数控机床维修与调整熊军第3章典型数控系统的硬件连接课件教学.pptVIP

第3章 典型数控系统的硬件连接 3.1．FANUC系列产品及其特点 3.2．FANUC系统的连接 3.3．西门子公司数控系统产品结构 3.4．国产数控系统 3.1．FANUC系列产品及其特点 3.1.1．FANUC 6 系统 3.1.2．F10／F11／F12 系列 3.1.3．FS15／16／18 系列 3.1.4．F0系列 3.1.5．FANUC新一代NGC系列 3.1.1．FANUC 6 系统 3.1.2．F10／F11／F12 系列 F10 、F11 系列数控装置的主板采用大板结构，其他模块采用了小板，插在主板上。 F12 系列数控装置中所有电路板分别安装在两个底板上。 F10、F11、F12 系列为多处理器系统，主 CPU 和 PLC 的 CPU 是 68000 。电路板使用专用 LSI 芯片，包括了 BAC（总线仲裁控制器）、系统支持单元（ SSU ）、IOC（输入输出控制器）、MB87103（位置控制芯片）、操作面板控制器（OPC）、在系统中还采用了4M的大容量磁泡存储器、AD和D／A从模块以及ATC（自动刀具交换装置）和APC（自动托盘交换装置）控制用定位模块的应用，使系统的性能比FS6有了很大的提高。系统有 RS-232、RS-422 接口。 3.1.3．FS15／16／18 系列 1．F15 系列 见教材 2．F16／18 系列 见教材 3.1.4．F0系列 1．F0系列数控系统的特点： （1）本系统是一种小型高精度、高性能的软件固定型 CNC 。 （2）为了便于系统的维修，内部具备多种自诊断功能： ① 微处理器不断地监视系统内部的工作状态，并能分类显示 CNC 内部状态。一旦发生故障，报警指示灯立即发亮，并使 CNC 停止工作。同时在 CRT 上可分类显示出故障详细内容； ② 在 CRT 显示器上，可显示出从 CNC 输出或向 CNC 输入的接通、关断信号； ③ 通过 MDI （手动数据输入）可以“位”为单位接通、关断从 CNC 输出的接通、关断信号。 ④ 可用 CRT 显示检查数控系统的快速进给速度、加／减速时间常数等各种参数设定值。 ⑤ 由于采用了高速微处理器的数字式交流伺服系统．无漂流影响，实现了高速、高精度的控制。 2．在 F0 系列中还有一种规格是 F0-PC ，它是专为转塔冲床开发的高性能 CNC ，有下述特点： （1）电子器件采用表面安装的 LSI 及超薄型显示单元； （2）高性能的数字伺服系统； （3）利用 M 、S 、T 和 B 代码直接加工指令，缩短了加工循环时间，提高加工效率。 （4）超级控制功能。除了 0C 系列的标准功能外，还增加了冲压功能、晶格点阵功能、多段数据加工功能、C 轴控制功能等。 3.1.5．FANUC新一代NGC系列 FANUC的新一代NGC（NEXT GENERATION CONTROLLERS）数控系统（以下简称为NGC系列）包括3个系列： 0i系列：高可靠性和高性能价格比的CNC，该系列包括FS0i/0i Mate-MODEL C； 16i系列：适合于各种数控机床的高速、高精、纳米CNC，该系列包括FS16i／18i／21i-MODEL B； 30i系列：适合于先进、复合、多轴、多通道、纳米CNC，该系列包括 FS30i/31i/32i- MODEL A。 3.2．FANUC系统的连接 3.2.1．数控系统的模块组成 3.2.2．控制单元的连接 3.2.3．电源模块的连接 3.2.4．伺服模块的连接 3.2.5．主轴模块的连接 3.2.1．数控系统的模块组成 我们以 FANUC 0i－A 数控系统为例学习其控制单元、电源模块、伺服模块、显示单元、MDI 单元等硬件是如何进行连接的。一般地，FANUC 0i－A 数控系统与 FANUC 伺服电动机 α 系列和 β 系列相连。α系列主要用于驱动主轴、伺服轴，而β系列主要用于换刀机械手和刀库的驱动。 我们以 FANUC 0i－A 、 FANUC 伺服电动机α 系列和 FANUC 伺服电动机 β 系列为例，说明控制单元、电源模块、主轴模块、伺服轴模块的各个接口的定义与连接对象。 3.2.2．控制单元的连接 控制单元包括一个塑料外壳，风扇，和 PCB 底板。空气由控制单元底部进入，通过安装在顶部的风扇排出，保证空气的流动。 PCB 底板，安装在机架的后面；在机架的左侧还有另一个连接器，这个连接器是用来测试控制器，以及其他用途的连接。 系统控制单元有A 、B两种型号。A、B单元的选择是根据机床的需要来确定的，一般A规格主要用于4轴之内的系统，B规格用于5轴以上的系统。主PCB板与控制单元相同，也分为A、B两种规格，与控制单元配合使用。 控制单元由两大部分组成，即左半边的主板和右半边的 I／O 板。主板