 印 機(jī)穿 孔 機(jī)電 傳 機(jī)顯示設(shè)備輸入設(shè)備編程計(jì)算機(jī)操作面板電子手輪紙帶閱讀機(jī)程序電氣控制單 元機(jī)床電器速度控制單 元位置檢測(cè)進(jìn)給電機(jī)主軸控制 單 元主軸電機(jī)任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成 數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2CNC系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能控制功能，控制功能，CNC系統(tǒng)能控制的軸數(shù)和能同時(shí)控制聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)是其主系統(tǒng)能控制的軸數(shù)和能同時(shí)控制聯(lián)動(dòng)的軸數(shù)是其主要性能之一?？刂戚S有移動(dòng)軸和回轉(zhuǎn)軸

3、，有根本軸和附加軸。要性能之一?？刂戚S有移動(dòng)軸和回轉(zhuǎn)軸，有根本軸和附加軸。準(zhǔn)備功能，準(zhǔn)備功能也稱準(zhǔn)備功能，準(zhǔn)備功能也稱G指令代碼，它用來(lái)指定機(jī)床運(yùn)動(dòng)方式的功能，指令代碼，它用來(lái)指定機(jī)床運(yùn)動(dòng)方式的功能，包括根本移動(dòng)、平面選擇、坐標(biāo)設(shè)定、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)等指令。包括根本移動(dòng)、平面選擇、坐標(biāo)設(shè)定、刀具補(bǔ)償、固定循環(huán)等指令。插補(bǔ)功能，插補(bǔ)功能，CNC系統(tǒng)是通過(guò)軟件插補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡控制的，實(shí)際系統(tǒng)是通過(guò)軟件插補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具運(yùn)動(dòng)軌跡控制的，實(shí)際上其插補(bǔ)功能被分為粗插補(bǔ)和精插補(bǔ)。上其插補(bǔ)功能被分為粗插補(bǔ)和精插補(bǔ)。進(jìn)給功能，根據(jù)加工工藝要求，進(jìn)給功能，根據(jù)加工工藝要求，CNC系統(tǒng)的進(jìn)給功能用系統(tǒng)的進(jìn)給功

4、能用F指令代碼直接指指令代碼直接指定數(shù)控機(jī)床加工的進(jìn)給速度。具體可為切削進(jìn)給速度、同步進(jìn)給速度、定數(shù)控機(jī)床加工的進(jìn)給速度。具體可為切削進(jìn)給速度、同步進(jìn)給速度、進(jìn)給倍率。進(jìn)給倍率。主軸功能，就是指定主軸轉(zhuǎn)速的功能?？煞譃檗D(zhuǎn)速的編碼方式、指定恒定主軸功能，就是指定主軸轉(zhuǎn)速的功能?？煞譃檗D(zhuǎn)速的編碼方式、指定恒定線速度、主軸定向準(zhǔn)停。線速度、主軸定向準(zhǔn)停。 任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成 數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)2CNC系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能輔助功能，指定主軸的啟、停和轉(zhuǎn)向；切削液的開和關(guān)；刀庫(kù)的啟和停等，輔助功能，指定主軸的啟、停和轉(zhuǎn)向；切削液的開和關(guān)；刀庫(kù)的啟和停等，一般是開關(guān)量的控制，它

5、用一般是開關(guān)量的控制，它用M指令代碼表示。指令代碼表示。刀具功能，用來(lái)選擇所需的刀具，刀具功能字以地址符刀具功能，用來(lái)選擇所需的刀具，刀具功能字以地址符T為首，后面跟二為首，后面跟二位或四位數(shù)字，代表刀具的編號(hào)。位或四位數(shù)字，代表刀具的編號(hào)。補(bǔ)償功能補(bǔ)償功能 ，是通過(guò)輸入到，是通過(guò)輸入到CNC系統(tǒng)存儲(chǔ)器的補(bǔ)償量，根據(jù)編程軌跡重新系統(tǒng)存儲(chǔ)器的補(bǔ)償量，根據(jù)編程軌跡重新計(jì)算刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和坐標(biāo)尺寸，從而加工出符合要求的工件。主要計(jì)算刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡和坐標(biāo)尺寸，從而加工出符合要求的工件。主要分為刀具的尺寸補(bǔ)償、絲杠的螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償或者熱變分為刀具的尺寸補(bǔ)償、絲杠的螺距誤差補(bǔ)償和反向間隙補(bǔ)償或

6、者熱變形補(bǔ)償。形補(bǔ)償。字符、圖形顯示功能，字符、圖形顯示功能，CNC控制器可以配置單色或彩色控制器可以配置單色或彩色CRT或或LCD，通，通過(guò)軟件和硬件接口實(shí)現(xiàn)字符和圖形的顯示。過(guò)軟件和硬件接口實(shí)現(xiàn)字符和圖形的顯示。自診斷功能，為了防止故障的發(fā)生或在發(fā)生故障后可以迅速查明故障的類自診斷功能，為了防止故障的發(fā)生或在發(fā)生故障后可以迅速查明故障的類型和部位。型和部位。通信功能，為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)通信功能，為了適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)FMS和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS的需求。的需求。人機(jī)交互圖形編程功能。人機(jī)交互圖形編程功能。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件

7、結(jié)構(gòu)1CNC裝置的硬件構(gòu)成裝置的硬件構(gòu)成 1中央處理單元中央處理單元(CPU)，它的作用是實(shí)施對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算、控制和，它的作用是實(shí)施對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)算、控制和管理。管理。 2存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器是用來(lái)儲(chǔ)存系統(tǒng)軟件、零件加工程序以及運(yùn)算的中存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器是用來(lái)儲(chǔ)存系統(tǒng)軟件、零件加工程序以及運(yùn)算的中間結(jié)果等。間結(jié)果等。 3位置控制，主要完成對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的控制，以便完成速度控制；通過(guò)位置控制，主要完成對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)的控制，以便完成速度控制；通過(guò)對(duì)伺服系統(tǒng)對(duì)坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)實(shí)施控制。對(duì)伺服系統(tǒng)對(duì)坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)實(shí)施控制。 4輸入輸出接口，主要用來(lái)交換數(shù)控裝置與外部之間的往來(lái)信息。輸入輸出接口，主要用來(lái)交換數(shù)控裝置與外部之

8、間的往來(lái)信息。 5MDI/CRT接口，完成手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入和將信息顯示在接口，完成手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入和將信息顯示在CRT上。上。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成 數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)1CNC裝置的硬件構(gòu)成CNC裝置硬件結(jié)構(gòu)一般分為單微處理器結(jié)構(gòu)和多微處理器結(jié)構(gòu)。CPUEPROMRAM輸入接口輸出接口總線其它接口位置控制MDICRT接口磁帶或磁盤機(jī)接 口任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)2單微處理器CNC裝置組成硬件的作用 v 微處理器，是CNC裝置的核心，由于所有數(shù)控功能都由一個(gè)CPU來(lái)完成。v 總線，是由物理導(dǎo)線構(gòu)成，從功能上說(shuō)一般可以分為數(shù)據(jù)線、地

9、址線和控制線。v 存儲(chǔ)器，是用來(lái)存放數(shù)據(jù)、參數(shù)和程序的。v PLC，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)床強(qiáng)電繼電器邏輯控制。通過(guò)程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)M、S、T功能的譯碼與控制。v I/O接口，對(duì)CNC裝置來(lái)說(shuō),由機(jī)床向CNC傳送的信號(hào)稱為輸入信號(hào)，由CNC向機(jī)床傳送的信號(hào)稱為輸出信號(hào)。輸入輸出信號(hào)的主要類型有：直流數(shù)字輸入信號(hào)，直流數(shù)字輸出信號(hào)，直流模擬輸出信號(hào)，直流模擬輸入信號(hào)，交流輸入信號(hào)，交流輸出信號(hào)。 任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)單微處理器單微處理器CNC裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1CNC裝置內(nèi)只有一個(gè)微處理器，對(duì)存儲(chǔ)、插補(bǔ)運(yùn)算、輸入輸出控制、裝置內(nèi)只

10、有一個(gè)微處理器，對(duì)存儲(chǔ)、插補(bǔ)運(yùn)算、輸入輸出控制、CRT顯示等功能都由它集中控制，分時(shí)處理。顯示等功能都由它集中控制，分時(shí)處理。 2微處理器通過(guò)總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出控制等各種接口相連，構(gòu)成微處理器通過(guò)總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出控制等各種接口相連，構(gòu)成CNC裝置；裝置； 3結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)； 4單微處理器因?yàn)橹挥幸粋€(gè)微處理器進(jìn)行集中控制，其功能將受微處單微處理器因?yàn)橹挥幸粋€(gè)微處理器進(jìn)行集中控制，其功能將受微處理器字長(zhǎng)、數(shù)據(jù)寬度，尋址能力和運(yùn)算速度等因素限制。理器字長(zhǎng)、數(shù)據(jù)寬度，尋址能力和運(yùn)算速度等因素限制。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)

11、構(gòu) cpuEPROMRAMMDI/CRT接口PLC紙帶閱讀機(jī)接口I/O接口位置控制穿孔機(jī)、電傳機(jī)接口通信接口數(shù)控面板CRT紙帶閱讀機(jī)紙帶穿孔機(jī)電傳機(jī)機(jī)床速度控制單元M總線單微處理器CNC裝置組成框圖任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)3多微處理器結(jié)構(gòu) 多微處理器CNC裝置一般采用兩種結(jié)構(gòu)形式，即緊耦合結(jié)構(gòu)和松耦合結(jié)構(gòu)。位置控制模塊CNC管理模塊 CNC插補(bǔ)模塊存儲(chǔ)器模塊指令、數(shù)據(jù)的輸入輸出及顯示模塊PLC模塊多微處理器CNC裝置的根本功能模塊任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)多微處理器多微處理器 CNC裝置的典型結(jié)構(gòu)

12、裝置的典型結(jié)構(gòu)1共享總線結(jié)構(gòu)共享總線結(jié)構(gòu)CNC管理模塊（CPU）主存儲(chǔ)器模 塊操作面板顯示模塊CNC插補(bǔ)模塊（CPU）PLC功能模塊（CPU）位置控制模塊（CPU）主軸控制模塊總線任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)多微處理器多微處理器 CNC裝置的典型結(jié)構(gòu)裝置的典型結(jié)構(gòu)2共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)插補(bǔ)（CPU2）軸控制（CPU3）I/OCPU1CRT（CPU4）共 享存儲(chǔ)器來(lái)自機(jī)床的控 制 信 號(hào)輸?shù)綑C(jī)床的控 制 信 號(hào)任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.2數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)多微處理器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)多微處理器結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 為了滿足高速化、復(fù)

13、合化、智能化、系統(tǒng)化的要求，現(xiàn)代為了滿足高速化、復(fù)合化、智能化、系統(tǒng)化的要求，現(xiàn)代CNC裝裝置多采用多微處理器結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是：置多采用多微處理器結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是：多微處理器結(jié)構(gòu)多采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有比較好的擴(kuò)展性。多微處理器結(jié)構(gòu)多采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有比較好的擴(kuò)展性。多微處理器結(jié)構(gòu)的多微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置可提供多種選擇功能裝置可提供多種選擇功能,可以配置多種控制軟件可以配置多種控制軟件,因此可適用于多種機(jī)床的控制。因此可適用于多種機(jī)床的控制。系統(tǒng)的集成度和可靠性高。系統(tǒng)的集成度和可靠性高。具有很強(qiáng)的通信能力具有很強(qiáng)的通信能力,能很方便地進(jìn)入能很方便地進(jìn)入FMS、CIMS。 能夠進(jìn)行多種

14、語(yǔ)言顯示。能夠進(jìn)行多種語(yǔ)言顯示。 任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.3數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)1數(shù)控系統(tǒng)的軟件構(gòu)成軟件包括管理軟件和控制軟件兩大類。管理軟件由零件加工程序的輸入輸出程序、顯示程序和診斷程序等組成?？刂栖浖勺g碼程序、刀具補(bǔ)償計(jì)算程序、速度控制程序、插補(bǔ)運(yùn)算程序和位置控制程序等組成。 任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.3數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)2數(shù)控系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)數(shù)控系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)1CNC裝置的多任務(wù)性，數(shù)控加工時(shí)，裝置的多任務(wù)性，數(shù)控加工時(shí)，CNC裝置要完成許多任務(wù)，裝置要完成許多任務(wù)，在多數(shù)情況下，管理和控制的某些工作必須同時(shí)進(jìn)行。在多數(shù)情況下，管

15、理和控制的某些工作必須同時(shí)進(jìn)行。 2并行處理，是指計(jì)算機(jī)在同一時(shí)刻或同一時(shí)間間隔內(nèi)完成兩種或并行處理，是指計(jì)算機(jī)在同一時(shí)刻或同一時(shí)間間隔內(nèi)完成兩種或兩種以上性質(zhì)相同或不同的工作。單兩種以上性質(zhì)相同或不同的工作。單CPU的的CNC裝置中，主要采用裝置中，主要采用CPU分時(shí)共享的原那么來(lái)解決多任務(wù)的同時(shí)運(yùn)行。分時(shí)共享的原那么來(lái)解決多任務(wù)的同時(shí)運(yùn)行。 3實(shí)時(shí)中斷處理，實(shí)時(shí)中斷處理，CNC系統(tǒng)的中斷管理主要靠硬件完成，系統(tǒng)的中斷管理主要靠硬件完成， 而系統(tǒng)的而系統(tǒng)的終端結(jié)構(gòu)決定了軟件結(jié)構(gòu)。而終端結(jié)構(gòu)決定了軟件結(jié)構(gòu)。而CNC系統(tǒng)有外部中斷、系統(tǒng)有外部中斷、 內(nèi)部定時(shí)中斷、內(nèi)部定時(shí)中斷、 硬件故障中斷和程

16、序性中斷等幾種類型。硬件故障中斷和程序性中斷等幾種類型。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.3數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)3CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式1 前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)前后臺(tái)型結(jié)構(gòu) 在前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)的在前后臺(tái)型結(jié)構(gòu)的CNC裝置中，整個(gè)系統(tǒng)分為兩大局部，裝置中，整個(gè)系統(tǒng)分為兩大局部， 即前臺(tái)即前臺(tái)程序和后臺(tái)程序。程序和后臺(tái)程序。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.3數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)3CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式2中斷型結(jié)構(gòu)中斷型結(jié)構(gòu) 中斷型中斷型結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)軟件除初始化程序之外，將中斷型中斷型結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)軟件除初始化程序之外，將CNC的各種功的各

17、種功能模塊分別安排在不同級(jí)別的中斷效勞程序中，然后由中斷管理系統(tǒng)能模塊分別安排在不同級(jí)別的中斷效勞程序中，然后由中斷管理系統(tǒng)由軟件和硬件組成對(duì)各級(jí)中斷效勞程序?qū)嵤┱{(diào)度管理。由軟件和硬件組成對(duì)各級(jí)中斷效勞程序?qū)嵤┱{(diào)度管理。 各中斷效勞程序的優(yōu)先級(jí)別與其作用和執(zhí)行時(shí)間密切相關(guān)。各中斷效勞程序的優(yōu)先級(jí)別與其作用和執(zhí)行時(shí)間密切相關(guān)。 級(jí)別高級(jí)別高的中斷程序可以打斷級(jí)別低的中斷程序。的中斷程序可以打斷級(jí)別低的中斷程序。任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.3數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)3CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式2中斷型結(jié)構(gòu)，中斷效勞程序的優(yōu)先級(jí)及其功能如表所示中斷型結(jié)構(gòu)，中斷效勞

18、程序的優(yōu)先級(jí)及其功能如表所示 任務(wù)2.1數(shù)控系統(tǒng)的根本構(gòu)成2.1.3數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)3CNC系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式系統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)模式3功能模塊軟件結(jié)構(gòu)功能模塊軟件結(jié)構(gòu) 多微處理器多微處理器CNC裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)微處理器分管各自的任裝置多采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)微處理器分管各自的任務(wù)，形成特定的功能模塊務(wù)，形成特定的功能模塊,三者可以互相通信。所示的功能模塊軟件結(jié)三者可以互相通信。所示的功能模塊軟件結(jié)構(gòu)主要由三大模塊組成。構(gòu)主要由三大模塊組成。任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 1. SIEMENS 802數(shù)控系統(tǒng) SIE

19、MENS 802系統(tǒng)包括 802S/Se/Sbase line、802C/Ce/Cbase line、802D 等型號(hào), 它是西門子公司 20 世紀(jì) 90 年代才開發(fā)的集CNC、PLC 于一體的經(jīng)濟(jì)型控制系統(tǒng)。SIEMENS 802數(shù)控系統(tǒng)的顯示屏幕任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 1. SIEMENS 802數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 1功能特點(diǎn)功能特點(diǎn)控制器，具有免維護(hù)性能的控制器，具有免維護(hù)性能的SIEMENS 802D，其核心部件，其核心部件 - PCU 面板控面板控制單元將制單元將CNC、PLC、人機(jī)界面和通訊等功能集成于一體。可靠性高、人

20、機(jī)界面和通訊等功能集成于一體?？煽啃愿?、易于安裝。易于安裝。CNC 功能，功能，SIEMENS控制車床、鉆銑床控制車床、鉆銑床, 可控制可控制4個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)數(shù)字或模個(gè)進(jìn)給軸和一個(gè)數(shù)字或模擬主軸擬主軸 ,三軸聯(lián)動(dòng)，具有直線插補(bǔ)、平面圓弧插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、空間圓三軸聯(lián)動(dòng)，具有直線插補(bǔ)、平面圓弧插補(bǔ)、螺旋線插補(bǔ)、空間圓弧弧CIP插補(bǔ)等控制方式。插補(bǔ)等控制方式。操作單元操作單元 顯示器為單色顯示器為單色10.4 TFT顯示器，彩色為選件顯示器，彩色為選件 全功能數(shù)控鍵盤具有水平安裝方式，和垂直安裝方式全功能數(shù)控鍵盤具有水平安裝方式，和垂直安裝方式標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板選件標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床控制面板選件三個(gè)手輪接口三

21、個(gè)手輪接口RS232串行接口串行接口 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線接口生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線接口 標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口PC卡插槽用于數(shù)據(jù)備份和批量生產(chǎn)卡插槽用于數(shù)據(jù)備份和批量生產(chǎn) 任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 1. SIEMENS 802數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 1功能特點(diǎn)功能特點(diǎn)操作與顯示，操作面板帶有操作與顯示，操作面板帶有8個(gè)水平軟鍵和個(gè)水平軟鍵和8個(gè)垂直軟鍵的直觀操作，個(gè)垂直軟鍵的直觀操作， 可以可以直接顯示對(duì)刀及刀具測(cè)量、工件坐標(biāo)系測(cè)量、根本坐標(biāo)偏移、直接顯示對(duì)刀及刀具測(cè)量、工件坐標(biāo)系測(cè)量、根本坐標(biāo)偏移、MDA方式方式端面加工、程序段搜索運(yùn)行、坐標(biāo)軸鎖定、

22、快速空運(yùn)行、后臺(tái)編程。端面加工、程序段搜索運(yùn)行、坐標(biāo)軸鎖定、快速空運(yùn)行、后臺(tái)編程。零件編程，零件程序編制使用標(biāo)準(zhǔn)零件編程，零件程序編制使用標(biāo)準(zhǔn)G代碼編程代碼編程DIN66025、西門子高級(jí)語(yǔ)、西門子高級(jí)語(yǔ)言編程、言編程、ISO標(biāo)準(zhǔn)編程、標(biāo)準(zhǔn)編程、 車削、銑削工藝循環(huán)編程、藍(lán)圖編程車削、銑削工藝循環(huán)編程、藍(lán)圖編程 、極坐標(biāo)、極坐標(biāo)編程等，程序存儲(chǔ)器容量達(dá)編程等，程序存儲(chǔ)器容量達(dá)340K字節(jié)字節(jié) 。PLC，SIEMENS 802數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)PLC采用標(biāo)準(zhǔn)的采用標(biāo)準(zhǔn)的S7-200編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言 Micro/WIN ，具有梯圖編程、具有梯圖編程、 梯圖在線顯示、梯圖在線顯示、PLC遠(yuǎn)程診斷、完全

23、漢化的遠(yuǎn)程診斷、完全漢化的PLC編程工編程工具隨機(jī)提供、具隨機(jī)提供、 隨機(jī)提供隨機(jī)提供PLC子程序和用于車床銑床的子程序和用于車床銑床的PLC應(yīng)用程序?qū)嵗龖?yīng)用程序?qū)嵗裙δ?。等功能?任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 1. SIEMENS 802數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 2硬件構(gòu)成硬件構(gòu)成 SINUMERIK 802D是個(gè)集是個(gè)集成的單元，它是由成的單元，它是由NC以及以及PLC和人機(jī)界面和人機(jī)界面HMI組成，通過(guò)組成，通過(guò)PROFIBUS總線連接驅(qū)動(dòng)裝置以總線連接驅(qū)動(dòng)裝置以及輸入輸出模。主要由數(shù)控系統(tǒng)、及輸入輸出模。主要由數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)床控制面板、

24、個(gè)人計(jì)算機(jī)、調(diào)機(jī)床控制面板、個(gè)人計(jì)算機(jī)、調(diào)試電纜、輸入試電纜、輸入/輸出模塊、驅(qū)動(dòng)輸出模塊、驅(qū)動(dòng)器、總線組成。器、總線組成。SINUMERIK 802D控制面板連接圖任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 2SIEMENS 810 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 1功能特點(diǎn)功能特點(diǎn) SIEMENS 810D的突出之處在于其不斷擴(kuò)展的特性。其自學(xué)習(xí)、自的突出之處在于其不斷擴(kuò)展的特性。其自學(xué)習(xí)、自優(yōu)化系統(tǒng)使系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間大為縮短。精調(diào)也可按機(jī)床用戶的要求簡(jiǎn)單優(yōu)化系統(tǒng)使系統(tǒng)的調(diào)整時(shí)間大為縮短。精調(diào)也可按機(jī)床用戶的要求簡(jiǎn)單自動(dòng)地進(jìn)行。遠(yuǎn)程診斷使其故障的分析解決更加方便

25、快捷。自動(dòng)地進(jìn)行。遠(yuǎn)程診斷使其故障的分析解決更加方便快捷。SIEMENS 810D系統(tǒng)沒(méi)有驅(qū)動(dòng)接口，系統(tǒng)沒(méi)有驅(qū)動(dòng)接口，SIEMENS 810D NC軟件選件的根本包含了軟件選件的根本包含了840D的全部功能。的全部功能。 2) 硬件構(gòu)成硬件構(gòu)成 SIEMENS 810D是由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元是由數(shù)控及驅(qū)動(dòng)單元CCU或或NCU，MMC,PLC模塊三局部組成，由于在集成系統(tǒng)時(shí)，總是將模塊三局部組成，由于在集成系統(tǒng)時(shí)，總是將SIMODRIVE 611D驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)和數(shù)數(shù) 控單元控單元CCU或或NCU并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此并排放在一起，并用設(shè)備總線互相連接，因此在說(shuō)明時(shí)將兩者劃歸一處。在說(shuō)

26、明時(shí)將兩者劃歸一處。 任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.1SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 2SIEMENS 810 數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng) 3數(shù)字驅(qū)動(dòng)數(shù)字驅(qū)動(dòng) 數(shù)字伺服：運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行局部，數(shù)字伺服：運(yùn)動(dòng)控制的執(zhí)行局部，由由611D伺服驅(qū)動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)和1FT6(1FK6)電機(jī)電機(jī)組成。組成。810D配置的驅(qū)動(dòng)一般采用配置的驅(qū)動(dòng)一般采用SIMODRIVE 611D.它包括兩局部：它包括兩局部：電源模塊電源模塊+驅(qū)動(dòng)模塊功率模塊。驅(qū)動(dòng)模塊功率模塊。 4PLC模塊模塊 SIEMENS 810D系統(tǒng)的系統(tǒng)的PLC局部局部使用的是西門子使用的是西門子SIMATIC S7-300的軟的軟件及

27、模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右件及模塊，在同一條導(dǎo)軌上從左到右依次為電源模塊，接口模塊和信號(hào)模依次為電源模塊，接口模塊和信號(hào)模塊。塊。SIEMENS 810D硬件結(jié)構(gòu)圖任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 1FANUC數(shù)控系統(tǒng)概述數(shù)控系統(tǒng)概述 日本日本FANUC公司自公司自50年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來(lái)，已開發(fā)出年代末期生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)以來(lái)，已開發(fā)出40多種多種系列的數(shù)控系統(tǒng)，特別是系列的數(shù)控系統(tǒng)，特別是70年代中期開發(fā)出年代中期開發(fā)出FS5、FS7系統(tǒng)以后，所生產(chǎn)系統(tǒng)以后，所生產(chǎn)的系統(tǒng)都是的系統(tǒng)都是CNC系統(tǒng)。從此，系統(tǒng)。從此，F(xiàn)ANUC公司的公司的CN

28、C系統(tǒng)大量進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，系統(tǒng)大量進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，在中國(guó)在中國(guó)CNC市場(chǎng)上處于舉足輕重的地位。市場(chǎng)上處于舉足輕重的地位。 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)：數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)：1系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。 2具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。3有較完善的保護(hù)措施。有較完善的保護(hù)措施。4FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的根本功能和選項(xiàng)功能。系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的根本功能和選項(xiàng)功能。 5提供大量豐富的提供大量豐富的PMC信號(hào)和信號(hào)和PMC功能指令。功能指令。6具有很強(qiáng)的具有很強(qiáng)的DNC功能。功能。7提供豐富的維修報(bào)警和診

29、斷功能。提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。任務(wù)2.2典型數(shù)控系統(tǒng)及其接口2.2.2FANUC數(shù)控系統(tǒng)及其接口數(shù)控系統(tǒng)及其接口 2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的部件連接 FANUC數(shù)控系統(tǒng)的部件連接包括控制單元的連接(FANUC 0i-MB)，主軸控制單元的連接具體連接包括高速串行總線接口板連接、串行主軸連接、模擬主軸連接、串行主軸連接信號(hào)、串行主軸連接插座信號(hào)、模擬主軸連接位置編碼器插座信號(hào)，伺服放大器模塊的連接，各模塊的LED狀態(tài)顯示其中包括電源模塊、伺服模塊和主軸模塊的LED顯示，急停與超程解除控制線路，機(jī)床I/O接口的連接。任務(wù)2.3數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定2.3.1數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù) 數(shù)控系統(tǒng)

30、制造廠家的用戶是機(jī)床制造廠家。數(shù)控系統(tǒng)制造廠家為了適用面廣，為數(shù)控裝置預(yù)留了很大的適應(yīng)范圍余地，以便適應(yīng)自己設(shè)計(jì)、制造的機(jī)床，具體包括如下一些參數(shù)。v 根據(jù)機(jī)床性能和加工要求決定的參數(shù)：如一個(gè)軸的加減速時(shí)間、跟隨誤差大小等。v 機(jī)床制造廠在調(diào)試過(guò)程中決定的參數(shù)：如正反向間隙、螺距的補(bǔ)償?shù)?。v 數(shù)控裝置制造廠家自己來(lái)規(guī)定的參數(shù)：例如所買的系統(tǒng)應(yīng)是幾軸聯(lián)動(dòng)，以及其他的一些規(guī)定的參數(shù)。v 最終用戶根據(jù)必要情況進(jìn)行適當(dāng)修改的參數(shù)：數(shù)控系統(tǒng)有一些是全是數(shù)字化的，在進(jìn)行調(diào)節(jié)器運(yùn)算時(shí)，必須有一些參數(shù)，這些參數(shù)是可以在一定范圍內(nèi)變化的。 任務(wù)2.3數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定2.3.2數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)類型數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)類型

31、按參數(shù)的表示形式來(lái)劃分，數(shù)控機(jī)床的參數(shù)可分為三類。1狀態(tài)型參數(shù)，是指每項(xiàng)參數(shù)的八位二進(jìn)制數(shù)位中，每一位都表示了一種獨(dú)立的狀態(tài)或者是某種功能的有無(wú)。2比率型參數(shù)，是指某項(xiàng)參數(shù)設(shè)置的某幾位所表示的數(shù)值都是某種參量的比例系數(shù)。3真實(shí)值參數(shù)是，表示某項(xiàng)參數(shù)是直接表示系統(tǒng)某個(gè)參數(shù)的真實(shí)值。這類參數(shù)的設(shè)定范圍一般是規(guī)定好的，設(shè)定參數(shù)的參數(shù)不能超出范圍值。任務(wù)2.3數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定秘密級(jí)參數(shù)，是指數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠在各類公開發(fā)行的資料所提供的參數(shù)說(shuō)明中，均有一些參數(shù)不做介紹，如果這類參數(shù)發(fā)生改變，用戶將不知所措，必須請(qǐng)廠家專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)和維修。普通型參數(shù)，但凡在CNC制造廠家提供的資料上有詳細(xì)介紹參數(shù)均可

32、視為普通型參數(shù)。這類參數(shù)只要按著資料上的說(shuō)明弄清含義，能正確、靈活應(yīng)用即可。按參數(shù)本身的性質(zhì)按參數(shù)本身的性質(zhì)可分為兩類可分為兩類2.3.2數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)類型數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)類型任務(wù)2.3數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定2.3.3參數(shù)的顯示與設(shè)定參數(shù)的顯示與設(shè)定 1FANUC數(shù)控裝置的參數(shù)的顯示與修改數(shù)控裝置的參數(shù)的顯示與修改1參數(shù)顯示步驟參數(shù)顯示步驟 按按MDICRT單元的單元的PARAM鍵，參數(shù)顯示在熒光屏畫面上。有如下鍵，參數(shù)顯示在熒光屏畫面上。有如下二種方法來(lái)改變畫面的內(nèi)容：二種方法來(lái)改變畫面的內(nèi)容： 方法方法1：按：按PAGE鍵，顯示向下變化。鍵，顯示向下變化。 按按PAGE鍵，顯示是向回翻。鍵，顯示是向回翻。 方法方法2：按：按N鍵，參數(shù)號(hào)用鍵，參數(shù)號(hào)用DATA鍵輸入，然后按鍵輸入，然后按IN