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。
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（1）
（1）电源模块作用 ●电源模块的作用是将三相交流电转换成直流电，为主轴放大器和 伺服放大器提供300V直流电源。
●在运动指令控制下，主轴放大器和伺服放大器经过由IGBT模块组 成的三相逆变回路输出三相变频交流电，控制主轴电动机和伺服
用存储卡可以替代数据传输接口功能，此接口可以不连接。
1．数控系统主板结构与接口（14）
（6）MDI插座JA2
是MDI键盘与数控系统连接接口，数控系统出厂时已经
连接好，不需要改动，但要检查是否松动。
（7）软键接口CA122
是显示器下面软键与数控系统连接的接口，同样，数控 系统出厂时已经连接好，不需要改动。
③—CX1A
单相AC200V输入接口。
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（6）
④—CX1B
单相200VAC输出接口。 ⑤—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。 ⑥—CX2A DC24V输出接口。
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（7）
1．数控系统主板结构与接口（15）
（9）伺服放大器接口COP10A ■伺服放大器SVM通过COP10A—COP10B接口接受CNC发出 的进给运动速度和位移指令信号，驱动各轴伺服电机运转实现刀 具和工件之间的相对运动。 ■FANUC数控系统与伺服放大器接口之间的连接采用 FSSB（FANUC Serial Servo Bus）。
■对于FANUC单台伺服放大器，有驱动一轴的，有驱动两轴
的，有驱动三轴的。
■CNC、伺服放大器、伺服电机之间的连接如图所示。
CNC
COP10A
1．数控系统主板结构与接口（16）
COP10B
SVM COP10A JF2
JF1
COP10B
COP10A SVM
JF1
COP10B SVM COP10A
JF1
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （13）
主轴准停装置原理 ■主轴尾部安装有发磁体9，随主轴转动； ■距离发磁体1mm处安装有磁传感器； ■主轴定向指令发出→发磁体上判别孔与 磁传感器上基准槽对齐时→主轴准停
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （14）
DC24V-IN CP1 串行主轴/位置编码器插座 JA41 RS232C串行端口1 JD36A RS232C串行端口2 JD36B I/O-Link插座 JD51A 模拟主轴/高速DI插座 JA40
软键接口 CA122
MDI接口 JA2
1．数控系统主板结构与接口（5）
反馈线接口 动力线接口
CNC
（2）伺服放大器型号含义
★伺服放大器型号含义如图所示；
★ FANUC α系列伺服放大器主要有SVM、SVM—HV两种类型；
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。
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：
⑦—CX2B
DC24V输入接口。该接口与主轴放大器的
CX2A相连接。
⑧—JX1B 模块连接接口。该接口一般与主轴放大器 JX1A连接，作通信用。 ⑨—CX3 主接触器控制信号接口。该接口是连接主 接触器控制信号，控制输入电源模块的三
相交流电的通断。
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（8）
台分度、工件夹紧与松开等。
■这些来自机床侧的输入、输出信号与CNC之间是通过
I/O Link建立信号联系的。
CNC
1．数控系统主板结构与接口（10）
JD51A
JD1B
I/O模块 JD1A
●机床操作面板按钮、 开关、旋钮等 ●机床操作面板指示 灯
JD1B
I/O模块
JD1A JD1B I/O模块 JD1A
L1 L2 L3 三相200VAC输入
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （1）
（1）主轴放大器作用 ◆数控车床：主运动是主轴带动工件的旋转运动；
◆数控铣床、镗铣加工中心：主运动是主轴带动刀具的旋转运动；
◆主轴旋转方向、旋转速度依据加工要求、加工过程而自动变化；
器直流电源输入端连接。 ②—状态指示。 用发光二极管表示主轴放大器所处状态，出现 异常时显示相关报警代号。 ③—CX1A。 单相200VAC输入接口。该接口与电源模块
CX1B接口相连。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （6）
④—CX1B。单相200VAC输出接口。
项目二数控系统硬件综合连接武汉船舶职业技术学院数控机床调试与维修风扇ca121视频信号接口ca79apcmcia接口ca88adc24vincp1串行主轴位置编码器插座ja41iolink插座jd51a模拟主轴高速di插座ja40rs232c串行端口1jd36ars232c串行端口2jd36bmdi接口ja2软键接口ca122以太网接口cd38a伺服接口cop10acncja41ja7bjya2spm反馈线接口动力线接口关于串行主轴接口有以下几点需要说明
1．数控系统主板结构与接口（12）
反馈线接口
动力线接口
CNC JA41 JA40
变频器
1．数控系统主板结构与接口（13）
（5）RS-232C数据传输接口JD36A、JD36B 通过数据线该接口可以和外部计算机相连，实现梯形图的上传 和下传，还可以通过外部计算机监控梯形图运行状态以及实现 加工程序的DNC传送等。 数据传输接口共有两个，分别是JD36A和JD36B，一般使用左 边接口（JD36A），右边接口（JD36B）为备用接口。如果使
该接口与CNC主板上JA41接口连接。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （9）
13—JA7A。串行主轴输出接口。 14—JY2。电动机脉冲编码器接口，
该接口与下一主轴放大器JA7B接口连接或备用。
用于接收电动机速度反馈信号。主轴电动机脉
冲编码器反馈信号连接如图所示。
⑩—CX4 急停信号接口。该接口用于连接机床的急停 信号，切断电源模块24VDC。
11—S1、S2
再生相序选择开关，一般出厂默认设定值为 S1短路。 12—电源模块电流电压检查用接口 13—三相交流电输入端
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（9）
CX1A 单相200VAC CX2A 24VDC JX1B 检测接口 CX3 MCC伺服电源控制 CX4 ESP急停控制 CX1B
3）当数控系统控制多个串行主轴时，连接方式如图所示。
1．数控系统主板结构与接口（8）
JA41
JA40
1．数控系统主板结构与接口（9）
（3）I/O Link接口JD51A
■对于数控机床顺序逻辑动作，即在用户加工程序中用
M、S、T指令部分，由PMC控制实现。
■其中包括主轴速度控制、刀具选择、工作台更换、转
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（4）
（3）电源模块接口定义 电源模块接口定义如图所示，各接口作用如下：
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（5）
①—TB1，直流电源输出端
该接口与主轴放大器、伺服放大器的直流输 入端连接，为主轴放大器、伺服放大器提供 DC300V电源。 ②—状态指示 用发光二极管表示电源模块所处状态，出现 异常时显示相关报警代号。
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）
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （15）
16—JY4。位置编码器连接接口。 在主轴转速测量基础上增加了位置编码器，含位置 脉冲信号和一转脉冲信号，常用于数控车床的螺纹
加工和铣削类机床的刚性攻丝。位置编码器与主轴
放大器的连接如图所示。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （16）
数控机床调试与维修
项目二 数控系统硬件综合连接
武汉船舶职业技术学院 周兰
一、FANUC数控系统典型部件 结构及接口认识
1．数控系统主板结构与接口（1）
1．数控系统主板结构与接口（2）
视频信号接口 CA79A
风扇 CA121
伺服接口 COP10A 以太网接口 CD38A
PCMCIA接口 CA88A
该接口一般与电源模块的JX1B连接，作通信用。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （8）
⑩—JX1B。模块连接接口。 11—JY1。主轴负载功率表和主轴转速表连接接口。
该接口一般与紧邻伺服放大器的JX1A接口连接。
12—JA7B。串行主轴输入接口。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （17）
17—JY5。主轴CS（C主轴）轴探头和内置CS
轴探头接口。 18—三相交流变频电源输出端。 该接口与主轴电动机接线端连接。
4．数控系统伺服放大器SVM（Servo Amplifier Module）接口（1）
或实现刀具的自动更换。主轴定向的实现是通过
磁感应开关传递信号实现的。 主轴定向原理、磁感应开关与主轴放大器连接分 别如图所示。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （12）
主轴准停装置结构 3-主轴放大器 4-主轴电机 5-同步带轮副 8-主轴 9-发磁体 10-磁传感器 11-磁感应信号放大器
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （4）
（3）主轴放大器接口定义 主轴放大器接口定义如图所示。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （5）
①—TB1，直流电源输入端。
该接口与电源模块直流电源输出端、伺服放大
电动机按照指令要求的动作运行。
●电源模块还提供24V直流电源。
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（3）
PSM □—□ □
电源模块输入电压大小 ●空白：输入电压200V ●HV： 输入电压400V
电源模块输出功率，单位KW
电源模块制动形式 ●空白：再生制动 ●R： 能耗制动 ●V： 电压转换型再生制动 ●C： 电容制动
◆数控系统主轴放大器SPM就是根据CNC传递指令控制并驱动主
轴电动机工作ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （2）
（2）主轴放大器型号含义 主轴放大器型号含义如图所示； 主轴放大器α系列主要有SPM、SPMC、SPM—HV三种类型。
3．数控系统主轴放大器SPM（Spindle Amplifier Module）接口 （3）
（1）伺服放大器作用
要加工出各种形状的工件，刀具和工件之间必须按照给定的 进给速度、给定的进给方向、一定的切削深度作相对运动，这个 相对运动是由一台或几台伺服电机驱动的。 伺服放大器接受从控制单元CNC发出伺服轴的进给运动指令， 经过转换和放大后驱动伺服电机，实现所要求的进给运动。
4．数控系统伺服放大器SVM（Servo Amplifier Module）接口（2）