数控机床维修与调整 教学课件 作者 熊军 第3章 典型数控系统的硬件连接.ppt

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1、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10/6/202113.1．FANUC系列产品及其特点3.1.1．FANUC6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10/6/202123.1.1．FANUC6系统图3－1大板结构示意图10/6/20213图3－2FANUCCNC6MB框图10/6/202143.1.2．F10／F11／F12系列F10、F11系列数控装置的主板采用大板结构

2、，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。10/6/202153.1.3．FS15

3、／16／18系列1．F15系列见教材2．F16／18系列见教材10/6/202163.1.4．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

4、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。10/6/202172．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。10/6/202183.1.5．FANUC新一代NGC系列FANUC的新一

5、代NGC（NEXTGENERATIONCONTROLLERS）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/0iMate-MODELC；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-MODELB；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-MODELA。10/6/202193.2．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

6、轴模块的连接10/6/202110图3－3机床连接框图10/6/2021113.2.1．数控系统的模块组成我们以FANUC0i－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，FANUC0i－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FANUC0i－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。10/6/202112伺服模块2伺服模块1主轴模块电源模

7、块控制单元模块10/6/2021133.2.2．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