任务03数控系统硬件连接Word下载.docx
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(a)CNC控制器背面接口(b)CNC控制器主板接口
图3-1CNC控制器接口位置图
表3-1CNC控制器接口功能
接口名称
功能
COP1OA
系统轴卡与伺服放大器之间进行数据通信的接口
JA2
MDI面板接口
JD36A
RS-232C串行口1
JD36B
RS-232C串行口2
JA40
主轴模拟输出口/高速DI点的输入口
JD51A
I/0Link接口,系统通过此接口与机床强电柜的I/0设备进行通(包括机床操作面板),交换I/0号
JA41
串行主轴和主轴位置编码器的连接口,如果使用的是FANUC的主轴放大器,此接口与主轴放大器上的接口JA7B连接,若使用模拟主轴此接口与主轴位置编码器连接
CP1
系统的直流24V电源的输入接口,如果机床开机系统黑屏,首先要查看此处是否有直流24V电源输入,如果直流24V电源输入正常,检查系统熔器。
注意此处要用24V稳压电源
JGA
扩展板接口
CA79A
视频信号接口
CA88A
PCMCIA卡接口
CA122
软键接口
CA121
LCD逆变器接口
CD38A
以太网接口
2、系统部件订货规格与电路板规格基本知识
系统序列号是系统唯一的ID号。
如果是北京发那科机电有限公司销售的系统,系统序列号以字母“B”开头,否则以字母“E”开头。
序列号可以通过系统主板外贴的标签查看,如图3-2(a)所示,从图中可看出系统序列号为B09800675。
还可以从数控系统中获得数据表。
按机床MDI面板上的【system】功能键,再按扩展键,直到出现【维护信息】菜单,单击进入“维护信息“页面,如图3-2(b)所示,“SERIAL”一栏显示系统序列号为B09800675。
(a)标签位置
(b)“维护信息”页面
图3-2系统序列号的查看
若从“维护信息”页面中查到的系统序列号如果与从系统主板外贴的标签上查到的系统序列号不一致,一般以从系统主板外贴的标签上查到的为准。
CNC单元内各个组成模块都有独立的生产批号,可供订货或更换备卡时参考。
Oi系列PCB板规格和ID如表3-2所示。
表3-2Oi系列PCB板规格和ID
品名
规格
ID
主板AO
A20B-8200-0540
00428
主板A1
A20B-8200-0541
00429
主板A2
A20B-8200-0542
0042A
主板A3
A20B-8200-0543
0042B
主板A5
A20B-8200-0545
0042C
轴卡A1
A20B-3300-0635
00146
轴卡A2
A20B-3300-0638
0014B
轴卡B2
A20B-3300-0632
0014D
轴卡B3
A20B-3300-0631
0014E
FLASHROM/SRAM模块A1(FLASHROM64MB,SRAM1MB)
A20B-3900-0242
FLASHROM:
E3SRAM:
03
FLASHROM/SRAM模块B1(FLASHROM128MB,SRAM1MB)
A20B-3900-0240
E4
SRAM:
FLASHROM/SRAM模块B2(FLASHROM128MB,SRAM2MB)
A20B-3900-0241
04
快速以太网
A20B-8101-0030
00701
电源(无插槽)
A20B-8200-0560
01
电源(2插槽)
A20B-8200-0570
10
变频器(8.4in彩色LCD用)
A20B-8002-0703
-
变频器(10.4in彩色LCD用)
A20B-8002-0702
触摸板控制印制电路板
A20B-8002-0312
4、各部件的作用
数控系统是数控机床的大脑和中枢,数控系统本体的硬件组成如下:
(1)、CPU:
中央处理器,负责整个系统的运算、中断控制等。
(2)、存储器FLASHROM、SRAMDRAM:
FlashROM(FlashReadOnlyMemory,快速可改写只读存储器)存放着FANUC公司的系统软件,包括:
①、插补控制软件;
②、数字伺服软件;
③、PMC控制软件;
④、PMC应用程序(梯形图);
⑤、网络通信软件(以太网及RS-232C、DNC等);
⑥、图形显示软件等。
SRAM(StaticRandomAccessMemory静态随机存储器)存放着机床厂及用户数据:
①、系统参数(包括数字伺服参数);
②、加工程序;
③、用户宏程序;
④、PMC参数;
⑤、刀具补偿及工件坐标补偿数据;
⑥、螺距误差补偿数据。
DRAM(DynamicRandomAccessMemory,动态随机存储器)作为工作存储器,在控制系统中起缓存作用。
(3)、数字伺服轴控制卡
目前数控技术广泛采用全数字伺服交流同步电机控制。
全数字伺服的运算以及脉宽调制功能均以软件的形式打包装入CNC系统内(写入FLASHROM中),支撑伺服软件运算的硬件环境由DSP(DigitalSignalProcess,数字信号处理器)以及周边电路组成,这就是所谓的“轴控制卡”,简称“轴卡”。
(4)、主板
包含CPU外围电路、I/OLink(串行输入/输出转换电路)、数字主轴电路、模拟主轴电路、RS-232C数据输入/输出电路、MDI(手动数据输入)接口电路、高速输入信号等。
4、综合接线图
三、CNC系统抗干扰措施
数控系统一般在电磁环境恶劣的工业现场使用。
在数控机床的电气设计过程中,数控系统对干扰的抑制,如果处理不好,经常会发生数控系统和电动机反馈的异常报警,在机床电气完成装配后,处理这类问题就非常困难。
为了避免数控系统此类故障的发生,在机床设计时应该全方位考虑。
1、CNC系统干扰产生的主要原因
数控系统的安装与连接不仅要考虑外部干扰的影响,同时也必须考虑内部控制装置之间控制装置对外部设备的干扰。
①、电源进线端的浪涌电流。
②、感性负载(交流接触器、继电器等)接通关断时反向电动势引起的脉冲干扰。
③、辐射噪音的干扰,如图3-3所示。
图3-3辐射噪音的干扰
④、感应噪音的干扰,如图3-4所示。
图3-4感应噪音的干扰
⑤、传导噪音的干扰
连接同一电源和公共地线的设备之间,因某一大功率的器件所产生的噪音,可对其他设备产生传导噪音的干扰。
图3-5电磁干扰
2、抗干扰的措施
为了预防干扰,数控系统可采用如下措施
(1)、接地处理
①、信号地(SG):
供给控制信号的基准电平(0V)
②、机壳地(FG):
抵抗干扰而提供的将内部和外部噪音隔离的屏蔽层,各单元机壳、外罩、安装板和电缆的屏蔽均应接在一起。
③、系统地(PE):
保护地。
各装置的机壳地和大地相连,保护人员免予触电危险的同时还可使干扰噪音流入大地。
信号地和机壳地在系统内部已经相连,将机壳地接入接地端。
如图3-6所示。
图3-6机壳地接入接地端示意图
伺服放大器接地,电源单元的信号接地与机壳接地之间的走线与接地点应尽量分开,避免相互干扰。
如图3-7所示。
图3-7伺服放大器接地示意图
电源输入端加装浪涌吸收器和噪音滤波器、隔离变压器等,如图3-8所示。
图3-8电源输入端加装浪涌吸收器和噪音滤波器、隔离变压器示意图
(2)、加噪音滤波器
①消除电缆的辐射噪音
②杂散电容引起的传导噪音
(3)、交流感性负载(接触器线圈)加装灭弧器
(4)、直流感性负载(继电器线圈)加装二极管
(5)、信号线和动力线走线分离处理方法如表3-3所示。
表3-3信号线和动力线走线分离处理方法
组
信号内容
处理方法
A
交流电源线
请于B、C组独立捆束,或与其他采用电磁屏蔽方法。
电机动力线
交流电磁阀线
B
直流电磁阀或继电器(+24V)
请与A组独立捆束,或采用电磁屏蔽的方法。
尽可能的与C组分离
I/O装置与强电盘连线
其他的直流控制电源线(+24V)
C
系统与外设的通讯线
尽可能的与B组分离
必须进行屏蔽处理
电机编码器反馈线
主轴反馈线
手轮线
RS232-C
注:
独立捆束指组和组之间的间隔在10cm以上,电磁屏蔽措施可采用钢板隔离、加装磁环等手段。
(6)、信号电缆的屏蔽接地处理,如图3-9所示。
图3-9信号电缆的屏蔽接地示意图
若通讯反馈电缆较长也可以通过加装磁环,来抵抗干扰。
尽量使信号线的屏蔽接地板与电源单元的接地板分离。
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