E21数控装置安装手册

E21数控装置安装手册
(版本号：V1.04)
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目录
前言 (4)
第1 章规格说明 (6)
1.1显示 (6)
1.2内存 (6)
1.3电气规格 (6)
第2 章安装 (8)
2.1安装前注意事项 (8)
2.2安装空间和方向 (8)
2.3安装环境 (8)
2.4面板安装 (9)
2.5装置安装布局 (10)
2.5.1 装置后面板安装布局 (10)
2.5.2 后面板接口说明 (10)
2.5.3 总体连接图 (11)
2.5.4 电气接线图 (12)
2.6装置接口定义 (13)
2.6.1 电源接口定义 (13)
2.6.2 外部输入接口定义 (13)
2.6.3 外部输出接口定义 (14)
2.6.4 编码器接口定义 (15)
2.6.5 通讯接口定义 (15)
第3 章机床参数说明 (16)
3.1进入页面 (16)
3.2参数说明 (17)
第4 章诊断 (21)
4.1进入页面 (21)
4.2输入诊断 (22)
4.3输出诊断 (22)
4.4键盘诊断 (23)
4.5 FRAM诊断 (23)
4.6编码器诊断 (24)
4.7 LCD诊断 (24)
第5 章调试 (25)
5.1调试前准备 (25)
5.2调试过程 (25)
5.2.1 参数设置 (25)
5.2.2 手动调试 (26)
5.2.3 精度调试 (26)
5.2.4 计数调试 (26)
5.2.5 退让调试 (26)
5.2.6 示教调试 (27)
第6 章维护 (28)
6.1维护工作注意事项 (28)
6.2日常检查 (28)
6.3定期检查 (29)
第7 章附录 (31)
7.1外部电源描述 (31)
7.2接地设计 (31)
7.2.1 机柜中地的分类 (31)
7.2.2 装置的接地设计 (32)
7.3保护措施 (33)
7.3.1 确保电磁兼容要求的的措施 (33)
7.3.2 E21的电磁兼容性安装注意事项 (34)
7.3.3 继电器加装续流二级管 (34)
7.4普通电机接线示例 (35)
前言
目标读者
本手册指导用户正确安装、配置和维护E21折弯机数控装置，主要提供给以下人员使用：
●机床操作人员
●安装维护人员
使用范围
通过本手册，可以使安装维护人员正确的对E21装置进行安装及使用。

规则
E21折弯机数控装置的设计，符合以下等级标准：
●EMC测试等级标准
-《GBT 17626.2-2006 电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验》。

三级，接触放电±4KV，空气放电±8KV。

-《GBT 17626.4-2008 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》
三级，电源接口±2KV，通讯接口±1KV。

-《GBT 17626.3-2006 电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验》
等级强度：10V/m，评判标准：A级。

-《GB/T 17626.8-2006 电磁兼容试验和测量技术工频磁场PFMF试验》30A/m，50～60HZ，评判标准：A级。

-RE测试，参考标准EN55011
执行CLASS A标准。

●环境测试等级标准
-低温，参考《JB-T 8832-2001 机床数控系统通用技术条件》
0摄氏度，2小时。

储存低温-20摄氏度。

评判标准：正常启动，正常工作。

-高温，参考《JB-T 8832-2001 机床数控系统通用技术条件》
40摄氏度，2小时。

储存高温55摄氏度。

评判标准：正常工作。

-恒温湿，参考《JB-T 8832-2001 机床数控系统通用技术条件》
温度40℃，湿度93%~95%，2小时。

评判标准：正常工作。

-振动冲击，参考《JB-T 8832-2001 机床数控系统通用技术条件》
人员
只有经过相应培训授权的可靠人员才可以使用本装置，未经培训的任何人不得使用该装置，即使是暂时使用。

为参与安装使用和维护装置的人员分配的责任区必须明确规定并确认资格。

第 1 章规格说明
1.1 显示
LCD显示
显示窗口尺寸为：54.38mm*54.38mm
点阵为：160*160
状态灯
绿色指示运行；
红色指示停止。

1.2 内存
可存储40个程序，每个程序最多可编25个工步。

1.3 电气规格
供电电源（POWER）
输入电压：DC24V±10%
额定电流：1A
输入通道（INPUT）
输入电压：DC24V±10%
最大输入电流：10mA
输出通道（OUTPUT）
外接电压：DC24V±10%
最大电流：70mA
编码器电源输出
输出电压：DC12V±5%
允许最大输出电流：500mA
绝对温度
工作温度：0～40℃
存储温度：-20～55℃
编码器
供电电源为DC 12V；
增量式编码器，单端输出，带Z/C相；
电压型输出。

第 2 章安装
2.1 安装前注意事项
●实施安装、布线，务必关闭电源。

●电源端子的误接、输入输出线连接不当、输出线短路等都可能造成装置重大损
伤。

所以在通电检查之前，要认真检查电源和接地、输入输出线是否正确连接。

●E21系列数控装置接地端子务必正确地接地，接地阻抗小于0.3Ω。

●请不要私自拆卸装置，以免发生故障。

●数控装置内部的电子元件对静电较敏感，因此不可将异物置入或掉入数控装置
内部或触摸主控电路板。

●请选择安全的区域来安装E21数控装置，防止高温及日光直接照射，避免湿
气、油滴、水滴的泼溅。

●请勿在高温、结露、有尘埃、油烟、导电性粉尘、腐蚀性气体、可燃性气体的
场所使用。

2.2 安装空间和方向
E21系列折弯机数控装置一般采用嵌入示安装在控制面板上，其上下左右与相邻的元件和挡板（壳体）必须保持65mm的空间，方便操作者安装和维护装置。

2.3 安装环境
●无水滴、无蒸气、无灰尘及无油性灰尘的场所。

●无易燃易爆、无腐蚀性气体场所。

●无强电磁杂讯干扰场所。

●环境温度在0℃~40℃之间。

若环境温度超过40℃以上时，请置于通风良好场
所。

●相对湿度在90%RH以下。

2.4 面板安装
安装方式为面板式安装，安装尺寸及图纸如图2-1所示。

图2-1面板安装尺寸图
2.5 装置安装布局
2.5.1 装置后面板安装布局
后面板框图如图2-2所示，主要有电源接口（POWER）、输入接口（INPUT）、输出接口（OUTPUT）、编码器接口（X、Y）及通讯接口（COMM.）。

图2-2后面板布局
2.5.2 后面板接口说明
后面板接口说明见表2-1所示。

2.5.3 总体连接图
总体连接图如图2-2所示。

图2-3 总体连接图
2.5.4 电气接线图
电气接线图见图2-3所示。

12V单单单单单单单单12V单单单单单单单单
图2-4装置电气接线图【建议】
继电器线包带续流二极管，防止感性负载切断时产生高压。

编码器电缆屏蔽层要接保护地，即产品的金属外壳。

2.6 装置接口定义
2.6.1 电源接口定义
端子定义如表2-2所示。

2.6.2 外部输入接口定义
端子定义如表2-3所示。

2.6.3 外部输出接口定义
端子定义如表2-4所示。

2.6.4 编码器接口定义
编码器接口为DB－9插头（母），端子定义如表2-5所示。

编码器电缆中的GND可以接1、6、8、9中的任意一个。

编码器电缆中的VCC可以接2、7中的任意一个。

2.6.5 通讯接口定义
装置集成了RS232串行接口，接口采用DB－9插头（公）。

【注意】该RS232仅用于升级系统软件。

端子定义如表2-6所示。

第 3 章机床参数说明
3.1 进入页面
进入参数页面步骤如下。

步骤 1开机后，按两次进入“编程常量”页面，如图3-1所示，在此页面下，可以对编程常量进行设置。

0: mm
图3-1编程常量页面
步骤 2将光标移至参数“公/英制”或“中文/English”项上时，输入密码“14789”，按进入“参数设置”页面，如图3-2所示。

图3-2参数设置页面
步骤 3选择“1、系统参数”，按进入“系统参数”页面，如图3-3所示。

范围：
图3-3系统参数设置页面
【说明】在编程常量页面，输入密码“1212”，按，直接进入系统参数设置页面。

步骤 4其他参数设置方法见步骤3。

----结束
3.2 参数说明
参数说明见表3-1所示。

第 4 章诊断
诊断进行时，请确认油泵未启动。

4.1 进入页面
装置可对输入、输出、键盘、FRAM、编码器和LCD等进行诊断测试。

进入诊断界面步骤如下：
步骤 1接通电源，装置处于单步编程页面，此时停止指示灯亮。

步骤 2按两次，即进入编程常量页面，输入密码“5656”，按，即可进入诊断页面，如图4-1所示。

图4-1诊断页面
----结束
4.2 输入诊断
在‘系统诊断’界面中，选择“1 ---输入诊断---”进入输入诊断界面，如图4-2所示。

当系统检测到有输入信号时，对应端口点亮。

图4-2输入诊断页面
4.3 输出诊断
在‘系统诊断’界面中，选择“2 ---输出诊断---”进入输出诊断界面，如图4-3所示。

移动光标键选择输出端口，按下，所选择的输出端口打开，并点亮。

图4-3输出诊断页面
4.4 键盘诊断
在‘系统诊断’界面中，选择“3 ---键盘诊断---”进入键盘诊断界面。

如图4-4所示。

按下按键后屏幕显示对应按键名称。

图4-4键盘诊断页面
4.5 FRAM诊断
在‘系统诊断’界面中，选择“4—FRAM 诊断---”进入存储器诊断界面。

如图5-5所示。

按，即可进行存储器诊断，如图4-5所示。

图4-5存储器诊断页面
4.6 编码器诊断
在‘系统诊断’界面中，选择“5—Enc. 诊断---”进入编码器诊断界面，如图4-6所示。

旋转编码器，页面显示对应的脉冲变化，c脉冲信号会在0与1之间跳变。

图4-6编码器诊断页面
4.7 LCD诊断
在‘系统诊断’界面中，选择“6---LCD诊断---”进入LCD诊断界面，如图4-7所示。

按，即可进行LCD诊断。

图4-7LCD诊断页面
第 5 章调试
调试时，要密切观察电机运转是否正常，是否可能造成机械碰撞，
5.1 调试前准备
●检查E21装置的电源线、接地线、输入输出信号线及编码器插头是否连接可
靠、准确。

●检查24V开关电源输出电压是否正常。

●在对装置通电之前，检查电源和地线。

●进入诊断界面，检查装置的输入信号，当有输入信号输入时，对应的输入指示
填实，否则，输入信号没有接入。

●进入诊断界面，检查装置的输出信号，装置的输出信号有输出，对应的输出指
示填实，若机床不能正常工作，则应检查机床电器部分。

5.2 调试过程
5.2.1 参数设置
X轴参数设置
●X轴使能：1（轴使能打开）
●编码器方向：1（减计数方向）
●寻参使能：1（X轴寻参使能打开）
●参考点位置：10.00
●最小值：10.00（X轴最小位置）
●最大值：500.00（X轴最大位置，此值视挡料长度而定）
●乘因子：40
●除因子：1
●提前停止时间：0.20
●到位公差：0.02
●双边定位使能：1
●超程距离：5.00
●重复定位使能：1
●重复定位时间：1.00
●提前停止范围：100
●高低速转换距离：4000
●双边定位使能：1
Y轴参数设置
设置内容与X轴参数相同
5.2.2 手动调试
●按“+”观察X轴是否向后移动。

如果移动方向反则调整X轴电机相序。

●确认编码器记数方向是否正确，不正确则修改参数-－编码器方向。

●按“-”以及“++ --”确认反方向移动和高速移动是否正确。

●确认前、后限位是否正确起作用。

5.2.3 精度调试
●“智能定位使能”设置为0的情况下：使用单步程序，从大到小改变X轴设
定位置按“运行”键使X轴从后向前移动。

如果定位后的位置大于设定位置则
将参数“提前停止范围”减小，反之将参数“提前停止范围”加大。

这个步骤
可能需多次调整，直到实际位置和设定位置相差不超过0.1为止。

●“智能定位使能”设置为0的情况下：使用单步程序，从小到大改变Y轴设
定位置按“运行”键使X轴从前向后移动。

如果定位后的位置大于设定位置则
将‘超程距离’减小，反之将‘超程距离’加大。

这个步骤也可能需多次调整，
直到实际位置和设定位置相差不超过0.1为止。

●“智能定位使能”设置为1的情况下：超程使能必须设置为1，设置超程距离
必须大于提前停止距离，启动系统，观察系统是否在定位完成后如果未达到公
差范围之内，系统再次开始退至超程距离开始定位。

5.2.4 计数调试
在编程界面编一单步程序，按“启动”键在X，Y运行到位后踩脚踏（注意Y轴的位置和压力）空运行，观察计数是否变化；若无变化，检查接入系统的Start信号
线是否正确、可靠。

5.2.5 退让调试
在编程界面编一单步程序（退让参数假设为5mm），按“启动”键在X，Y轴运行到位后，踩脚踏（注意Y轴的位置和压力）空运行。

观察是否有退让和退让时序是否正确，如果有问题则检查接入系统的Press信号线（IN2）是否正确、可靠，退让
距离（Dx值）设置是否正确、合理。

5.2.6 示教调试
在上述在各步骤完成后，再用示教功能大致校正好X，Y轴的实际位置。

编一单步程序进行实际加工，对加工好的工件的尺寸进行测量，然后用示教功能对尺寸误差进行校正。

第 6 章维护
6.1 维护工作注意事项
为了能安全和正确的使用本装置，有以下注意事项。

●当电源是开或系统是正常运行时，不要打开盖板或面板，这样可能导致器件损
坏。

●配线工作和检查工作必需由专业人员操作。

●不要碰触IC等的引脚或接头的触点。

●不要将装置放置在能引起漏电的金属产品上，也不要放置在带有静电的木头、
塑料或乙烯基类产品上。

●如果装置发生自我诊断错误，请根据报警说明来确认细节，消除错误产生原因，
确保安全，在警报接触后重新运行。

（参见附录1 报警列表及说明）
●在操作前，确认和调整程序和每个参数。

●在任何接线端子上不能加除了手册中规定的电压值，这样做，可能导致破坏或
破损。

●不要将接线端连接弄错，这样做，可能导致破坏或破损。

●不要弄错（+/-）极性，这样做，可能导致破坏或破损。

●控制线和通讯线缆不要与主线路和动力线束在一起，也不要靠近，他们安装时，
彼此之间距离应该在100mm以上。

6.2 日常检查
日常检查内容可参考表6-1所示。

6.3 定期检查
以下列出了所有在每6个月到1年时间必须检查一次或者两次的项目，当装置被移除或者被改造时，或者布线被更改时，同样也需要进行检查，检查内容请参考表5-2所示。

第 7 章附录
7.1 外部电源描述
有的开关电源输出电压大小可调，在使用前，
推荐用两个24V电源供电，一个给装置供电，一个给输入输出端口供电。

两个直流电源必须与交流电网安全隔离（推荐选择开关电源），且必须符合
EN60950标准，保证安全隔离，防止人身触电。

装置的电源要求：额定电压24V±10%，额定电流不低于1A。

连接到OUTPUT、INPUT端子上的电源要求：额定电压24V±10%，额定电流不低于1.0A（当所有IO端口处于导通状态时，所需电流最大为1.0A）。

7.2 接地设计
7.2.1 机柜中地的分类
机柜中的地可以分为以下三类：
●信号地：例如E21控制器中的信号参考地；
●屏蔽地：为了防止外部干扰进入系统，系统内部噪声影响其它装置，装置上的
通讯线缆需要有屏蔽层，屏蔽层连接的地叫屏蔽地，屏蔽地必须连接到保护地；
●保护地：机柜中各个装置的屏蔽地在某个地方与大地相连，如接地排，接地排
连接到大地。

如果装置的信号地与保护地不直接相连，而是通过高阻抗回路隔离开，则该装
置为浮地装置。

浮地装置可以隔开工频干扰，有效提高系统的抗干扰能力，保证系统可靠稳定
运行。

浮地装置做好屏蔽连接，能够有效地提高系统通讯的可靠性。

7.2.2 装置的接地设计
E21内部电路接地
E21为浮地装置，信号地通过高阻抗回路（LC滤波网络、光耦、RC网络）与大地隔开。

为了防止系统积累静电或高频干扰，信号地常常通过RC网络连接到大地。

E21的RC网络集成在产品内部，一端连接到信号地，另一端连接到大地（POWER 端子的3脚），如下图7-1所示。

24V+
0V
图7-1内部接地图
E21机壳接地
E21的机壳为导电金属，必须低阻抗接地，可以有效地减少短路或系统故障时的危险。

低阻抗接地还可以有效地降低外界对系统的干扰或系统对外的干扰。

E21机壳接地的主要措施为：机壳外部有一个接地端子，该端子必须连接到地，接地阻抗不能高于0.3欧姆。

电源端子接地
电源端子上有一个PE引脚，该引脚必须良好接地，接地阻抗不高于0.3欧姆。

电缆屏蔽层接地
如果编码器电缆有屏蔽层，屏蔽层两端必须良好接地，可以有效地抑制外界干扰，提高系统的可靠性。

电缆屏蔽层接地，如果两端地电位不相等，会造成屏蔽层上有电流流过。

出现这种情况时，需要对地进行处理，降低电位差。

7.3 保护措施
7.3.1 确保电磁兼容要求的的措施
E21及其组件是专为工业环境设计，电磁兼容能力强，但在安装使用时，必须考虑外界可能的干扰，提高系统的可靠性及稳定性。

常见的外界干扰源
●大的感性负载，如接触器，中继等。

在断开瞬间会产生很强的电磁干扰；
●变频器、伺服驱动器、电机等都会产生很强的电磁干扰。

干扰耦合的方式
干扰耦合的方式见表7-1所示。

确保电磁兼容性能的措施
●低阻抗接地：确保不带电的金属部件（如机壳、屏蔽层）良好的接地，接地导
线连接到机柜内的接地排，接地排要低阻抗连接到大地，并且耐腐蚀，保证良
好的导电性；
●正确敷设电缆
-必须将电缆分类：高压线、电源线、编码器电缆、信号线（如输入输出电缆）。

-不同种类的电缆要分开铺设，并尽量远离。

尤其是高压线，严禁与电源线、编码器电缆、信号线一起敷设。

-编码器电缆尽量远离电源线、信号线。

●正确连接屏蔽层
-编码器电缆应该有屏蔽层，屏蔽层两端必须连接到保护地。

-屏蔽层与保护地的连接面积应该尽量大，不能把屏蔽层拧成一股绳，连接到保护地。

-屏蔽层与保护地的阻抗越小越好。

●其他要求
-机柜中的感性负载、变频器、伺服驱动器等要远离电源线、编码器电缆和信号线。

-不同装置之间的地电位差越小越好，理论上为零是最好的。

7.3.2 E21的电磁兼容性安装注意事项
●E21可能安装在机柜外部，如果工作环境比较差，E21离机柜的距离越近越好。

●金属外壳应该通过一个接地导线连接到保护地，接地阻抗不要高于0.3欧姆。

●机柜必须良好接地，防止发生漏电造成人身伤亡。

●电源线、编码器电缆、信号线必须远离强电和感性负载，不能并行敷设。

●信号线（输入输出口电缆）越短越好，如果需要长距离布线，请远离强干扰源。

●推荐使用两个24V电源，一个给内部电路供电，一个给IO端口供电。

●编码器电缆要用屏蔽线，屏蔽层与金属外壳大面积连接。

7.3.3 继电器加装续流二级管
当感性负载关断时，会产生瞬间高压，如继电器的线包、接触器等。

为了防止高压损坏装置内部电路，必须采取必要的保护措施。

E21的输出口负载就是直流继电器，防护措施是在线包上增加泄放二极管，嵌位线包两端的电压。

但会造成一定的关断延时。

图7-2继电器线包连接续流二级管
E21数控装置安装手册
35
7.4 普通电机接线示例
普通电机接线示例如下所示。