项目七 华中数控系统

1. 项目七 华中数控系统 （2007版） 主编 张爱红

2. 项目七 华中数控系统 单元一 华中（世纪星）数控系统概述 单元二 华中数控系统部件连接 单元三 华中数控系统参数 单元四 华中数控系统的运行与调试 单元五 华中数控系统的数据保护

3. 项目七 华中数控系统 单元一 华中（世纪星）数控系统概述 一、华中数控系统的特点 二、华中数控系统功能部件的接口与功能

4. 项目七 华中数控系统 一、华中数控系统的特点 华中数控综合实验台由数控装置、变频调速主轴及三相异步电动机、交流伺服单元及交流伺服电动机、步进电动机驱动器及步进电动机、测量装置、十字工作台组成。

5. 项目七 华中数控系统 1.数控装置 HNC-21TF数控装置内置嵌入式工业PC机，配置7.7”彩色液晶屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口，内嵌式PLC于一体，可选配各种类型的脉冲接口、模拟接口的交流伺服单元或步进电动机驱动器。 2.变频调速主轴单元 变频主轴采用西门子MICROMASTER 440系列的SE6440-2UD21-5AA0变频器配三相异步电机。 3.交流伺服驱动单元 交流伺服和交流伺服电机采用松下MINAS A系列的MSDA023A1A伺服单元和MSMA022A1C伺服电动机。 4.步进驱动单元 步进驱动器和步进电机采用深圳雷塞M535和57HS13。四相混合式步进电机，步进角为1.8度,静转矩1.3Nm,额定相电流2.8A 。

6. 项目七 华中数控系统 5.输入与输出装置 输入接线端子板提供NPN和PNP两种类型开关量信号输入，输出继电器板集成八个单刀单投继电器和两个双刀双投继电器。 • 6.工作台 • 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。Y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闭环控制系统。 • 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，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位移，构成一个位置闭环控制系统。

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9. 引脚号 信号名 说明 项目七 华中数控系统 1、5 AC24V1/2 交流24V电源 2 DC24V 直流24V电源 3 空 － 4 DC24V 地 6 PE 地 7 空 － 二、华中数控系统功能部件的接口与功能 1.电源接口—XS1

10. 引脚号 信号名 说明 项目七 华中数控系统 1 DATA 数据 － 2 空 3 GND 电源地 4 VCC 电源 － 5 CLOCK 6 空 时钟 2. PC键盘接口—XS2

11. 引脚号 信号名 说明 项目七 华中数控系统 1 TX_D1+ 发送数据 2 TX_D1- 发送数据 3 RX_D2+ 接收数据 4 BI_D3+ 空置 5 BI_D3- 空置 6 RX_D2- 接收数据 7 BI_D4+ 空置 8 BI_D4- 空置 3. 以太网接口—XS3

12. 引脚号 信号名 说明 项目七 华中数控系统 1 L1 减小写电流 2 L2 驱动器选择A 3 L3 写数据 4 L4 写保护 5 +5V 驱动器电源 6 L5 驱动器A允许 7 L6 步进 8 L7 0磁道 9 L8 盘面选择 10 GND 驱动器电源地、信号地 11 L9 索引 12 L10 方向 13 L11 写允许 14 L12 读数据 15 L13 更换磁盘 4. 软驱接口—XS4

13. 引脚号 信号名 说明 项目七 华中数控系统 1 -DCD 载波检测 2 RXD 接收数据 3 TXD 发送数据 4 -DTR 数据终端准备好 5 GND 信号地 6 -DSR 数据装置准备好 7 -RTS 请求发送 8 -CTS 准许发送 9 -R1 振零指示 5. RS232接口—XS5

14. 引脚号 信号名 说明 项目七 华中数控系统 1 EN+ 使能 2 SCK+ 时钟 3 Dout+ 数据输出 4 Din+ 数据输入 5 GND 地 6 EN- 使能 7 SCK- 时钟 8 Dout- 数据输出 9 Din- 数据输入 6. 远程I/O接口—XS6

15. 信号名 说明 项目七 华中数控系统 24V、24VG DC24V电源输出 ESTOP2、ESTOP3 手持单元急停按钮 I32～I39 手持单元输入开关量 O28～O31 手持单元输出开关量 HA 手摇A相 HB 手摇B相 +5V、5VG 手摇DC5V电源 7. 手持单元接口—XS8

16. 信号名 说明 项目七 华中数控系统 SA+、SA- 主轴码盘A相位反馈信号 SB+、SB- 主轴码盘B相位反馈信号 SZ+、SZ- 主轴码盘Z脉冲反馈 +5V、GND DC5V电源 AOUT1、AOUT2 主轴模拟量指令输出 GND 模拟量输出地 8. 主轴控制接口—XS9

17. 信号名 说明 项目七 华中数控系统 24VG 外部开关量DC24V电源地 I0～I39 输入开关量 O0～O31 输出开关量 ESTOP1，ESTOP3 急停回路与超程回路的串联的接入端子 OTBS1，OTBS2 超程限位开关的接入端子 9. 开关量输入接口—XS10、XS11

18. 信号名 说明 项目七 华中数控系统 A+、A- 编码器A相位反馈信号 B+、B- 编码器B相位信反馈信号 Z+、Z- 编码器Z脉冲反馈信号 +5V，GND DC5V电源 OUTA 模拟指令输出 (-20mA～+20mA) CP+、CP- 指令脉冲输出（A相） DIR+、DIR- 指令方向输出（B相） 10.模拟接口式、脉冲接口式伺服

19. 信号名 说明 项目七 华中数控系统 TXD 数据发送 RXD 数据接收 GND 信号地 11.串行接口式（HSV-11系列）伺服驱动器控制接口—XS40～XS43

20. 项目七 华中数控系统 单元二 华中（世纪星）数控系统部件连接 一、华中数控系统各功能模块 1、电源模块 2、继电器与输入输出开关量 3、数控装置与手摇的连接 4、数控装置与光栅尺的连接 5、数控装置与主轴连接 6、数控装置与步进驱动器连接 7、数控装置与交流伺服连接 8、数控系统刀架电机的连接 二、急停与超程解除控制线路的工作原理

21. 项目七 华中数控系统 1.电源部分的连接

22. 项目七 华中数控系统 2.继电器与输入输出开关量

23. 项目七 华中数控系统 继电器板

24. 项目七 华中数控系统 输入开关接口

25. 项目七 华中数控系统 输出开关接口

26. 项目七 华中数控系统 3.数控装置与手摇脉冲发生器的连接

27. 项目七 华中数控系统 4.数控装置与光栅尺的连接

28. 项目七 华中数控系统 5.数控装置与主轴连接

29. 项目七 华中数控系统 6.数控装置与步进驱动器连接

30. 项目七 华中数控系统 7.数控装置与交流伺服连接

31. 项目七 华中数控系统 8.数控系统刀架电机的连接

32. 项目七 华中数控系统 二、急停与超程解除控制线路的工作原理 所有急停按钮的常闭触点以串联方式，连接到系统的急停回路中。在正常情况下，急停按钮处于松开状态，其触点处于常闭状态。按下急停按钮后，其触点断开，使得系统的急停回路所控制的中间继电器KA 断电，而切断移动装置（如进给轴电机/主轴电机/刀库/架电机等）的动力电源同时连接在PLC 输入端的中间继电器KA 的一组常开触点向系统发出急停报警此信号在打开急停按钮时则作为系统的复位信号

33. 项目七 华中数控系统 发生超程后系统处于超程报警状态各进给装置的动力电源已被切断为了解除超程用户应按以下步骤操作 1 按住数控装置操作面板上的超程解除按钮使系统复位在解除 超程前不得松开超程解除按钮 2 手动操作机床的进给轴按正确的方向移动使被压下的超程限位 开关松开此时超程解除按钮上的指示灯将熄灭 3 松开超程解除按钮

34. 项目七 华中数控系统 单元三 华中数控系统参数 一、华中数控系统参数的分类与功能 按功能和重要性划分了参数的不同级别，数控装置设置了三种级别的权限，允许用户修改不同级别的参数。通过权限口令的限制对重要参数进行保护，防止因误操作而引起故障和事故。查看参数和备份参数不需要口令。

35. 项目七 华中数控系统 HNC-21 数控装置中设置了三种级别的权限： 1.数控厂家 最高级别权限，能修改所有的参数； 2.机床厂家 中间级权限，能修改机床调试时，须设置的参数； 3.用户厂家 最低级权限，仅能修改用户使用时，须改变的参数。 用户最低主菜单与子菜单在某一个菜单中用Enter 键选中某项后出现另一个菜单则前者称主菜单后者称子菜单菜单可以分为两种弹出式菜单和图形按键式菜单

36. 项目七 华中数控系统 二、查看、设置华中数控系统参数 1.参数设置和操作 （1）常用名词和按键说明 （2）参数查看与设置（F3→F1） （3）输入权限口令(F3→F3)

37. 项目七 华中数控系统 2.参数详细说明 （1） 系统参数 a.插补周期； b.刀具寿命管理使能； c.移动轴脉冲当量分母（分子为1um）； d.旋转轴脉冲当量分母（分子为1/1000度）； （2）通道参数

38. 项目七 华中数控系统 （3） 坐标轴参数（以坐标轴参数－轴0 为例） a.轴名称； b.所属通道号； c.轴类型； d.外部脉冲当量分子和外部脉冲当量分母； e.正软极限位置； f.负软极限位置； g.回参考点方式； h.回参考点方向； i.参考点位置； j.参考点开关偏差； k.回参考点快移速度； l.回参考点定位速度； m.单位定向偏移值； n.最高快移速度；

39. 项目七 华中数控系统 o.最高加工速度； p.快移加减速时间常数 q.快移加减速 （4） 轴补偿参数 a.方向间隙； b.螺补类型； c.补偿点数； d.参考点偏差号； e.补偿间隔； f.偏差值；

40. 项目七 华中数控系统 （5） 硬件配置参数参数 a.部件**型号； b.标识； c.地址； d.配置[1]； e.配置[2]；

41. 项目七 华中数控系统 （6）PMC系统参数 a.开关量输入总组数； b.开关量输出总组数； c.输入模块*部件号（*:0～7）； d.输出模块*部件号（*:0～7）； e.输入模块*组数（*:0～7）； f.输出模块*组数（*:0～7）； （7）PMC参数 P[0]～P[99]

42. 项目七 华中数控系统 （8）外部报警信息 （9）DNC参数 a.选择串口号（1、2）； b.数据传输波特率； c.收发数据位长度； d.数据传输停止位； e.奇偶校验位

43. 项目七 华中数控系统 单元四 华中数控系统的运行与调试 一、数控系统运行前的检查 1. 运行前检查 （1） 接线检查 确保所有的电缆连接正确,应特别注意检查： • 继电器电磁阀的续流二极管的极性； • 电机强电电缆的相序； • 进给装置的位置控制电缆位置反馈电缆电机强电电缆应该一一对应。

44. 项目七 华中数控系统 • 确认主轴单元接收的模拟电压指令的类型，检查接线以免损坏主轴单元速度指令接口。若为0～10V 应使用XS9的OUT2 （14脚与15 脚）；若为-10V +10V 则应使用XS9的AOUT1（6 脚与7脚）； • 确保所有地线都可靠且正确地连接； • 确保急停按钮与急停回路的有效性当急停按钮按下或急停回路断开后能够切断进给驱动装置主轴驱动装置等运动部件的动力电源急停回路的设计。

45. 项目七 华中数控系统 采用串行通讯接口式HSV-11 型伺服的一一对应关系

46. 项目七 华中数控系统 采用HSV-16 及其它如安川松下等模拟接口式或脉冲接口式伺服驱动器的一一对应关系

47. 项目七 华中数控系统 采用西门子611A 或发那克6M 7M 等模拟接口伺服驱动器的一一对应关系

48. 项目七 华中数控系统 （2） 电源检查 • 确保电路中各部分电源的电压正确，极性连接正确。特别是DC24V的极性，确保该部分电源回路不短路； • 确保电路中各部分电源的规格正确； • 确保电路中各部分变压器的规格和进出线方向正确。

49. 项目七 华中数控系统 （3） 设备检查 • 确保系统中的各个电机（主轴电机、进给电机）已经与机械传动部分脱离并且可靠放置与固定； • 确保所有电源开关、特别是伺服动力电源开关已经断开。

50. 项目七 华中数控系统 2. 试运行 （1） 通电 • 系统通电与断电前，都应先按下急停按钮，避免伺服动力电源与伺服控制电源同时接通和断开，而出现电机瞬时跳动； • 在执行以下步骤时应确保伺服驱动器的动力电源是断开的，以防止因数控装置的参数尚未正确设置而出现误动作或故障。 1）按下急停按钮确保系统中所有空气开关已断开； 2）合上电柜主电源空气开关； 3）接通控制交流24V的空气开关或熔断器，检查AC24V电源是否正常； 4）接通控制直流24V的空气开关或熔断器检查DC24V电源是否正常； 5）检查设备用到的其他部分电源是否正常； 6）HNC-21 数控装置通电。