項目二數控系統(tǒng)硬件綜合連接課件

1、數控系統(tǒng)連接與調試數控系統(tǒng)連接與調試項目二項目二 FANUC數控系統(tǒng)硬件綜合連接數控系統(tǒng)硬件綜合連接蕪湖職業(yè)技術學院蕪湖職業(yè)技術學院 朱強朱強1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（1 1） 一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（2 2） 風扇CA121CA121視頻信號接口CA79ACA79APCMCIA接口CA88ACA88ADC24V-INDC24V-INCP1CP1串行主軸串行主軸/ /位置編碼器插座位置編碼器插座JA41JA41I/O-Link插座JD51AJD51A模擬主軸

2、/高速DI插座JA40JA40RS232C串行端口1JD36AJD36ARS232C串行端口2JD36BJD36BMDI接口JA2JA2軟鍵接口CA122CA122以太網接口CD38ACD38ACOP10A伺服接口COP10ACOP10A一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（3 3） （1 1）電源接口）電源接口CP1CP1 數控系統(tǒng)控制單元主板正常工作需要外部數控系統(tǒng)控制單元主板正常工作需要外部 提供提供DC24VDC24V電源，電源， 外部外部AC200VAC200V電源經過開關電源后變?yōu)殡娫唇?/p>

3、過開關電源后變?yōu)镈C24VDC24V， 通過通過CP1CP1接口輸入，供主板工作。接口輸入，供主板工作。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（4 4） （2 2）串行主軸或位置編碼器接口）串行主軸或位置編碼器接口JA41JA41 FANUC FANUC數控系統(tǒng)對機床主運動的控制是通過主軸數控系統(tǒng)對機床主運動的控制是通過主軸 放大器來實現的。放大器來實現的。 數控系統(tǒng)將串行主運動指令通過數控系統(tǒng)將串行主運動指令通過JA41JA41接口傳遞給接口傳遞給 主軸放大器主軸放大器SPMSPM的的JA7BJA7

4、B接口，接口， 主軸放大器經過變頻調速控制給主軸電機輸出動力電源。主軸放大器經過變頻調速控制給主軸電機輸出動力電源。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（5 5） CNCJA41JA7BJYA2SPM反饋線接口反饋線接口動力線接口動力線接口一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（6 6） 關于串行主軸接口，有以下幾點需要說明：關于串行主軸接口，有以下幾點需要說明：1 1）該接口所連接的放大器一定是串行主軸放

5、大器；）該接口所連接的放大器一定是串行主軸放大器；2 2）當系統(tǒng)使用模擬主軸時應使）當系統(tǒng)使用模擬主軸時應使CNCCNC模擬主軸接口模擬主軸接口(JA40)(JA40) 與放大器連接，與放大器連接，JA41JA41接口此時連接模擬主軸位置編碼器；接口此時連接模擬主軸位置編碼器；3 3）當數控系統(tǒng)控制多個串行主軸時，連接方式如圖所示。）當數控系統(tǒng)控制多個串行主軸時，連接方式如圖所示。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（7 7） JA41JA40一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系

6、統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（8 8） （3 3）I/O LinkI/O Link接口接口JD51A JD51A 對于數控機床順序邏輯動作，即在用戶加工程序中用對于數控機床順序邏輯動作，即在用戶加工程序中用 M M、S S、T T指令部分，由指令部分，由PMCPMC控制實現?？刂茖崿F。 其中包括主軸速度控制、刀具選擇、工作臺更換、轉其中包括主軸速度控制、刀具選擇、工作臺更換、轉 臺分度、工件夾緊與松開等。臺分度、工件夾緊與松開等。 這些來自機床側的輸入、輸出信號與這些來自機床側的輸入、輸出信號與CNCCNC之間是通過之間是通過 I/O Link

7、I/O Link建立信號聯(lián)系的。建立信號聯(lián)系的。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口（數控系統(tǒng)主板結構與接口（9 9） CNCJD51AJD1BJD1AI/O模塊機床操作面板按鈕、開關、旋鈕等機床操作面板指示燈JD1BJD1AJD1BJD1A機床運動部件限位開關、電磁閥液壓、氣壓、潤滑裝置繼電器電路機床其它強電電路I/O模塊I/O模塊一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口數控系統(tǒng)主板結構與接口（1010） （4 4）模擬主軸接口）模擬主軸接口JA40JA

8、40 如果采用非如果采用非FANUCFANUC公司主軸電機，則可以采用變頻器驅動。公司主軸電機，則可以采用變頻器驅動。變頻器和變頻器和CNCCNC之間通過之間通過JA40JA40接口連接，這時接口連接，這時CNCCNC通過通過JA40JA40接口給變頻器提供接口給變頻器提供0V+10V0V+10V模擬指令信號。模擬指令信號。CNCCNC、變頻器、主軸電機連接圖如圖所示。、變頻器、主軸電機連接圖如圖所示。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口CNCJA40變頻器JA411 1數控系統(tǒng)主板結構與接口數控系統(tǒng)主板結構與接口（1111） 反饋線接口反饋線接口動

9、力線接口動力線接口一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口數控系統(tǒng)主板結構與接口（1212） （5 5）RS-232CRS-232C數據傳輸接口數據傳輸接口JD36AJD36A、JD36BJD36B 通過數據線該接口可以和外部計算機相連，實現梯形圖的上傳通過數據線該接口可以和外部計算機相連，實現梯形圖的上傳和下傳，還可以通過外部計算機監(jiān)控梯形圖運行狀態(tài)以及實現加工和下傳，還可以通過外部計算機監(jiān)控梯形圖運行狀態(tài)以及實現加工程序的程序的DNCDNC傳送等。傳送等。 數據傳輸接口共有兩個，分別是數據傳輸接口共有兩個，分別是JD36A

10、JD36A和和JD36BJD36B，一般使用左邊，一般使用左邊接口（接口（JD36AJD36A），右邊接口（），右邊接口（JD36BJD36B）為備用接口。如果使用存儲卡）為備用接口。如果使用存儲卡可以替代數據傳輸接口功能，此接口可以不連接。可以替代數據傳輸接口功能，此接口可以不連接。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口1 1數控系統(tǒng)主板結構與接口數控系統(tǒng)主板結構與接口（1313） （6 6）MDIMDI插座插座JA2JA2 是是MDIMDI鍵盤與數控系統(tǒng)連接接口，數控系統(tǒng)出廠時已經鍵盤與數控系統(tǒng)連接接口，數控系統(tǒng)出廠時已經 連接好，不需要改動，但要

11、檢查是否松動。連接好，不需要改動，但要檢查是否松動。（7 7）軟鍵接口）軟鍵接口CA122CA122 是顯示器下面軟鍵與數控系統(tǒng)連接的接口，同樣，數控是顯示器下面軟鍵與數控系統(tǒng)連接的接口，同樣，數控 系統(tǒng)出廠時已經連接好，不需要改動。系統(tǒng)出廠時已經連接好，不需要改動。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口（9 9）伺服放大器接口）伺服放大器接口COP10ACOP10A 伺服放大器伺服放大器SVMSVM通過通過COP10ACOP10BCOP10ACOP10B接口接受接口接受CNCCNC發(fā)出的進給運動速度和位移發(fā)出的進給運動速度和位移 指令信號，驅動各軸伺

12、服電機運轉實現刀具和工件之間的相對運動。指令信號，驅動各軸伺服電機運轉實現刀具和工件之間的相對運動。 FANUC FANUC數控系統(tǒng)與伺服放大器接口之間的連接采用數控系統(tǒng)與伺服放大器接口之間的連接采用FSSBFSSB（FANUC Serial Servo FANUC Serial Servo Bus Bus）。）。 對于對于FANUCFANUC單臺伺服放大器，有驅動一軸的，有驅動兩軸的，有驅動三軸的。單臺伺服放大器，有驅動一軸的，有驅動兩軸的，有驅動三軸的。 CNC CNC、伺服放大器、伺服電機之間的連接如圖所示。、伺服放大器、伺服電機之間的連接如圖所示。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典

13、型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口COP10B JF1COP10A JF2SVMCNCCOP10ACOP10B JF1COP10A SVMCOP10B JF1COP10A SVM2 2數控系統(tǒng)電源模塊數控系統(tǒng)電源模塊PSMPSM（Power Supply ModulePower Supply Module）接口（接口（1 1） （1 1）電源模塊作用）電源模塊作用 電源模塊的作用是將三相交流電轉換成直流電，為主軸放大器和電源模塊的作用是將三相交流電轉換成直流電，為主軸放大器和 伺服放大器提供伺服放大器提供3

14、00V300V直流電源。直流電源。 在運動指令控制下，主軸放大器和伺服放大器經過由在運動指令控制下，主軸放大器和伺服放大器經過由IGBTIGBT模塊組模塊組 成的三相逆變回路輸出三相變頻交流電，控制主軸電動機和伺服成的三相逆變回路輸出三相變頻交流電，控制主軸電動機和伺服 電動機按照指令要求的動作運行。電動機按照指令要求的動作運行。 電源模塊還提供電源模塊還提供24V24V直流電源。直流電源。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口2 2數控系統(tǒng)電源模塊數控系統(tǒng)電源模塊PSMPSM（Power Supply ModulePower Supply Modul

15、e）接口（）接口（2 2） （2 2）電源模塊型號含義）電源模塊型號含義 電源模塊型號含義如圖所示。電源模塊型號含義如圖所示。FANUCFANUC的的系列電源模塊主要分為系列電源模塊主要分為PSMPSM、PSMRPSMR、PSM-HVPSM-HV、PSMV-HVPSMV-HV四種。四種。電源模塊輸入電壓分為電源模塊輸入電壓分為AC200VAC200V和和AC400VAC400V兩種規(guī)格。兩種規(guī)格。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口2 2數控系統(tǒng)電源模塊數控系統(tǒng)電源模塊PSMPSM（Power Supply ModulePower Supply Mo

16、dule）接口（）接口（3 3） PSM 電源模塊輸入電壓大小空白：輸入電壓200VHV ： 輸入電壓400V電源模塊輸出功率，單位KW電源模塊制動形式空白：再生制動R： 能耗制動V ： 電壓轉換型再生制動C ： 電容制動PSM 電源模塊輸入電壓大小空白：輸入電壓200VHV ： 輸入電壓400V電源模塊輸出功率，單位KW電源模塊制動形式空白：再生制動R： 能耗制動V ： 電壓轉換型再生制動C ： 電容制動一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口2 2數控系統(tǒng)電源模塊數控系統(tǒng)電源模塊PSMPSMCX1A單相200VACCX1BCX2A24VDCJX1B檢

17、測接口CX3MCC伺服電源控制CX4ESP急?？刂芁1 L2 L3三相200VAC輸入一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口（1）及i系列數字伺服連接 數控系統(tǒng)要控制機床主運動、進給運動，這些運動的實現是通過電源模塊供電，主軸放大器、伺服放大器驅動而實現的。對于及i系列數字伺服驅動，PSM、SPM、SVM是安裝在一起的，相互之間的連接關系如圖所示。3 3FANUCFANUC數控系統(tǒng)數字伺服連接數控系統(tǒng)數字伺服連接接NC的JA413 3FANUCFANUC數控系統(tǒng)數字伺服連接數控系統(tǒng)數字伺服連接（2）i系列數字伺服連接 電源模塊、主軸模塊、伺服模塊構成一

18、體化 裝置，稱為SVPM。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口i系列數字伺服SVPM 3 3FANUCFANUC數控系統(tǒng)數字伺服連接數控系統(tǒng)數字伺服連接（a）i系列系列 （b）i系列單軸型系列單軸型 （c）i系列多軸一體型系列多軸一體型一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口CX3MCCCX4ESPCXA2CCOP10BJF1JF2JA7BJYA2i系列數字伺服SVPM TB1AC200V進線TB2主軸動力線輸出伺服動力線輸出一、一

19、、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口（1）FANUC數控系統(tǒng)I/O Link設備類型 FANUC數控系統(tǒng)I/O Link設備通常有以下幾種類型：1）I/O模塊。在0i-D上使用的I/O裝置為I/O模塊，輸入輸出點數為96/64，其接口定義和實物如圖所示。4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部

20、件結構及接口接口CP1 24VDC電源輸入接口，來自開關電源。CP2 24VDC電源輸出接口，給下一個模塊供電。CB104CB107 機床操作面板、MT側開關信號輸入 輸出接口。4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接 JA3手搖脈沖發(fā)生器接口。 JD1A將信號送到下一I/O單元的JD1B。 JD1B連接控制單元或上級I/O單元的JD1A。一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控

21、系統(tǒng)典型部件結構及接口接口（1）FANUC數控系統(tǒng)I/O Link設備類型 FANUC數控系統(tǒng)I/O Link設備通常有以下幾種類型：2）分線盤用I/O模塊 分線盤用I/O模塊結構和接口定義如圖所示，由基本模塊、擴展模塊構成，1塊基本模塊最多可以接3塊擴展模塊，最大輸入點數為96點，最大輸出點數為64點。4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及

22、數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口（1）FANUC數控系統(tǒng)I/O Link設備類型 FANUC數控系統(tǒng)I/O Link設備通常有以下幾種類型：3）I/O單元 對于輸入輸出點數多的數控機床，如復雜加工中心和多軸聯(lián)動機床，更多使用I/O單元，I/O單元結構如圖所示，I/O點數可達到1024/10244 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部

23、件結構及接口接口（2）I/O Link設備與外圍設備的連接 I/O模塊之間的連接 I/O模塊之間通過數據接口按照JD1AJD1B方式級聯(lián)， 如圖所示。4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口JD51AJD1BJD1A4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口（2）I/O Link設備與外圍設備的連接 I/O模塊與各開關信號的連接 I/O模塊與機床操作面板、機床強電柜分線盤的連接 如圖所示。4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構及接口接口4 4數控系統(tǒng)數控系統(tǒng)I/O LinkI/O Link設備接口與連接設備接口與連接一、一、FANUCFANUC數控系統(tǒng)典型部件結構及數控系統(tǒng)典型部件結構