数控系统接口
数控系统的基本硬件结构
数控系统的基本硬件结构一、基本硬件组成数控系统(CNC)通常由微机基本系统、人机界面接口、通信接口、进给轴位置掌握接口、主轴掌握接口以及帮助功能掌握接口等部分组成。
二、微机基本系统通常微机基本系统是由微处理器CPU、存储器(EPROM、RAM)、定时器、中断掌握器、输入输出接口等组成。
（1）微处理器CPU 它是整个数控系统的核心，常用的有8位、16位、32位的CPU。
对于中、低档的数控系统，一般采纳8位或16位CPU，对于高档的数控系统，一般采纳32位CPU。
（2）存储器它分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。
ROM主要用来存储数控系统的掌握软件，RAM主要用来存储用户的零件加工程序和数据等。
存储器容量的大小，由数控系统的简单程度和用户的需求来打算，如图2－2所示。
CPU中断向量存放区系统掌握软件数据暂存区刀具参数表G53-G59参数表丝杠间隙值螺距误差表系统参数表零件加工程序名目零件加工程序存放区图2－2（3）定时器与中断掌握器它用于计算机系统的定时掌握与多级中断管理。
三、接口1. 人机界面接口2. 通信接口一般CNC装置带有RS232C串行接口或DNC通信接口，可实现DNC 方式的数控加工。
高档的CNC装置还配有FMS等高性能通信接口，按制造自动化协议（manufacturing automation protocol, MAP）等通信，可实现车间或工厂生产自动化。
3. 进给轴的位置掌握接口实现进给轴的位置掌握包括三个方面的内容：一是进给速度的掌握，二是插补运算，三是位置闭环掌握。
进给轴位置掌握接口包括模拟量输出接口和位置反馈计数器接口。
模拟量输出接口采纳数模转换器DAC，输出模拟电压，用以掌握速度伺服单元。
模拟电压的正负和大小分别打算了电动机的转动方向和转速。
位置反馈计数器接口能检测并记录位置反馈元件（如光电编码器）所发回的信号，从而得到进给轴的实际位置。
4. 主轴掌握接口主轴S功能可分为无级变速、有级变速和分段无级变速三大类。
数控机床系统连接与调试-项目3 FANUC 数控机床硬件连接
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
3.相关参数设置
数控机床模拟主轴相关参数设置 见表3-3所示。
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
3.2.2数控机床串行主轴控制 1.串行主轴认知
在FANUC 0i系列数控系统中，FANUC CNC控制器与FANUC主轴伺服放大器之间数据 控制和信息反馈采用串行通信进行。
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
2.串行主轴硬件连接
数控机床为串行主轴时，JA41连接的是主轴指令信号，如果主轴放大器是βiSVSP 伺服放大器，则JA41连接在JA7B接口，而数控系统的JA40接口空着，而主轴的速 度反馈则连接到βiSVSP主轴放大器的JYA2接口上。
图3-10 数控系统与串行主轴模块连接示意图
图3-6三菱变频器
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
表3-2三菱变频器参数设置说明
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
（4）变频器在数控机床主轴上的应用
三菱变频器数控机床主轴连接如图2-3所示，其中M是变频主轴电动机。KA11、KA12 是继电器，控制变频器正、反转信号。变频器上C、B端子为系统提供变频工作状态 信息，一般接入PLC输入点，产生报警提示。模拟信号来自数控系统JA40端口。
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
2.变频器认知 （2）三菱变频器的端子功能
以三菱变频器为例，讲解变频器各端子的功能，见图3-5所示。
图3-5三菱变频器的端子
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
（3）三菱变频器的设置画面与参数
三菱变频器的外观与设置画面如图3-6所示，相关参数设置说明见表3-2所示。
图3-13伺服放大器光缆连接
数控系统的接口
XS11（头针座孔）
1 :24VG 2 :24VG 1 14 3 :空 4 :I38 5 :I36 6 :I34 7 :I32 8 :I30 9 :I28 10:I26 11:I24 13 25 12:I22 13:I20 14:24VG 15:24VG 16:I39 17:I37 18:I35 19:I33 20:I31 21:I29 22:I27 23:I25 24:I23 25:I21
华中数控
通过局域 网连接：
HUB（集线器） 接口
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D41 2 3 4 5 6 7 8
数控装置
<50 米
XS3
1 2 3 4 5 6 7 8 TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3HNC-21 RX_D2BI_D4+ BI_D4-
华中数控
华中数控
1．等效电路
NPN开关量输入
24V +5V
IF=5~9mA
24VG
PNP开关量输入
输入开关量接口等效电路—NPN型
IF=5~9mA PNP开关输入公共点为24V
华中数控
输入开关量接口等效电路—PNP型
输入端子板
华中数控
输入端子板接口
华中数控
输入端子板接口图
华中数控
104
华中数控
数控系统的接口
华中数控
孙海亮
华中数控
华中数控
“世纪星” HNC-21的连接图
共可以接四个
其他类型进给装置
共可以接四个
华中数控
DC24V AC24V
网络数控制造系统中常用DNC通讯接口模式
网络数控制造系统中常用DNC通讯接口模式关键字：DNC 通讯接口网络数控制造DNC 分布式数字控制（ DiSTributed Numerical Control） , 是以计算机技术、通讯技术、数控技术等为基础，把数控机床与上层控制计算机集成起来，从而实现数控机床的集中控制、管理，以及数控机床与上层控制计算机间的信息交换。
它是现代机械加工企业实现设备集成、信息集成、功能集成的一种新方法，是制造自动化的重要模式，也是实现CIMS 等集成制造系统的重要组成部分。
在过去十几年，人们将大量的精力投向FMS（Flexible ManufactureSystem）系统的研究，但实际应用结果表明， FMS 的这种不仅注重信息流的集成，更强调物流的集成与自动化，虽然具有运行效率高和自动化程度高等优点，但投资风险大、见效慢、可靠性较差。
相对于FMS, DNC 是投资小、见效快、并具有较好柔性的集成制造系统。
随着计算机技术、数控技术和网络通信技术的发展， DNC 的内涵和功能也在不断扩大，目前DNC 系统已具备制造数据传送、状态数据采集与处理、刀具管理、生产调度与监控、单元控制和CAD/CAPP/CAM 接口等功能。
在分析现有DNC 主机与数控系统通信接口功能的基础上，从DNC 通信接口功能的角度可将DNC 分为基本DNC、狭义DNC 和广义DNC 三种。
基本内容如表1 所示。
表1 DNC 分类目前，在实际DNC 系统集成应用中，常采用基于串行口通讯的接口模式、以太网络模式。
笔者重点对以上DNC 的二种通讯接口模式分别介绍。
1 基于串行口通讯的DNC 接口模式利用数控机床提供的RS232C 或RS485 接口，采用点对点型或星形拓扑结构，实现串行通信。
这是目前在车间中应用最多的一种通信方法，但这种通信方法存在工控微机多、投入成本高、管理和维护工作量大和易于出错等缺点。
目前使用的数控系统大多带有RS232C 串行通信接口。
数控技术-CNC装置的接口电路
滑尺的正弦绕组和余弦绕组
Vs Vm sin电 cost
Vc Vm cos电 cost
式中： 电 为励磁电压的给定相位角
定尺上的感应电压为
Vo KVm sin电cost cos KVm cos电cost sin
KVmcost (sin电 cos cos电 sin )
KVm sin(电 ) cost
莫尔条纹特征： （1）莫尔条纹的变化规律
两片光栅相对移过一个光栅，莫尔条纹 移过一个条纹间距。 （2）放大作用 莫尔条纹宽度W和光栅栅距d、栅线夹角θ之间
W=d/2sin(θ/2) (3) 均匀误差作用
（1）直流输入信号接口电路
输入接口用于接收机床操作面板上的各开关、按钮信号及机床上的各种 限位开关信号
触点输入接口电路
电压输入接口电路
（2）直流输出信号接口电路
输出接口是将机床各种工作状态送到机床操作面板上用灯显示出来，把控制机 床动作的信号送到强电箱。因此，有继电器输出电路和无触点输出电路。
对于驱动电路和负载的保护措施
5.1 概 述
第 5 章 数控检测技术
组成：检测装置是由检测元件（传感器）和信号处理装置组成的。 作用：实时测量执行部件的位移和速度信号，并变换成位置控制单元所要求的 信号形式，将运动部件现实位置反馈到位置控制单元，以实施闭环控制。它是闭 环、半闭环进给伺服系统的重要组成部分。 闭环数控机床的加工精度在很大程度上是由检测装置的精度决定的，在设计数 控机床进给伺服系统，尤其是高精度进给伺服系统时，必须精心选择位置检测装 置。
旋转式：用来传感和测量角度位移信号，包括定子和转子 直线式：用来传感和测量直线位移信号，包括定尺和滑子
1. 旋转式感应同步器
转子绕组为连续绕组；定子上有两相正交绕组（sin绕组和cos绕组），做成分段式 ，两相绕组交叉分布，相差90°电角度，属于同一相的各相绕组用导线串连起来。
FANUC数控系统的硬件连接介绍PPT(35张)
任务1.1 发那科数控系统的硬件连接
➢ 知识目标: 1、FANUC数控装置接口 2、FANUC进给伺服放大器（数字伺服）接口 3、FANUC模拟主轴伺服（主轴变频器）接口 4、FANUC电源装置接口 5、FANUC I/O LINK模块接口 6、FANUC分离器接口 7、FANUC数控系统总体连接
变频器控制端子说明：
STF：正转启动。 STR：反转启动。 RH、RM、RL：多段转速选择。 SD：端子STF、STR、RH、RM、RL 的公共端子。
端口号 COP10A
JA1 JA2 JD36A/JD36B JA40 JD1A JA7A CP1
用途 伺服FSSB总线接口
CRT MDI RS-232-C 模拟主轴 I/OLINK总线接口 主轴编码器反馈接口 24V电源
布置任务：现场认识FANUC Oi-C系统主板接 口。 步骤： 1）学生使用六角扳手打开系统后板； 2）观察系统接口，掌握每个接口的作用。
2、讲解FANUC 0i数控装 置接口定义
二、FANUC 进给伺服放大器接口
进给伺服系统主要由进给伺服驱动装置及其伺服电动机组 成。
伺服驱动装置接受从主控制单元发出的进给速度和位移指令 信号，作一定的转换和放大后，驱动伺服电动机，从而通过机 械传动机构，驱动机床的执行部件实现精确的工作进给和快速 移动。
开环控制
开环控制特点：结构简单、价格低廉，调试和维修都比较方便， 但精度较低。
FANUC 系统交流伺服放大器的分类：
α系列伺服单元
伺服单元
具有（串J行S1数B）字接口
交 流
（SVU）
β伺服单元
具有伺服总线接口 （COP10A/COP10B）
项目3 任务3.1 FANUC 数控装置接口及外围连接(标准)
3.1.2数控装置接口认知 1.数控装置接口分布 图3-3为FANUC 0i D/ 0i mate D 系统接口图。
图3-3 FANUC 0i D/ 0i mate D 系统接口图
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
3.1.2数控装置接口认知 2.数控装置接口认知
《数控机床系统连接与调试》 项目3 FANUC 数控机床硬件连接
任务3.1 FANUC 数控装置接口及外围连接
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
3.1.1数控机床CNC控制器认知 1.数控装置与伺服系统连接
图3-1 系统整体连接图
项目3 FANUC 数控机床硬件连接
3.1.1数控机床CNC控制器认知 2.数控机床CNC控制器
数控系统的接口含义见表3-1所示。 表3-1数控系统接口及其用途
谢谢
数控系统的通讯与接口
更新软件版本
及时更新数控系统的软件版本，以获得最新 的维护和安全补丁。
加强员工培训
对操作和维护数控系统的员工进行定期培训， 提高员工的技能水平。
06
数控系统通讯案例分析
案例一：数控机床与PC之间的通讯连接
总结词
实现高效的数据传输与控制
VS
详细描述
数控机床与PC之间的通讯连接是常见的 应用场景，通过串口、以太网等通讯协议 ，实现数据的快速传输和控制指令的下发 ，提高生产效率和加工精度。
DLL动态链接库
提供一组预编译的函数库，用于 简化软件开发者与数控系统之间 的通讯开发。
通讯模块的选择与配置
通讯速率与距离考量
根据实际应用需求选择合适的 通讯速率和传输距离，以满足
实时性和稳定性要求。
接口标准与兼容性
考虑所连接设备的接口标准和 兼容性问题，以确保数据传输 的可靠性和稳定性。
安全性与加密需求使用正来自工作的部件替换可能 存在故障的部件，以确定故障
部位。
程序测试法
通过运行特定的诊断程序，检 查数控系统的通讯接口是否正
常工作。
仪器检测法
使用示波器、万用表等仪器检 测通讯线路的信号电压、波形
等参数，判断故障原因。
常见故障排除
通讯线路故障
检查通讯线路的连接是否牢固，是否存在断 路、短路等问题。
01
并行接口是一种数据传输方式， 通过多条信号线同时传输数据， 常见于早期的数控系统。
02
并行接口具有传输速度快、实时 性好等优点，但需要多条信号线 ，连接复杂，成本较高。
USB接口
USB接口是一种通用串行总线接口， 采用差分信号传输方式，具有高速、 低成本、即插即用等优点。
数控系统的连接及调试
实训二数控系统的连接及调试一、实验目的1、熟悉HED—21S数控系统综合试验台各个组成部件的接口。
2、读懂电气原理图，通过电气原理图独立进行数控系统各部件之间的连接。
3、了解数控系统的调试运行方法。
二、实训设备HED—21S数控系统综合实验台万用表工具三、相关知识包括数控装置，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的进给伺服驱动系统，由步进电机构成的进给伺服驱动系统等的数控系统，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。
1．电源部分图 4—1 电源部分接线图2．继电器与输入/输出开关量图4-2电器部分接线图图 4—3 继电板部分接口图 4—4 输入开关量接线图图 4—5 输出开关量接线图3．数控装置与手摇单元和光栅尺图 4—6 手摇单元接线图图 4—7 数控装置与光栅尺连接4．数控装置与主轴的连接图 4—8 数控装置与主轴连接5．数控装置与步进驱动单元连接图 4—9 数控装置与步进驱动单元的连接6．数控装置与交流伺服单元的连接图 4—10 数控系统与交流伺服单元的连接7．数控系统刀架的连接图 4—11 刀架电动部分四、实训内容及骤1.数控系统的连接（1）电源回路的连接按前图接线，并用万用表检查电源电压和变压器输出端电压。
（2）数控系统继电器的输入/输出开关量连接按前图连接继电器和接触器，以及输入/输出开关量。
（3）数控装置和手摇单元的连接按前图连接手摇单元和光栅尺。
（4）数控装置和变频主轴的连接连接变频器和主轴电机强电电缆，以及数控装置和变频器信号线。
确保地线可靠。
（5）数控装置和交流伺服器的连接按前图连接交流伺服电机的强电电缆和码盘信号线，接入伺服单元电源。
地线可靠正确接地。
（6）数控装置和步进电机驱动器的连接按前图连接步进电机驱动器和步进电机，以及驱动器电源。
（7）数控系统刀架电动机的连接连接刀架电机。
2、数控系统调试(1)线路检查。
7.1 FANUC 0i系统各主要单元接口
9
31
13
14 15 16
IR IS +24V +5V 0V
10
MINI SLOT
11
17
7.1.2 电源模块
电源模块主要是为主轴模块和伺服模块 提供（直流）电源的。 FANUC的α系列电源模块主要分为PSM、 PSMR、PSM-HV、PSMV-HV四种，输入 电压分别为交流200V和交流400V两种。
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2. FANUC 0i伺服模块接口简介
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+ P + N
1
图7-3 SVM1-12伺服模块接口
+ P + N
1
STATUS
2 3
BATTERY
5 6 7
CX5X CX5Y
S1 S2 F2
4
8
DC IN/OUT +24V
9
CX2A CX2B JX5 JX1A JX1B PWM11/JV1B PWM21/JS1B ENC1/JF1
fanuc0i下一页jf1dcinoutjx1bjs1bjv1bjx1a16enc1pwm21pwm11jx524vbatterycx2acx2b15121413cx2acx2b1110141516jy4jy510111213jy1jy2jy3ja7bjx1ajx1bjx4acinout200230vdcinout5060hzalmf2cx5xs1cx5y0vcx1acx1bja7a1直流电源输入端2电池3led指示灯4直流回路连接充电状态led5绝对型位置编码器电池接口6绝对型位置编码器电池接口7接口选择开关824v熔断器924vdc输入接口输出接口10伺服状态检查接口11模块连接接口12模块连接接口13a型nc数控系统接口14b型nc数控系统接口15位置编码器接口b型口使用16三相交流变频电源输出端图73svm112伺服模块接口上一页返回714fanuc的系列伺服模块主要分为spmspmcspmhv三种
发那科数控系统的硬件连接
任务实施一： 任务实施一： 完成数控系统、X轴放大器、（Y轴放大器）、 Z轴放大器的FSSB总线的连接。
任务实施二：完成 的连接。 任务实施二：完成I/O LINK 的连接。
任务实施三：完成伺服电机、 任务实施三：完成伺服电机、伺服放大器的连接
3） 主电源连接 主电源是用于伺服放大器动力电源。
4） 输出接伺服电机连接
5） 伺服电机反馈（编码器）的连接
6） 急停与MCC 连接 该部分主要用于对伺服主电源的控制与伺服放大 器的保护，如发生报警、急停等情况下能够切断 伺服放大器主电源。
（1）急停控制回路 急停控制回路一般有两个部分构 成，一个是PMC 急停控制信号 X8.4；另外一路是伺服放大器的 ESP 端子，这两个部分中任意一 个断开就出现报警，ESP 断开出 现SV401 报警,X8.4 断开出现 ESP 报警。但这两个部分全部是 通过一个元件来处理的，就是急 停继电器KA1。 （2） 伺服上电回路 伺服上电回路是给伺服放大器主 电源供电的回路，伺服放大器的 主电源一般采用三相220V 的交 流电源，通过交流接触器接入伺 服放大器，交流接触器的线圈受 到伺服放大器的CX29 的控制， 当CX29 闭合时，交流接触器的 线圈得电吸合，给放大器通入主 电源。
布置任务：现场认识FANUC Oi布置任务：现场认识FANUC Oi-C系统主板接 口。 步骤： 步骤： 学生使用六角扳手打开系统后板； 1）学生使用六角扳手打开系统后板； 观察系统接口，掌握每个接口的作用。 2）观察系统接口，掌握每个接口的作用。
主轴指令信号连接： 发那科的主轴控制采用两种类型，分别是 模拟主轴与串行主轴，模拟主轴的控制对 象是系统JA40 口输出0-10V的电压给变频 器，从而控制主轴电机的转速。 思考：主轴正反转如何控制的？
项目二 数控系统硬件综合连接
●机床运动部件 限位开关、电磁 阀 ●液压、气压、 润滑装置 ●继电器电路 ●机床其它强电 电路
1．数控系统主板结构与接口（11）
（4）模拟主轴接口JA40
■如果采用非FANUC公司主轴电机，则可以采用变频器驱动。 ■变频器和CNC之间通过JA40接口连接，这时CNC通过JA40 接口给变频器提供-10V~+10V模拟指令信号。 ■CNC、变频器、主轴电机连接图如图所示。
SPM JYA2
JA41
JA7B
1．数控系统主板结构与接口（6）
关于串行主轴接口，有以下几点需要说明：
1）该接口所连接的放大器一定是串行主轴放大器；
2）当系统使用模拟主轴时应使CNC模拟主轴接口
与放大器连接，JA41接口此时连接模拟主轴位置编码器；
1．数控系统主板结构与接口（7）
关于串行主轴接口，有以下几点需要说明：
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （10）
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （11）
15—JY3。磁感应开关信号接口。 数控铣床、加工中心主轴具有定向或准停功能， 这样才能实现镗孔加工循环指令（G76、G86）
⑤—CX2A。直流24V输出接口。
该接口与电源模块CX2B接口连接。
⑥—CX2B。直流24V输入接口。 该接口与紧邻伺服放大器的CX2A相连接。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （7）
⑦—直流回路连接点状态指示。 在该指示灯完全熄灭后，方可对模块电缆进行 各种操作，否则有危险。 ⑧—JX4。主轴放大器工作状态检查接口。 ⑨—JX1A。模块连接接口。
3.2(8)主轴接口
1．系统参数
停机或故障复位
3.2.3 主要控制参数
• 目前我国生产的数控机床包括从国外引进的数控 机床，都有很多的参数要进行设定，其中有很多 项的参数又是八位的，每一位都有其独立的含义。 这些参数设定的正确与否将直接影响机床的正常 工作及其性能的充分发挥。因此，了解和掌握这 些参数无论是对机床制造厂还是对用户厂都是非 常重要的。特别是用户厂如果能熟练地掌握和应 用这些参数，将会使现有的数控机床的使用和性 能的发挥上升到一个新水平
2．主轴变频器的运行操作
• 图3-11为艾默生EV2000变频器的操作面板， 其操作如表3-1，变频器接收运行命令的通 道有3种：操作面板、控制端子和串行口
表3-1 EV2000变频器面板功能表
键
MENU/ESC ENTER/DATA ▲
名 称
编程／退出键 功能／数据键 增键 减键
功 能
进入或退出编程状态 进入下级菜单或数据确认 数据或功能码的递增 数据或功能码的递减
3.2 主轴接口连接与控制
3.2.1 主轴编码器和变频器接口 1．主轴编码器接口
1．主轴编码器接口 GSK980TD数控 系统通过XS32接口与主轴编码器连接， 接口定义及连接女口图3-6和图3-7所示， 连接时采用双绞线。
图3-6 XS32编码器接口定义
图3-7 GSK980TD与编码器的连接
移位键
PANEL/REMOTE JOG RUN 运行命令通道切换键
在编辑状态下，可以选择设定数据的修改位； 在其他状态下，可切换显示状态参数
顺序选择运行命令通道，按下ENTER/DATA 键确认 在操作面板方式下，按该键点动运行 在操作面板方式下，按该键运行
点动键 运行键
STOP/RESET
FANUC数控系统的硬件连接介绍(35页)
进给伺服电动机及传动机构
进给伺服电动机
联轴器
滚珠丝杠
进给伺服系统的位置控制形式分类： 半闭环控制
数控机床的半闭环控制时，进给伺服电动机的内装编码器的反 馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。 半闭环控制特点：控制系统的稳定性高。 位置控制的精度相对不高，不能消除伺服电动机与丝杠的连接 误差及传动间隙对加工的影响。
厂时与L1、L2短接）。
TH1、TH2：为过热报警输入端子（出厂时，TH1-TH2已短
接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。
RC、RI、RE：外接还是内装制动电阻选择端子。 RL2、RL3：MCC动作确认输出端子（MCC的常闭点）。 100A、100B：C型放大器内部交流继电器的线圈外部输入
主电路接触器的控制。
CX4：伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停
开关（常闭点）。
SSCK—20数控车床伺服单元连接图
FANUC数控系统的硬件连接介绍(PPT35 页)
(2)βi系列伺服单元
分组练习： βi系列伺服单元接口 并说明用途
FANUC数控系统的硬件连接介绍(PPT35 页)
FANUC数控系统的硬件连接介绍(PPT35 页)
数控车床βi伺服单元连接图
FANUC数控系统的硬件连接介绍(PPT35 页)
FANUC数控系统的硬件连接介绍(PPT35 页)
（3）FANUC 系统αi系列伺服模块端子接口功能
BATTERY：为伺服电动机绝对编码器的电池盒（DC6V）。 STATUS：为伺服模块状态指示窗口。 CX5X：为绝对编码器电池的接口。 CX2A：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输入接 口，与前一个模块的CX2B相连。 CX2B：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输出接 口，与后一个模块的CX2A相连。 C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）输出接口。与下一个伺服 单元的C0P10B连接（光缆）。 C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）输入接口。与CNC系统 的C0P10A连接（光缆）。 JX5：为伺服检测板信号接口。 JF1、JF2：为伺服电动机编码器信号接口。 CZ2L、CZ2M：为伺服电动机动力线连接插口。
第21课 数控系统系统的通信接口与网络教案
I、示标II、复习1、独立型PLC的特点2、PLC的在数控系统中的工作过程III、新授第四节数控系统系统的通信接口与网络一、数控系统装置的输入输出和通信要求数控系统装置作为控制独立的单台机床设备时，通常需要与下列设备相接并进行数据的输入、输出并与其他装置设备进行信息交换和传递，具体要求如下：（1）数据输入输出设备。
如光电纸带阅读机（PTR），纸带穿孔机（PP），零件的编程机和可编程控制器（PLC）的编程机等。
（2）外部机床控制面板，包括键盘和终端显示器。
特别是大型数控机床，为了操作方便，往往在机床一侧设置一个外部的机床控制面板。
其结构可以是固定的，或者是悬挂式的。
它往往远离数控系统装置。
早期数控系统装置采用专用的远距离输出输入接口，近来采用标准的RS-232C／20mA电流环接口。
（3）通用的手摇脉冲发生器。
（4）进给驱动线路和主轴驱动线路。
一般情况下，主轴驱动和进给驱动线路与数控系统装置装在同一机柜或相邻机柜内，通过内部连线相连，它们之间不设置通用输出输入接口。
例如，西门子公司Sinumerik3或8系统设有V24（RS-232C）／20mA接口供程序输入输出之用。
Sinumerik810／820设有两个通用V24／20mA接口，可用以连接数据输出输入设备。
而外部机床控制面板通过I／O模块相连。
规定V24接口传输距离不大干50m，20mA 电流环接口可达1000m。
随着工厂自动化（FA）和计算机集成制造系统（CIMS）的发展，数控系统装置作为FA 或CIMS结构中的一个基础层次，用作设备层或工作站层的控制器时，可以是分布式数控系统（DNC或称群控系统），柔性制造系统（FMS）的有机组成部分。
一般通过工业局部网络相连。
数控系统装置除了要与数据输出输入设备等外部设备相连接外，还要与上级主计算机或DNC 计算机直接通信或通过工厂局部网络相连，具有网络通信功能。
数控系统装置与上级计算机或单元控制器间交换的数据要比单机运行时多得多。
数控机床RS232通讯接口及参数介绍
数控机床RS232通讯接口及参数介绍RS-232-C接口在数控机床上有9针或25针串口，其特点是简单，用一根RS232C电缆和电脑进行连接，实现在计算机和数控机床之间进行系统参数、PMC 参数、螺距补偿参数、加工程序、刀补等数据传输，完成数据备份和数据恢复，以及DNC加工和诊断维修。
一、RS-232-C简介RS-232-C接口（又称 EIA RS-232-C）在各种现代化自动控制装置上应用十分广泛，是目前最常用的一种串行通讯接口。
它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”，该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定，一般只使用3～9根引线。
1、RS232C接口连接器引脚分配及定义DB-25和DB-9型插头座针脚功能如下：DB-9串行口的针脚功能 DB-25串行口的针脚功能针脚符号信号名称针脚符号信号名称1 DCD 载波检测8 DCD 载波检测2 RXD 接受数据3 RXD 接受数据3 TXD 发送数据 2 TXD 发出数据4 DTR 数据终端准备好20 DTR 数据终端准备好5 SG 信号地7 SG 信号地6 DSR 数据准备好 6 DSR 数据准备好7 RTS 请求发送 4 RTS 请求发送8 CTS 清除发送 5 CTS 清除发送9 RI 振铃指示22 RI 振铃指示DB-25插头外形DB-9插头外形2、端口参数和设置串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位、奇偶校验和流控制。
对于两个进行通行的端口，这些参数必须相同：2.1 波特率：这是一个衡量通信速度的参数。
它表示每秒钟传送的bit的个数。
例如300波特表示每秒钟发送300个bit。
当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率，例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。
FANUC数控系统的硬件连接
CX2B：为DC24V电源、*ESP急停信号、XMIF报警信息输出接 口，与后一个模块的CX2A相连。
C0P10A：伺服高速串行总线（HSSB）输出接口。与下一个伺服 单元的C0P10B连接（光缆）。 C0P10B：伺服高速串行总线（HSSB）输入接口。与CNC系统 的C0P10A连接（光缆）。 JX5：为伺服检测板信号接口。 JF1、JF2：为伺服电动机编码器信号接口。 CZ2L、CZ2M：为伺服电动机动力线连接插口。
布置任务：现场认识主轴变频器的接口。
（2）串行主轴（数字主轴） FANUC的α 系列主轴模块主要分为SPM、SPMC、SPM－HV三种。 1）α 系列FANUC 0i主轴驱动装置的型号参数 主轴驱动装置的型号参数如下所示。 SPM口－口口 ① ② ③④ ①主轴驱动装置型号； ②电动机类型，“无”为α 系列，C为α C系列； ③额定输出功率； ④输入电压，“无”为200 V，HV为400 V。 2）SPM-15主轴驱动装置接口信号的定义 SPM-15主轴驱动装置接口信号的定义如图所示。
JV1B、JV2B：A型接口的伺服控
制信号输入接口。
JS1B、JS2B：B型接口的伺服控
制信号输入接口。
JF1、JF2：B型接口的伺服位置反
接口（6V）。
CX3： 伺服装置内MCC动作确认接口，一般可用于伺服单元
主电路接触器的控制。
CX4：伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停
二、FANUC 进给伺服放大器接口
进给伺服系统主要由进给伺服驱动装置及其伺服电动机组 成。 伺服驱动装置接受从主控制单元发出的进给速度和位移指令 信号，作一定的转换和放大后，驱动伺服电动机，从而通过机 械传动机构，驱动机床的执行部件实现精确的工作进给和快速 移动。
德威线切割机床接口定义
德威线切割机床接口定义摘要：1.德威线切割机床概述2.德威线切割机床的接口定义3.接口的使用方法和注意事项正文：【德威线切割机床概述】德威线切割机床是一种高精度的机械加工设备，主要用于金属材料的切割和加工。
它具有切割速度快、精度高、操作简单等优点，广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
【德威线切割机床的接口定义】德威线切割机床的接口定义主要包括以下几个部分：1.数控系统接口：数控系统是线切割机床的核心部分，主要负责控制切割过程。
德威线切割机床的数控系统接口支持G 代码编程，用户可以通过编写G 代码程序来控制切割过程。
2.切割头接口：切割头是线切割机床的关键部件，负责实际的切割工作。
德威线切割机床的切割头接口支持多种切割头类型，用户可以根据实际需求选择合适的切割头。
3.工件接口：工件接口是线切割机床与工件之间的连接部分，主要负责支撑和固定工件。
德威线切割机床的工件接口具有较强的适应性，可以支持各种形状和大小的工件。
4.传感器接口：传感器接口是线切割机床与传感器之间的连接部分，主要负责实时监测切割过程中的各种参数。
德威线切割机床的传感器接口支持多种传感器类型，如压力传感器、温度传感器等。
【接口的使用方法和注意事项】在使用德威线切割机床的接口时，需要注意以下几点：1.确保数控系统、切割头、工件和传感器等部件的接口连接牢固可靠，避免因连接不良导致的设备故障。
2.在使用过程中，不要随意更改接口的连接方式，以免影响设备的正常运行。
3.定期检查接口连接部位的磨损情况，如有磨损，应及时更换相应的部件。
4.在设备断电或停机时，应将所有接口断开，以确保设备和人员的安全。
总之，德威线切割机床的接口定义合理，易于操作和使用。
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数控系统的接口
五、西门子802C/S接口介绍
• 参考系统说明书及简明调试手册
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数控系统的接口（ 数控系统的接口（interface） ）
• • • • • 一、接口解决的问题 二、接口分类规范 三、接口的实现 四、通信接口 五、西门子802C/S接口介绍
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数控系统的接口
一、接口解决的问题
• 数控系统接口的作用：实现数控装置数据的输入、 输出并与其他装置设备进行信息交换和传递 。 • 数控系统接口的分类：（1）单台机床内部各种部 件之间的信息交换；（2）机床与机床或机床与计 算机之间信息的问题。
三、接口的实现
• 1.接口实现的方法 • （1）数控系统的输入接口电路 • （2）数控系统的输出接口电路
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数控系统的接口
四、通信接口
• RS-232接口介绍
• 又称 EIA RS-232-C，在各种现代化自动控制装置上应用 十分广泛，是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在 1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制 解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通 讯的标准。它的全名是“据终端设备（DTE）和数据通讯 设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”， 该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的 每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以 规定，一般只使用3～9根引线。
• DNC-直接式数控或分布式数控
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数控系统的接口
四、通信接口
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四川工程职业技术学院数控系统的接口四 Nhomakorabea通信接口
• RS-232接口介绍
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数控系统的接口
一、接口解决的问题
• （1）数据输入输出设备。如光电纸带阅读机（PTR），纸带 穿孔机（PP），零件的编程机和可编程控制器（PLC）的编 程机等。 • （2）外部机床控制面板，包括键盘和终端显示器。特别是大 型数控机床，为了操作方便，往往在机床一侧设置一个外部 的机床控制面板。其结构可以是固定的，或者是悬挂式的。 它往往远离CNC装置。早期CNC装置采用专用的远距离输出 输入接口，近来采用标准的RS-232C／20mA电流环接口。 • （3）通用的手摇脉冲发生器。 • （4）进给驱动线路和主轴驱动线路。一般情况下，主轴驱动 和进给驱动线路与CNC装置装在同一机柜或相邻机柜内，通 过内部连线相连，它们之间不设置通用输出输入接口。
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三、接口的实现
• 1.接口实现的任务 • （1）进行电平转换和功率放大 • （2）防止干扰信号引起误动作
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四、通信接口 • DNC — Distributed Numerical Control，分布
式数控，是实现CAD/CAM和计算机辅助生产管理 系统集成的纽带，是机械加工自动化的又一种形式。 • DNC系统的功能：①NC程序及数据的传递，以某 种通信协议(如Philip532等)实现通信功能；②机床 状态采集和上报；③根据工序计划，自动分配NC程 序及数据到相应机床；④刀具数据的分配与传递。
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二、接口分类规范
• “机床/数控接口”国际标准指出了数控装置，电 气控制设备与机床之间的接口规范，共分为4类：、 • A — 与驱动有关的联接电路 • B — 与测量系统及传感器的联接电路 • C — 电源及保护电路 • D — 开关信号和代码信息联接电路