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数控系统接口分析与连接实训 FUNAC系统为例 华中数控系统为例 本章内容 1、什么是数控装置的接口？ 计算机数控装置的接口是数控装置与数控系统的功能部件（主轴模块、进给伺服模块、PLC模块等）和机床进行信息传递、交换和控制的端口，称之为接口。接口在数控系统中占有重要的位置。不同功能模块与数控系统相连接，采用与其相应的输入/输出（I/0）接口。 HNC数控装置接口有： 2、数控系统综合实验台组成分析 HED-21S数控系统综合实验台由数控装置、变频调速主轴及三相异步电机、交流伺服单元及交流伺服电机、步进电机及步进电机驱动器单元、测量装置、十字工作台等组成。实验台系统组成如图3-2所示。 3、数控系统各部分分析 1）变频调速主轴单元 变频主轴采用日立SJ100-007HFE变频器。变频器采用正弦波脉宽调制（PWM）控制，额定输入电压三相交流380V，额定输出电流2.5A输出频率1~360HZ，适用电机容量1.75KW。变频器与数控装置的连接如图所示： 2)伺服驱动装置 伺服驱动装置时数控装置和机床传动部件间的联系环节，他们有的带动工作台，有的带动刀具，通过几个轴的综合联动，使刀具相对于工件产生各种复杂的机械运动，加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。与伺服单元相对应，驱动装置有步进电机，直流伺服电机和交流伺服电机等。 3）I/O装置 I/O端子板分输入端子板和输出端子板两种，通常作为HNC-21数控装置XS10、XS11、XS20、XS21接口的转接单元使用，以方便连接及提高可靠性。 4）工作台 XZ工作台集成了雷塞57HS13四相混合式步进电机，MSMA022A1C交流伺服电机，光栅尺。机械部分采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台，用于实现目标轨迹和动作。X轴执行装置采用四相混合式步进电机，步进电机没有传感器，不需要反馈，用于实现开环控制。Z轴执行装置采用交流伺服电机，交流伺服和交流伺服电机组成一个速度环控制系统。安装在交流伺服电机轴上的增量式码盘充当位置传感器，用于间接测量机械部分的移动距离，可构成一个位置半闭环控制系统；也可用安装在十字工作台上的光栅尺直接测量机械部分移动距离，构成一个位置全闭环控制系统。 5）刀架 4、数控装置与各部分的连接图分析 HED-21S数控系统综合实验台可实现主轴驱动系统的速度控制，进给伺服驱动系统的开环、半闭环、闭环控制。其主要部件有：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，由步进电机构成的进给伺服驱动系统。电气控制系统原理分为以下几个方面: 1)数控装置与主轴的连接 2）数控装置与步进驱动单元的连接 3）数控装置与交流伺服单元的连接 4）数控系统刀架的连接 5）数控装置与手摇单元和光栅尺的连接 2）、伺服单元 伺服单元分为主轴伺服和进给伺服，分别用来控制主轴电动机和进给电动机。伺服单元接受自CNC装置的进给指令，这些指令经变换和放大后通过驱动装置转变成执行部件进给的速度、方向、位移。因此伺服单元是数控装置和机床本体的联系环节，它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。实验台采用的伺服驱动单元： ①步进驱动单元 步进驱动器采用深圳雷塞M535是分型高性能步进驱动器，适合驱动中小型的任何两相或四相混合式步进电机。电流控制采用先进的双极型等角度恒力距技术，每秒两万次的的斩波频率。在驱动器的侧边装有一排拨码开关组，可以用来选择细分精度，以及设置动态工作电流和静态工作电流。 ②交流伺服驱动单元 交流伺服采用SANYO Q系列的QSIAO1AAOM601P00,提供位置控制、速度控制、转矩控制三种控制方式（需设置交流伺服参数，并修改相应连线）。 QSIAO1AAOM601P00为三相220V输入，输入电流为2.5A，输出电流为2.2A. * * *