《数控机床电气装调与维修》教学课件项目2 FANUC CNC系统硬件连接
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调试维修培训讲义
数控机床装调维修技术无锡机电高等职业技术学校培训安排绪论数控机床维修特点我们讨论数控机床的维修，数控机床在加工制造业那个传统行业中是一个相对新的事物，作为数控设备由于它是新技术应用的载体，因此在讨论数控机床维修这一话题时，我们应该注重数控机床维修的特点，它与传统机床维修的差异。
本单元从分析机床结构进手，在技术层面上讨论它的特点，盼瞧首先在瞧念上体贴现场设备保全人员或维修工程师理解“数控机床维修〞这六个字的含意，即：我们需要解决什么样的咨询题？我们能够解决什么样的咨询题？我们应当解决什么样的咨询题。
一．数控机床结构特点数控机床是集机〔械〕、电〔气〕、液〔压气动〕、光〔学器件〕为一体的自动化设备。
立式数控铣床结构数控车床结构在机械传动链上，它采纳滚珠丝杠与直线导轨，以及镶钢贴塑导轨。
滚珠丝杠直线导轨与一般机床不同，作为数控加工中心它采纳刀库、换刀机械手、数控分度转台或连续数控转台、交换工作台等。
落地式刀库盘式刀库斗笠式刀库数控转台鼠齿盘转台换刀机械手数控分度主轴带动力头刀塔在电气结构上采纳CNC——ComputerNumericalControl即计算机数字操纵系统、内置PLC及接口电路、主轴及伺服驱动等。
FANUC16/18系统FANUCαi系列主轴与伺服内置PLCI/O单元〔接口电路〕以及继电气电路、电磁阀、接近开关等外部设备。
在光学器件上采纳光栅尺〔作为全闭环相应元件〕、旋转编码器〔作为速度相应或半闭环的位置相应〕。
光栅尺旋转编码器与圆光栅联系上述数控机床的结构特点，我们简单回纳数控机床的工作过程如下；作为数控机床的每一个组成局部，在数控机床这一整体中都扮演着不同的重要角色，同时不同的结构特征关于我们日常的维修工作有着至关重要的碍事。
数控机床维修人员确实是根基数控机床的“大夫〞，那么维修人员对数控机床结构的理解过程就如同大夫在进行解剖学的过程，只有对“医治对象〞有深刻的了解，才能够得心应手的解决疑难“病症〞。
FANUC数控系统硬件的连接ppt课件
3.伺服检测口[CA69]，不需要连接。 4.电源线一般有两个接口，一个为＋24V输入（左），另一个＋24V 输出（右），每根电源线有三个管脚，电源的正负不能接反，具体接线 如下：
（1）24V （2）0V （3）保护地
5.RS232接口，它是与电脑通讯的连接口，共有两个，一般接左边， 右边为备用接口，如果不与电脑连接，则不用接此线（推荐使用存储卡 代替RS232口，传输速度及安全性都比串口优越）。
RS232接口还可以传输或监控梯形图、DNC加工运行。
RS232传输线
DB9常用信号脚接口说明
针号
1 2 3 4 5
功能说明
数据载波检测 接受数据 发送数据
数据终端准备 信号地
缩 针号 写 DCD 6 RXD 7 TXD 8 DTR 9 GND
功能说明
数据设备准备好 请求发送 清楚发送 振铃提示
缩写
DSR RTS CTS DELL
DB25常用信号脚接口说明
针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
功能说明 空
发送数据 接受数据 请求发送 清楚发送 数据设备准备好
信号地 载波检测
空 空
针号 11 12-17 18 19 20 21 22 23 24 25
功能说明 空 空 空 空
数据终端准备 空
（3）分离型检测单元绝对编码器电源接口
6）I/O Link接口 JD51A 0i-D系列和0i Mate-D系列中，JD51A插座位于主板上。 FANUC系统的PMC是通过专用的I/O Link与系统进行通讯的，PMC在进 行着I/O信号控制的同时，还可以实现手轮与I/O Link轴的控制，但外围 的连接却很简单，且很有规律，同样是从A到B，系统侧的JD51A（0i C系 统为JD1A）接到I/O模块的JD1B。电缆总是从一个单元的JD1A连接到下一 个单元的JD1B。尽管最后一个单元是空着的，也无需连接一个终端插头 。 JA3或者JA58可以连接手轮。
（1）24V （2）0V （3）保护地
5.RS232接口，它是与电脑通讯的连接口，共有两个，一般接左边， 右边为备用接口，如果不与电脑连接，则不用接此线（推荐使用存储卡 代替RS232口，传输速度及安全性都比串口优越）。
RS232接口还可以传输或监控梯形图、DNC加工运行。
RS232传输线
DB9常用信号脚接口说明
针号
1 2 3 4 5
功能说明
数据载波检测 接受数据 发送数据
数据终端准备 信号地
缩 针号 写 DCD 6 RXD 7 TXD 8 DTR 9 GND
功能说明
数据设备准备好 请求发送 清楚发送 振铃提示
缩写
DSR RTS CTS DELL
DB25常用信号脚接口说明
针号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
功能说明 空
发送数据 接受数据 请求发送 清楚发送 数据设备准备好
信号地 载波检测
空 空
针号 11 12-17 18 19 20 21 22 23 24 25
功能说明 空 空 空 空
数据终端准备 空
（3）分离型检测单元绝对编码器电源接口
6）I/O Link接口 JD51A 0i-D系列和0i Mate-D系列中，JD51A插座位于主板上。 FANUC系统的PMC是通过专用的I/O Link与系统进行通讯的，PMC在进 行着I/O信号控制的同时，还可以实现手轮与I/O Link轴的控制，但外围 的连接却很简单，且很有规律，同样是从A到B，系统侧的JD51A（0i C系 统为JD1A）接到I/O模块的JD1B。电缆总是从一个单元的JD1A连接到下一 个单元的JD1B。尽管最后一个单元是空着的，也无需连接一个终端插头 。 JA3或者JA58可以连接手轮。
数控系统调试与维护-数控系统硬件连接课件
电机运行中切断主回路电源，伺服电机使
用 动态制动，主轴电机减速停止。
20
第20页
FANUC
直流母线P、N LED
数控系统调试与维护
伺服单元的连接
通讯异常会产生 ALM926/5136等报 警
内置 电池槽
CX5X 电池连接端
CXA2B/CXA2A 级间串行通讯入/出
SVM2
COP10B/COP10A FSSB串行通讯入/出
数控系统调试与维护 Bi-SVPM（主轴、伺服一体型）
控制电源
动力输入 主轴动力输出
直流母线端，不 要接
第25页
数控系统调试与维护
3.3主轴伺服系统连接
C与主轴放大器、主轴电机的连接
数控系统将串行主运动指令通过JA41接口传递给主轴放大器如SPM的JA7B接 口，主轴放大器经过变频调速控制给主轴电动机输出动力电源。
CX1A （3） 200R 200S （2） （1）
SPM/SVM
CX3（左侧）：MCC CX4（右侧）：*ESP
L1 L2 L3
三相动力输入
无相序要求
18
第18页
数控系统调试与维护
CXA2A~CXA2B
使用内置电池时 不要连接此端
第19页
数控系统调试与维护
CX3（MCC）控制外部主回路上 电 CX4（*ESP）用于切断主回路电源
接口名称
功
MDI面板接口 RS-232C串行口2 RS-232C串行口1 扩展板接口 系统的直流24 V电源的输入接口 视频信号接口
能
JA2 JD36A JD36B JGA CP1 CA79A
CA88A
CA122 CA121 CD38A COP10A JA40 JD51A JA41
《数控机床电气维修》课件
数控机床电气安全的基本原则
确保操作者、维修人员和其他相关人员的安全是首要任 务。遵循国家和行业标准，制定并执行安全操作规程。
数控机床电气安全规范
定期检查和维护电气系统，确保其正常运行。对电气元 件和线路进行定期检查，及时发现并处理潜在的安全隐 患。
数控机床电气安全防护措施与设备
防护措施
采取必要的接地、隔离、滤波等措施， 以减少或消除漏电流、过电压、过电流 等对人身和设备的危害。
观察法、测量法、替换法、调试法
数控机床电气故障诊断技巧
先外部后内部、先机械后电气、先静后动、先公用后专用
数控机床电气故障排除步骤与实例
数控机床电气故障排除步骤
了解故障现象、分析故障原因、确定故障部位、排除故障
数控机床电气故障排除实例
主轴电机无法启动、刀架无法换刀、加工精度异常
REPORT
CATALOG
制定合理的维修流程，提高 维修效率。
提高数控机床电气维修效率的方法与技巧
快速定位故障点
通过观察、测试等方法快速找到故障位置。
备件管理
合理储备常用备件，缩短维修时间。
团队合作
维修人员之间密切配合，共同完成维修任务 。
数控机床电气维修技术的发展趋势与展望
技术升级与创新
随着数控机床技术的不断发展，电气维修技术也 需要不断升级和创新。
工具
万用表、示波器、电桥、绝缘电阻表等。
数控机床电气元件的维修步骤与实例
2. 使用工具检测元件性能 参数。
1. 检查元件外观，确定是 否损坏。
步骤
01
03 02
数控机床电气元件的维修步骤与实例
3. 根据检测结果，判断元件是否需 要更换或修复。
4. 执行维修操作，如更换元件或修复 电路。
FANUC数控系统的硬件连接介绍PPT(35张)
项目1 发那科数控系统的软硬件
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）
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）
数控机床装调与维修技术 项目二 FANUC数控机床电气控制系统连接与调试
数控机床的电气控制系统连接与调试对知识及技能相结合的要求较高，知 识点较多，技能水平要求高，也是企业实际生产需求较为迫切的一项专业 技能。通过本项目的学习和训练，解决在机床电气连调中遇到的问题和困 难，使学生养成认真负责的工作态度和求真务实的科学精神，引导学生采 用严谨的态度、精益求精的追求、与其他同学团结协作的意识对数控机床 的电气控制进行深入、全面的学习和训练，较好地完成相关知识和技能的 学习，培养和践行社会主义核心价值观、科技报国的家国情怀和使命担当 等民族精神，养成良好的职业素养。
20
全
评分点
电气连接
设备操作 规范性
材料利用 效率，接 线及材料
损耗 工具、仪 器、仪表 使用情况 竞赛现场 安全、文
明情况 团队分工 协作情况
点配分
扣分说明
1、不按原理图接线每处扣5分；2、布
线不进线槽，不美观，主电路、控制
电路每根扣4分；3、接点松动、露铜
60
过长、压绝缘层，标记线号不清楚、 遗漏或误标，引出端无压端子每处扣2
直接关系到整个设备运行正常与否。当电气控制系统发生故障时，应迅速诊 断故障，排除事故，使其恢复正常，同时应进行预防性维护，这对于提高数 控设备运行效率非常重要。本项目以典型的数控机床各功能模块电气连接与 调试为学习载体，分任务介绍了数系统电源、急停的电气连接与调试、数控 机床冷却电气连接与调试、数控机床主传动系统的电气连接与调试、数控机 床进给系统的电气连接与调试、数控车床四工位刀架的电气连接与调试等。
在数控机床的组成部分中，开关电源将AC220V转为DC24V提供给 数控系统、I/O模块、继电器板、伺服单元、主轴驱动单元等。数 控机床CNC电源和急停电路通常是一个比较容易发生故障的单元。
李海清
20
全
评分点
电气连接
设备操作 规范性
材料利用 效率，接 线及材料
损耗 工具、仪 器、仪表 使用情况 竞赛现场 安全、文
明情况 团队分工 协作情况
点配分
扣分说明
1、不按原理图接线每处扣5分；2、布
线不进线槽，不美观，主电路、控制
电路每根扣4分；3、接点松动、露铜
60
过长、压绝缘层，标记线号不清楚、 遗漏或误标，引出端无压端子每处扣2
直接关系到整个设备运行正常与否。当电气控制系统发生故障时，应迅速诊 断故障，排除事故，使其恢复正常，同时应进行预防性维护，这对于提高数 控设备运行效率非常重要。本项目以典型的数控机床各功能模块电气连接与 调试为学习载体，分任务介绍了数系统电源、急停的电气连接与调试、数控 机床冷却电气连接与调试、数控机床主传动系统的电气连接与调试、数控机 床进给系统的电气连接与调试、数控车床四工位刀架的电气连接与调试等。
在数控机床的组成部分中，开关电源将AC220V转为DC24V提供给 数控系统、I/O模块、继电器板、伺服单元、主轴驱动单元等。数 控机床CNC电源和急停电路通常是一个比较容易发生故障的单元。
李海清
FANUC数控系统硬件的连接ppt
Fanuc数控系统硬件的未来展望
更加智能化
云端化
绿色环保
多轴联动
未来的Fanuc数控系统硬件将更 加智能化，具备更高级别的自动 化和自适应性，能够更好地适应 各种复杂应用场景。
随着云计算技术的发展，Fanuc 数控系统硬件将逐渐实现云端化 ，实现数据集中管理和远程监控 ，提高设备运行效率和生产效益 。
屏蔽措施
为了防止电磁干扰，信号线应采取屏蔽措施，如使用屏蔽电 缆或穿管铺设。
硬件设备的兼容性
匹配型号
Fanuc数控系统与硬件设备必须匹配型号，以确保系统的稳定性和可靠性。不匹配的硬件设备可能导致系统故 障或降低性能。
兼容性检查
在连接硬件设备之前，应检查其与Fanuc数控系统的兼容性。可以通过查阅产品手册或联系供应商来获取兼容 性信息。
电源与接地
电源稳定
Fanuc数控系统需要稳定的电源供应，以保证其正常运转。电源波动可能会 导致系统故障或精度降低。
接地良好
为了防止静电和电磁干扰，Fanuc数控系统必须接地。接地不良会导致系统运 行不稳定，甚至损坏系统。
信号线的连接
正确连接
信号线是传输控制指令和反馈信息的重要通道。必须正确连 接信号线，避免信号丢失或错误。
《fanuc数控系统硬件的连 接》
2023-10-29
目 录
• Fanuc数控系统硬件介绍 • Fanuc数控系统硬件连接流程 • Fanuc数控系统硬件连接注意事项 • Fanuc数控系统硬件常见故障及解决方案 • Fanuc数控系统硬件发展趋势与展望 • Fanuc数控系统硬件应用案例分享
01
要点一
总结词
要点二
详细描述
采用Fanuc数控系统硬件的企业成功降低维护成本，同 时优化设备性能。
《数控机床故障诊断与维修》数控机床硬件接口连接
二、相关知识
（一）CNC系统模块及接口作用 1．FANUC 0i数控系统概述
FANUC 0i系列至今推出了FANUC 0i A、FANUC 0i B、 FANUC 0i C、FANUC 0i D四大产品系列，这四大系列在 硬件与软件设计上有较大区别，性能依次提高，但其操作、 编程方法类似。
每一系列又分为扩展型与精简型两种规格，前者直接表 示，后者在型号中加“Mate”，如FANUC 0i D/FANUC 0i Mate D。
图3-19 CNC与主轴模块的连接
第一串行主轴
第二串行主轴
模拟输出 位置编码器
表3-3 系统类型与主轴数
0i系统
○
○
○
0i Mate ○
○
○
○
○
○
○
（三）CNC系统与I/O Link模块接口连接 0i D系列和0i Mate D系列中，JD51A插座位于主板上。I/O Link分为主单元和子单元。 作为主单元的0i/0i Mate系列控制连接单元与作为子单元的分 布式I/O相连接。子单元分为若干个组，一个I/O Link最多可 连接16组子单元（0i Mate系统中I/O的点数有所限制）。 根据单元的类型以及I/O点数的不同，I/O Link有多种连接方 式。
（二）伺服系统模块及接口作用 如果说CNC主控制系统是数控机床的大脑和中枢，那么伺 服和主轴驱动就是数控机床的四肢，它们是数控机床的执 行机构。在FANUC的驱动器系列产品中，可以作为FSSB 从站连接的驱动器有i系列和i系列两类，如图3-9所示。
图3-9 FANUC驱动器外形实物图
图3-10所示为一台采用FANUC 0i Mate D系统的数控铣床 电气系统连接图。机床的伺服放大器采用可靠性强、性价 比卓越的i系列伺服驱动模块。 该伺服驱动模块是集电源模块、主轴模块、伺服模块为一 体的i-SVPM一体型伺服驱动单元。
电子课件-《数控机床电气装调与维修》-B01-9607 3-2
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
第二节 PMC在FANUC系统数控机床上的应用
一、PMC指令系统
FANUC公司将其主要用于机床控制的可编程逻辑控制器(PLC) 称为可编程机床逻辑控制器(Programmable Machine Controller)，简称PMC。
1．PMC的程序组成与指令执行过程 FANUC 0i数控系统的PMC规格有多种。现以常用的SA3为 例来介绍PMC的指令系统。
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
（2）功能指令的格式
功能指令梯形图举例
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的地址符号对照表
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的编码表和运算结果状态
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
指令格式中各部分内容说明： 1）控制条件 控制条件的数量和意义随功能指令的不同而变化。控制条件存 入堆栈寄存器中，其顺序是固定不变的。 2）指令 功能指令有三种格式，格式1用于梯形图；格式2用于纸带穿孔 和程序显示；格式3是用编程器输入程序时的简化指令。对TMR 和DEC指令在编程器上有其专用指令键，其他功能指令则用SUB 键和其后的数字键输入。
2．基本指令
基本指令梯形图举例
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的地址符号对照表
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的编码表和运算结果状态
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
续表
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
3．功能指令 （1）功能指令的应用 数控机床所用PLC的指令必须满足数控机床信息处理和动作 控制的特殊要求。因此要增加一些具有专门控制功能的指令， 这些专门指令就是功能指令。功能指令都是一些子程序，应用 功能指令就是调用了相应的子程序。
第二节 PMC在FANUC系统数控机床上的应用
一、PMC指令系统
FANUC公司将其主要用于机床控制的可编程逻辑控制器(PLC) 称为可编程机床逻辑控制器(Programmable Machine Controller)，简称PMC。
1．PMC的程序组成与指令执行过程 FANUC 0i数控系统的PMC规格有多种。现以常用的SA3为 例来介绍PMC的指令系统。
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
（2）功能指令的格式
功能指令梯形图举例
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的地址符号对照表
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的编码表和运算结果状态
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
指令格式中各部分内容说明： 1）控制条件 控制条件的数量和意义随功能指令的不同而变化。控制条件存 入堆栈寄存器中，其顺序是固定不变的。 2）指令 功能指令有三种格式，格式1用于梯形图；格式2用于纸带穿孔 和程序显示；格式3是用编程器输入程序时的简化指令。对TMR 和DEC指令在编程器上有其专用指令键，其他功能指令则用SUB 键和其后的数字键输入。
2．基本指令
基本指令梯形图举例
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的地址符号对照表
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
梯形图的编码表和运算结果状态
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
续表
第三章 FANUC系统数控机床PMC的 装调与维修
3．功能指令 （1）功能指令的应用 数控机床所用PLC的指令必须满足数控机床信息处理和动作 控制的特殊要求。因此要增加一些具有专门控制功能的指令， 这些专门指令就是功能指令。功能指令都是一些子程序，应用 功能指令就是调用了相应的子程序。
项目二 数控系统硬件综合连接讲解
17
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（2）
（2）电源模块型号含义
▲电源模块型号含义如图所示。FANUC的α系列电源模块主要分为 PSM、PSMR、PSM-HV、PSMV-HV四种。 ▲电源模块输入电压分为AC200V和AC400V两种规格。
●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
10
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
1．数控系统主板结构与接口（10）
（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0V~+10V模拟指令信号。 ■CNC、变频器、主轴电机连接图如图所示。
4．数控系统I/O Link设备接口与连接
32
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
4．数控系统I/O Link设备接口与连接
（1）FANUC数控系统I/O Link设备类型 FANUC数控系统I/O Link设备通常有以下几种类型： 3）I/O单元 对于输入输出点数多的数控机床，如复杂加工中心和多轴联 动机床，更多使用I/O单元，I/O单元结构如图所示，I/O 点数可达到1024/1024
1．数控系统主板结构与接口（7）
JA41
JA40
8
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
1．数控系统主板结构与接口（8）
（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。
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
2．数控系统电源模块PSM（Power Supply Module）接口（2）
（2）电源模块型号含义
▲电源模块型号含义如图所示。FANUC的α系列电源模块主要分为 PSM、PSMR、PSM-HV、PSMV-HV四种。 ▲电源模块输入电压分为AC200V和AC400V两种规格。
●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
10
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
1．数控系统主板结构与接口（10）
（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0V~+10V模拟指令信号。 ■CNC、变频器、主轴电机连接图如图所示。
4．数控系统I/O Link设备接口与连接
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一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
4．数控系统I/O Link设备接口与连接
（1）FANUC数控系统I/O Link设备类型 FANUC数控系统I/O Link设备通常有以下几种类型： 3）I/O单元 对于输入输出点数多的数控机床，如复杂加工中心和多轴联 动机床，更多使用I/O单元，I/O单元结构如图所示，I/O 点数可达到1024/1024
1．数控系统主板结构与接口（7）
JA41
JA40
8
一、FANUC数控系统典型部件结构及接 口
1．数控系统主板结构与接口（8）
（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。
电子课件-《数控机床电气装调与维修》-B01-9607 6-2
内存、PMC控制、I／O Link控制、伺服控制、主轴控制、 内存卡I／F、LED显示等；I／O模块包括电源、I／O接口、 通信接口、MDI控制、显示控制、手摇脉冲发生器控制和高 速串行总线等。各部分与机床、外部设备连接插槽或插座 如图所示。 FANUC 0i系统控制单元
三、FANUC 0i系统部件的连接 FANUC 0i系统的连接图
代 号和功能见下表。
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
控制单元各部件的功能说明
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
FANUC 0i系统各板插接位置图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
FANUC 0i系统各板插接位置图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
电源单元（CAP）的接线
图形卡（GR）的接线
LCD的调节
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
2)设定对比度。对比度是用VRP1调节的。 3)消除颤动。通过调节VR1来消除颤动。如果没有颤动请勿 调节VR1。 （6）MDI单元接口 如图6—38所示 2．手摇脉冲发生器接口 手摇脉冲发生器接口 3．I/O的连接 标准I/O连接图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
FANUC 0i-TD系统结构示意图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
数控系统主机硬件
FANUC 0iD 数控系统主机方框图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
主印制电路板(PCB)，控制单元电源，图形显示板，可编 程机床控制器(PMC—M)板，基本轴控制板，I／O接口板，
存 储器板，子CPU板，扩展的轴控制板和DNC控制板等部件的
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
第二节 FANUC数控系统的硬件及其故障维修概述
三、FANUC 0i系统部件的连接 FANUC 0i系统的连接图
代 号和功能见下表。
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
控制单元各部件的功能说明
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
FANUC 0i系统各板插接位置图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
FANUC 0i系统各板插接位置图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
电源单元（CAP）的接线
图形卡（GR）的接线
LCD的调节
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
2)设定对比度。对比度是用VRP1调节的。 3)消除颤动。通过调节VR1来消除颤动。如果没有颤动请勿 调节VR1。 （6）MDI单元接口 如图6—38所示 2．手摇脉冲发生器接口 手摇脉冲发生器接口 3．I/O的连接 标准I/O连接图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
FANUC 0i-TD系统结构示意图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
数控系统主机硬件
FANUC 0iD 数控系统主机方框图
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
主印制电路板(PCB)，控制单元电源，图形显示板，可编 程机床控制器(PMC—M)板，基本轴控制板，I／O接口板，
存 储器板，子CPU板，扩展的轴控制板和DNC控制板等部件的
第六章 FANUC数控系统的装调与维修
第二节 FANUC数控系统的硬件及其故障维修概述
电子课件-《数控机床电气装调与维修》-B01-9607 4-2
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
4．750号报警(主轴串行链启动不良)的处理 在使用串行主轴的系统中，通电时主轴放大器没有 达到正常的启动状态时，发生此报警。本报警不是在系 统（含主轴控制单元）已启动后发生的。是在电源接通 时，系统启动之前发生的。
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
1．主轴报警
2．控制输入信号
输入信号
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
3．控制输出信号
输出信号
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
六、主轴常见故障的排除 1．常见主传动报警及其处理(表4—5) 2．704号报警(主轴速度波动检测报警)的处理
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
3．信息画面的编辑
轴信息画面的编辑操作
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
四、主轴设定调整 1.显示方法
主轴设定调整画面
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
主轴设定调整
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
模拟主轴配置
5．数控机床的主轴连接实例
模拟主轴接口
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
三、主轴信息画面 1．参数设置
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
2．显示主轴信息
主轴信息
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
3．信息画面的编辑
轴信息画面的编辑
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
主轴速度波动检测报警的处理方法
第四章 FANUC系统数控机床伺服系统 的装调与维修
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项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
任务实施
二、 实施步骤
2.训练目的 ① 掌握数控机床电源电路设计的方法。
② 掌握数控机床电源电路元器件选择方法。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
知识链接
一、数控机床电柜设计规范
3. 电柜的制造工艺 电柜制作要求首先能够为柜内电气设备提供一个可靠的保护箱 体，同时必须拥有良好的接地。电柜制作时一般采用铜质螺柱，电 柜的柜门全部焊有接地桩，取代过去的接地螺栓，以解决以前“准 绝缘”螺栓的问题。
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
知识链接
一、数控机床电柜设计规范 1.电柜的密封
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
知识链接
一、数控机床电柜设计规范
2.电柜柜体的抗干扰设计 设计电柜时必须考虑尽量降低噪声，并且防止噪声向CNC单元 传送。设计柜体时需考虑元件的布局情况，尽量减少元件之间相互 干扰的情况。
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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二、常用电气元件
１.压电器选型的一般原则
③ 设备的截断电流应不小于短路电流，即Izh≥Izh。
④ 热稳定保证值应不小于计算值。 ⑤ 按回路启动情况选择低压电器，如熔断器和自动空气开关 就需按启动情况进行选择。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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二、常用电气元件
2.低压断路器
低压断路器主要用于过载保护、短路保护、欠压保护，现介绍
常用的两种低压断路器。 （1） 塑料外壳式断路器
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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二、常用电气元件
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
任务实施
一、准备工作
1.技能准备 2.设备与材料准备 3.工具与场地准备
二、 实施步骤
1.任务讲解
本任务将对 850 型数控加工中心各电源回路从以下几个角度进
行分析： ① 所需电源的类型。 ② 所需电源控制元器件的选型依据及相关的技术指标。
2.低压断路器 （2） 小型断路器
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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二、常用电气元件
3.接触器 接触器用来接通和断开负载，与热继电器组合，保护运行中的 电气设备；与继电控制回路组合，远控或联锁相关电气设备。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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一、数控机床电柜设计规范
1.电柜的密封 在设计电柜时，电柜所有开孔均需考虑密封情况，常用的密封 元件。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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一、数控机床电柜设计规范 1.电柜的密封 电柜温升设计概述: ① 设计电柜时，需保证电柜内的温度上升时柜内和柜外的温
度差不超过10℃。
② 封闭的电柜必须安装风扇图（或空调等换气冷却装置） 以 保证内部空气循环。 ③ 带有散热片的模块式放大器尽量将散热片隔离安装。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
任务一 机床的电源电路设计
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二、常用电气元件
6.变压器
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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三、 电柜元器件分布要求及设计规范
对于元器件的分布，一般根据以下原则进行布局：
① 通过强电流和弱电流的元器件尽量分开。 ② ③ 要求。 ④ 元器件布局时，须要考虑到布线简洁、方便，节约成本且 维修方便。 同一类的元器件尽量紧靠安装，断路器和断路器安装在一 查看元器件的规格说明书，查是否有对空间和环境的特殊 起，继电器和继电器安装在一起，线端子排尽量布置在一排等。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
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二、常用电气元件
１.压电器选型的一般原则
① 低压电器的额定电压应不小于回路的工作电压，即
Ue≥Ug。 ② 低压电器的额定电流应不小于回路的计算工作电流，即 Ie≥Ig。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
的输入/输出用电源要尽可能采用不同的电源，即每台机床至少有两
个开关电源，一个供系统、I/O单元模块、面板、光栅接口及输入X 地址使用，另一个给出Y（DOCOM）地址提供电源，驱动柜内或 机床外围元件。不要简单地增加电源容量，严禁电源并联使用。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
目录
任务一 机床的电源电路设计
任务二 机床控制电路设计
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
学习重点
本项目主要学习如何设计数控机床的电源电路及外围电路，数 控机床的外围电路就好比人的神经网络，传递着系统发出的各种信 号，也担负着向系统反馈信号，通过信息的交换从而使数控系统能 够控制机床动作！
项目二 FANUC CNC系统硬件连接 《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
任务实施
二、 实施步骤
1.任务讲解 Step 1电源电路分析
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
任务实施
二、 实施步骤
1.任务讲解 Step 2 典型数控机床电柜布局
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
知识链接
二、常用电气元件
4.继电器 继电器用来接通和断开控制电路，主要依据被控制电路的电压 等级、触点的数量/种类及容量来选用。
项目二 FANUC CNC系统硬件连接
《数控机床电气装调与维修》
任务一 机床的电源电路设计
知识链接
二、常用电气元件
5.开关电源 开关电源在电气线路设计中的合理使用非常重要，原则上系统