数控系统接口
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单元二 华中数控系统特点及其接口功能解读
O28~O31
手持单元输出开关量
HA
手摇A相
HB
手摇B相
+5V、5VG
手摇DC5V电源
2）手持单元接口XS8
图1.2.4手持单元接口引脚图表1.2.2手持接口引脚含义表
3）主轴控制单元XS9
信号名
说明
SA+、SA-
主轴码盘A相位反馈信号
SB+、SB-
主轴码盘B相位反馈信号
SZ+、SZ-
主轴码盘Z脉冲反馈
（2）提高数控装置的抗干扰性能，防止外界的电磁干扰噪声而引起误动作。接口采用光电耦合器件或继电器，避免信号的直接连接。
（3）输入接口接收机床操作面板的各开关信号、按钮信号、机床上的各种限位开关信号及数控系统各个功能模块的运行状态信号，若输入是触点输入信号，注意要消除其振动。
（4）输出接口是将各种机床工作状态灯的信息送至机床操作面板上显示，将控制机床辅助动作信号送至电柜，从而控制机床主轴单元、刀库单元、液压单元、冷却单元等继电器。
+5V、GND
DC5V电源
AOUT1/2
主轴模拟量指令输出
GND
模拟量输出地
图1.2.5主轴接口引脚图表1.2.3主轴接口引脚含义表
4）开关量输入接口
信号名
说明
24VG
外部开关量DC24电源地
I0～I19
20路输入开关量
I20～I39
20路输入开关量
图1.2.6开关量输入接口引脚图表1.2.4输入接口引脚含义表
1、华中数控系统产品类型和功能
1）华中数控系统产品类型
华中数控系统是基于能用PC的数控装置，是武汉华中数控股份有限公司在国家八五、九五科技攻关的重大科技成果。华中数控系统发展为大三系列：世纪星系列、小博士系列、华中I型系列。而华中I型系列为高档高性能数控装置，为满足市场要求，开发了世纪星系列、小博士第列高性能经济型数控装置。世纪星系列采用通用原装进口嵌入式工业PC机，彩色LCD液晶显示器，内置式PLC，可与多种伺服驱动单元配套使用，小博士系列为外配通用PC机的经济型数控装置。具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。
手持单元输出开关量
HA
手摇A相
HB
手摇B相
+5V、5VG
手摇DC5V电源
2）手持单元接口XS8
图1.2.4手持单元接口引脚图表1.2.2手持接口引脚含义表
3）主轴控制单元XS9
信号名
说明
SA+、SA-
主轴码盘A相位反馈信号
SB+、SB-
主轴码盘B相位反馈信号
SZ+、SZ-
主轴码盘Z脉冲反馈
（2）提高数控装置的抗干扰性能，防止外界的电磁干扰噪声而引起误动作。接口采用光电耦合器件或继电器，避免信号的直接连接。
（3）输入接口接收机床操作面板的各开关信号、按钮信号、机床上的各种限位开关信号及数控系统各个功能模块的运行状态信号，若输入是触点输入信号，注意要消除其振动。
（4）输出接口是将各种机床工作状态灯的信息送至机床操作面板上显示，将控制机床辅助动作信号送至电柜，从而控制机床主轴单元、刀库单元、液压单元、冷却单元等继电器。
+5V、GND
DC5V电源
AOUT1/2
主轴模拟量指令输出
GND
模拟量输出地
图1.2.5主轴接口引脚图表1.2.3主轴接口引脚含义表
4）开关量输入接口
信号名
说明
24VG
外部开关量DC24电源地
I0～I19
20路输入开关量
I20～I39
20路输入开关量
图1.2.6开关量输入接口引脚图表1.2.4输入接口引脚含义表
1、华中数控系统产品类型和功能
1）华中数控系统产品类型
华中数控系统是基于能用PC的数控装置，是武汉华中数控股份有限公司在国家八五、九五科技攻关的重大科技成果。华中数控系统发展为大三系列：世纪星系列、小博士系列、华中I型系列。而华中I型系列为高档高性能数控装置，为满足市场要求，开发了世纪星系列、小博士第列高性能经济型数控装置。世纪星系列采用通用原装进口嵌入式工业PC机，彩色LCD液晶显示器，内置式PLC，可与多种伺服驱动单元配套使用，小博士系列为外配通用PC机的经济型数控装置。具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。
数控系统接口
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
四川工程职业技术学院
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
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
四川工程职业技术学院
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
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
四川工程职业技术学院
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
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
四川工程职业技术学院
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。
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。
数控系统接口
2020年2月29日3时0分
四川工程职业技术学院
数控系统的接口
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
2020年2月29日3时0分
四川工程职业技术学院
数控系统的接口
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
2020年2月29日3时0分
四川四、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。
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数控系统的接口
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。
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
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。
计算机与数控系统通信接口
维普资讯
第 ８卷 第 ２ 期 ２０ ０ ６年 ３月
天 津职 业院校 联 合学 报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉｎｉ Ｖ ｃ ｔ ｎ ｌｎｔｕｅ ｏ ｒａ ｏ ａ ｊ ｏ ａｉ ａ Ｉ ｉ ｔｓ Ｔ ｎ ｏ ｓｔ
Ｎｏ． ２ ＶＯ１ ．８ Ｍ ａ ．２ ０ ｒ ０６
数 据 传 输 有 以下 几 个 步 骤 ：
（）无传输 ： １ 通讯线路上处 于逻 辑“ ” １ 状态 ， 表明线路无数据传 输 。 （）起始 传输 ： ２ 发送方 在任何时刻将线路上 的逻辑“ ” 态拉至逻 辑“ ” １状 ０ 状态 ， 出一个 空号 ， 明传送方 要开始 发 表
数 据 传 输 。接 受 方 接 受 到 空 号 后 ， 开始 与发 送 方 同步 ， 准 备 接 收 到 随后 的数 据 。 并
位进行传输 串行通讯 的传输速 度要 比并行通信慢得多 ， 串行 通信 可显著降低通信线路 的价格 和简化通信设备 。 但
一
、
异 步 通信 控 制 规 程
为实现串行通讯并保证数据 的正 确传 输 ， 要求通讯双 方遵循某 种约 定的规程 。 目前 在 Ｐ Ｃ机及 数控 系统 中最 简
单最常用的规程是异步通信控制 规程 ， 或称 异步通信 协议 ， 其特 点是 通信双方 以一 帧作为 数据 传输单 位 。每一帧从
圈 １ 一 帧 的数 据 格 式
收稿 日期 ：０ ５—０ ２０ ９—１ ０
作者简介 ： 王悦 （９ ８ ， ， 津市人 ， １７ 一） 女 天 天津 中德职业技 术学院教 师， 主要研 究数控 系统调 试厦 Ｃ ＡＤ／ Ａ Ｃ Ｍ
软件 应 用 。
・
６５
维普资讯
行 联 网是 目前 用 好 ＮＣ机 床 的 一 个 重 要 手 段
第 ８卷 第 ２ 期 ２０ ０ ６年 ３月
天 津职 业院校 联 合学 报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｉｎｉ Ｖ ｃ ｔ ｎ ｌｎｔｕｅ ｏ ｒａ ｏ ａ ｊ ｏ ａｉ ａ Ｉ ｉ ｔｓ Ｔ ｎ ｏ ｓｔ
Ｎｏ． ２ ＶＯ１ ．８ Ｍ ａ ．２ ０ ｒ ０６
数 据 传 输 有 以下 几 个 步 骤 ：
（）无传输 ： １ 通讯线路上处 于逻 辑“ ” １ 状态 ， 表明线路无数据传 输 。 （）起始 传输 ： ２ 发送方 在任何时刻将线路上 的逻辑“ ” 态拉至逻 辑“ ” １状 ０ 状态 ， 出一个 空号 ， 明传送方 要开始 发 表
数 据 传 输 。接 受 方 接 受 到 空 号 后 ， 开始 与发 送 方 同步 ， 准 备 接 收 到 随后 的数 据 。 并
位进行传输 串行通讯 的传输速 度要 比并行通信慢得多 ， 串行 通信 可显著降低通信线路 的价格 和简化通信设备 。 但
一
、
异 步 通信 控 制 规 程
为实现串行通讯并保证数据 的正 确传 输 ， 要求通讯双 方遵循某 种约 定的规程 。 目前 在 Ｐ Ｃ机及 数控 系统 中最 简
单最常用的规程是异步通信控制 规程 ， 或称 异步通信 协议 ， 其特 点是 通信双方 以一 帧作为 数据 传输单 位 。每一帧从
圈 １ 一 帧 的数 据 格 式
收稿 日期 ：０ ５—０ ２０ ９—１ ０
作者简介 ： 王悦 （９ ８ ， ， 津市人 ， １７ 一） 女 天 天津 中德职业技 术学院教 师， 主要研 究数控 系统调 试厦 Ｃ ＡＤ／ Ａ Ｃ Ｍ
软件 应 用 。
・
６５
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行 联 网是 目前 用 好 ＮＣ机 床 的 一 个 重 要 手 段
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。
02-802C数控系统接口
数字输出接口:X200 、X201 数字输出接口
• 共有多少输入点？ • 其中CW和CCW不用PLC编程就可以有输出，但仅用于主轴 控制。 • CW和CCW的地址？
调试开关S3
位置
0 1 2 3 4 正常引导 用标准机床数据引导（软件版本确定用户数据） 系统软件升级 用备份数据引导 PLC停止
意义
位置反馈电缆： 位置反馈电缆： X3、X4、X5、X6
速度给定值、 速度给定值、使能 X7
14为0V,56为-10V~10V 9和56为触点式输出
主轴速度给定的脚号和名称是什么？
手轮X10 手轮
手轮接口 X10
脚 号
1 2 3 4 5
信号
A1+ A1B1+ B1P5V
说明
手轮1 A相+ 手轮1 A相手轮1 B相+ 手轮1 B相+5Vdc
尽量不要使用，除非屏幕显示乱和系统升级
P23
• 怎样判别系统好坏？ • 1.查看有无报警（报警灯和文字号）
电源端子 X1
端子号
பைடு நூலகம்1 2 3
信号名
PE M L+
参数
保护地 24V地 直流24V
注意：系统的电源连接可采用共地方式或者浮地方式。 系统出厂时为共地方式（PE和M端子短接）。 在没有良好接地的情况下，建议将PE与M之间的短接片摘除。
通讯接口RS232- X2 通讯接口
(1) 电缆两端插头的金属壳体必须通过屏蔽网相互连 通，确保计算机与802S/C base line的CNC (2) CNC和计算机之间的通讯电缆的连接与断开，必 须在断电状态下进行。 (3) 建议使用RS-232隔离器
脚号
FANUC 0iD 数控装置接口认知
加工中心，铣 床
βi 系列的放大器
车床
βi 系列的放大器
βiS 系列 βiS 系列
二、FANUC Oi D硬件接口定义
1. COP10A：伺服FSSB总线接口，此口为光缆口
FSSB：FANUC Serial Servo Bus，FANUC串行伺服总线
二、FANUC Oi D硬件接口定义
二、FANUC Oi D硬件接口定义
二、FANUC Oi D硬件接口定义
6.JA40：模拟主轴信号接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
7. JD51A：I/O Link总线接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
8. JA41：串行主轴接口/主轴位置编码器接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
9.CP1：系统电源输入（24V）
2. CD38A：以太网接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
3. CA122：系统软键信号接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
4. JA2：系统的MDI(manual data input)键盘接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
5.JD36A/JD36B：RS232串行通讯接口
二、FANUC Oi D硬件接口定义
一、FANUC Oi D系统概述
系统型号
0i MD
0iD 0i TD
应用机床
放大器
加工中心，铣 αi 系列的放大器
床等
βi 系列的放大器电机 NhomakorabeaαiI,αiS系列 βiI, βiS 系列
车床
αi 系列的放大器 αiI,αiS系列 βi 系列的放大器 βiI, βiS 系列
0i mate MD 0i mate D 0i mate TD
数控机床第7章 典型数控系统通信接口与系统连接(2015-08)
该系统被广泛用பைடு நூலகம்经济型或普及型数控机床，系统组成与连接示 意图见图7-7右图所示。与802S bl系统同样原因，目前802C亦停产。
周德卿 2015.8
14
图7-7 802S/802C型经济型数控系统组成各主要单元连接示意图
周德卿 2015.8
15
(3)802D普及型数控系统
SINUMERIK 802D是输出数字量插补指令信号的半闭环数控系统， 核心部件是CNC的面板控制单元(PCU210)，可控制4个联动进给轴和1 个模拟主轴或串行数字主轴。
【教学课时】 6课时
周德卿 2015.8
1
7.1 典型数控系统产品简介
根据我国机床行业数控系统应用和发展的水平情况，机床数控系统 产品大致可分为经济型(步进电动机，二至三轴联动开环控制)、普及 型(交流伺服电动机、三轴联动、半闭环控制)、中高档或高档型(交流 伺服电动机、三轴以上联动、全闭环控制)。随着我国国民经济的发展， 机械加工制造业技术水平正在迅速提高，近年来主流数控机床也以普 及型和中高档数控系统为主。
新系统与同类产品相比，具有精度高、硬件结构简单可靠、操作 便捷、智能编程、连接与安装调试容易、性价比高及采用了现场总 线技术等特点，有的功能甚至巳达到原高档系统才具有的水平。西 门子公司机床数控系统产品系列型谱进程表如图7-6所示。
周德卿 2015.8
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图7-6 西门子SINUMERIK机床数控系统产品系列型谱进程表
802D无论在处理速度、功能等都提供了良好的性能/价格比，到了 中档数控系统水平，被广泛应用于数控铣床、加工中心上。但是目前 有被性能价格比更高的828D系统取代的趋势。
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图7-1 KND-100Ti-D数控系统各单元产品图
周德卿 2015.8
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图7-7 802S/802C型经济型数控系统组成各主要单元连接示意图
周德卿 2015.8
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(3)802D普及型数控系统
SINUMERIK 802D是输出数字量插补指令信号的半闭环数控系统， 核心部件是CNC的面板控制单元(PCU210)，可控制4个联动进给轴和1 个模拟主轴或串行数字主轴。
【教学课时】 6课时
周德卿 2015.8
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7.1 典型数控系统产品简介
根据我国机床行业数控系统应用和发展的水平情况，机床数控系统 产品大致可分为经济型(步进电动机，二至三轴联动开环控制)、普及 型(交流伺服电动机、三轴联动、半闭环控制)、中高档或高档型(交流 伺服电动机、三轴以上联动、全闭环控制)。随着我国国民经济的发展， 机械加工制造业技术水平正在迅速提高，近年来主流数控机床也以普 及型和中高档数控系统为主。
新系统与同类产品相比，具有精度高、硬件结构简单可靠、操作 便捷、智能编程、连接与安装调试容易、性价比高及采用了现场总 线技术等特点，有的功能甚至巳达到原高档系统才具有的水平。西 门子公司机床数控系统产品系列型谱进程表如图7-6所示。
周德卿 2015.8
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图7-6 西门子SINUMERIK机床数控系统产品系列型谱进程表
802D无论在处理速度、功能等都提供了良好的性能/价格比，到了 中档数控系统水平，被广泛应用于数控铣床、加工中心上。但是目前 有被性能价格比更高的828D系统取代的趋势。
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图7-1 KND-100Ti-D数控系统各单元产品图
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。
数控系统中的接口技术
们 的注 意 。初期 结 构 是 面 向硬 件 、 件 与 特 定 装 软
置 。软 件环 境需 要 以微 机 为 基础 的现 代数 控 机床 控制 ， 复杂 控 制 功 能 能 够 根 据 需 要 实 现 加 工 质 其
量 的提 高 ， 工 时 问 进 一 步 缩 短 。可 以 自行 定 义 加 接 口与 软 件 平 台 的 开 放 式 数 控 系 统 面 向软 件 配
置 ， 功 能 能够 不 断集 成 于控 制系 统 中 ， 网络 化 其 使 的制 造环 境得 以形 成 。对 于机 床制 造 商和用 户 来
说非 常有 利 的一 点 是 ： 把控 制 系统软 、 件 彻底 分 硬
２ 数 控 装 置 的 显 示 功 能 接 口
１ 分类 ： 代 Ｃ Ｃ装 置采 用 Ｃ Ｔ Ｌ Ｄ作 为 ． 现 Ｎ Ｒ 、Ｃ
译 码 由软件 来 实 现 ， 用 程 序 查 询 的方 法 来 扫 描 采
键盘。
系统 是 指通 过控 制 传统 机 械加 工机 床 来进 行零 件
加工 的 计 算 机 系 统 。数 控 系 统 是 数 控 技 术 的 核 心 ， 上世纪 ９ 从 ０年 代初 开 放式 数控 系 统便 引起 人
２１ ００正
相 隔距离 较远 时可 采用 串行通 信方式 。 １ 常用 的 串行 通信 接 口 Ｒ ２２ ／０ ． ｓ３ ｃ ２ Ｍａ电流
环 、Ｓ２ ／ Ｓ４ Ｒ ４ ２ Ｒ ４ ９。
５ 其 他 接 口
手 轮 输 入 用 于 连 接 手 轮 Ｍ Ｇ 脉 冲 发 生 器 Ｐ
（ 称手 摇 脉 冲 发 生 器 ） 又 。它 广 泛 用 于 机 床 的 手 动轴 移动 操 作 。 Ｍ Ｇ 每 转 能 输 出 １０个 脉 冲 的 Ｐ ０
置 。软 件环 境需 要 以微 机 为 基础 的现 代数 控 机床 控制 ， 复杂 控 制 功 能 能 够 根 据 需 要 实 现 加 工 质 其
量 的提 高 ， 工 时 问 进 一 步 缩 短 。可 以 自行 定 义 加 接 口与 软 件 平 台 的 开 放 式 数 控 系 统 面 向软 件 配
置 ， 功 能 能够 不 断集 成 于控 制系 统 中 ， 网络 化 其 使 的制 造环 境得 以形 成 。对 于机 床制 造 商和用 户 来
说非 常有 利 的一 点 是 ： 把控 制 系统软 、 件 彻底 分 硬
２ 数 控 装 置 的 显 示 功 能 接 口
１ 分类 ： 代 Ｃ Ｃ装 置采 用 Ｃ Ｔ Ｌ Ｄ作 为 ． 现 Ｎ Ｒ 、Ｃ
译 码 由软件 来 实 现 ， 用 程 序 查 询 的方 法 来 扫 描 采
键盘。
系统 是 指通 过控 制 传统 机 械加 工机 床 来进 行零 件
加工 的 计 算 机 系 统 。数 控 系 统 是 数 控 技 术 的 核 心 ， 上世纪 ９ 从 ０年 代初 开 放式 数控 系 统便 引起 人
２１ ００正
相 隔距离 较远 时可 采用 串行通 信方式 。 １ 常用 的 串行 通信 接 口 Ｒ ２２ ／０ ． ｓ３ ｃ ２ Ｍａ电流
环 、Ｓ２ ／ Ｓ４ Ｒ ４ ２ Ｒ ４ ９。
５ 其 他 接 口
手 轮 输 入 用 于 连 接 手 轮 Ｍ Ｇ 脉 冲 发 生 器 Ｐ
（ 称手 摇 脉 冲 发 生 器 ） 又 。它 广 泛 用 于 机 床 的 手 动轴 移动 操 作 。 Ｍ Ｇ 每 转 能 输 出 １０个 脉 冲 的 Ｐ ０
3.2(8)主轴接口
在其他状态下可切换显示状态参数panelremote运行命令通道切换键顺序选择运行命令通道按下enterdata键确认jog在操作面板方式下按该键点动运行run运行键在操作面板方式下按该键运行stopreset停止复位键停机或故障复位表31ev2000变频器面板功能表323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
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/E 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
停止／复位键
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
1．系统参数
2．主轴变频器的运行操作
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/E 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
停止／复位键
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
1．系统参数
2．主轴变频器的运行操作
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2011年 30日 14分 2011年3月30日8时14分
四川工程职业技术学院
数控系统的接口
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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数控系统的接口
三、接口的实现
• 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
• RS-232接口介绍
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数控系统的接口
四、通信接口
• RS-232接口介绍
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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。
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数控系统的接口
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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Байду номын сангаас
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。
• 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。
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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
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