典型数控系统简介

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7.1 华中数控系统
4)反向间隙和双向螺距误差补偿功能，螺距补偿数据最多可达 5000点。
5)采用国际标准G代码编程，与各种流行的CAD/CAM自动编 程系统兼容，具有直线、圆弧、螺旋线、固定循环、旋转、 缩放、刀具补偿、宏程序等功能。
6)2MB Flash ROM(可扩至72MB)程序断电存储，16MB RAM(可扩至64M B)加工缓冲区。
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7.1 华中数控系统
HNC-2000M铣床、加工中心数控系统 HNC-2000T车床数控系统 HNC-2000Y齿轮加工数控系统 HNC-2000P数字化仿形加工数控系统 HNC-2000L激光加工数控系统 HNC-2000G五轴联动工具磨床数控系统
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7.1 华中数控系统
第七章 典型数控系统简介
7.1 华中数控系统 7.2 SIEMENS数控系统 7.3 FANUC数控系统
7.1 华中数控系统
7.1.1 华中数控系统介绍
1997年，华中数控系统有限公司以工业PC机为硬件平 台，以PC+软件完成全部的NC功能，开发出“华中I型”数 控系统，实现了国外高档系统的功能，具有优良的性能/价 格比，具有国际先进水平。近几年来，华中数控系统有限公 司相继开发出华中-2000型数控系统(HNC-2000)和华中 “世纪星”系列数控系统(HNC-21T车床系统、HNC21/22M铣床系统)，以满足用户对低价格、高性能、实用、 可靠的系统要求。
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7.2 SIEMENS数控系统
7.2.1 SINUMERIK 802系列数控系统
SIEMENS公司SINUMERIK 802系列数控系统中的 802S和802C为经济型数控系统,可以带三个进给轴。 802S采用带有脉冲及方向信号的步进驱动接口，可以配接 STEPDRIVEC/C+步进驱动器和五相步进电动机；802C 则为-10V~+10V接口，可配接SIMODRIVE611驱动器。 802S/802C除三个进给轴外，都有一个-10V~+10V接 口，用于连接主轴驱动。SINUMERIK 802S/802C包括 操作面板、机床控制面板、NC单元及PLC模块，可以安装 在通用的安装导轨上。
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7.2 SIEMENS数控系统
1．SINUMERIK 802S数控系统 SINUMERIK 802S 采用32位微处理器(AM486DE2)、内装式PLC、分离式 操作面板(OP020)和机床控制面板(MCP)，是适用于经济 型数控机床的数控系统，如图7-6所示为 SINUMERIK802S数控系统组成。
3．华中“世纪星”系列数控系统 华中“世纪星”数控系统是在华中高性能数控系统的基
础上，为满足用户对低价格、高性能、实用、可靠的系统要 求而开发的数控系统。华中“世纪星”系列数控系统产品如 下：
HNC-21T车床系统
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7.1 华中数控系统
HNC-21/22M铣床系统 (1)华中“世纪星”数控系统的特点： 1)可配4个进给轴，具有数字量和模拟量接口，可自由选配 各种数字式、模拟式交流伺服单元或步进电动机驱动单元。 最大联动轴数为4轴。 2)内部已提供满足标准车、铣床控制的PLC程序，也可按要 求自行编制PLC程序。 3)除标准机床控制面板外，配置40位输入和32位输出开关 量接口、手摇脉冲发生器接口、模拟主轴接口。还可扩展 RS485远程输入/输出接口。
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7.1 华中数控系统
（4）“华中I型”数控系统的主要特色： 1)基于PC的CNC数控系统。 2)以其独特的软件技术在单CPU下实现了多通道16轴控制 和9轴联动控制。 3)在计算机内不需增加硬件，用打印机实现机床数字控制。 4)加工轨迹三维图形显示的动态仿真。 5)支持DIN/ISO标准G代码，可一次性直接运行2GB以下 的大型模具程序(G代码)。 6)双向螺距误差补偿功能。 7)内部二级电子齿轮。
（6）1FK6系列交流伺服电动机是三相交流永磁同步电动机， 带有内装增量式或绝对式光电编码器。1PH7系列交流主轴 电动机是4极笼型感应电动机，内装有用于检测电动机转速 和转子位置的编码器。
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7.2 SIEMENS数控系统
7.2.2SINUMERIK 840D系列数控系 统
1．840D系统的主要功能与特点 SINUMERK 840D是全数字化数控系统，具有高度模
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7.2 SIEMENS数控系统
（1）全功能键盘有竖直结构和水平结构可选择。 （2）I／O模块PP72／48与PROFIBUS连接，提供72点数
字输人和48点数字输出(+24V，0．25A)。 PLC功能相 当于SIMATICS7-200，有2048个标志位，32个定时器 和32个计数器。 （3）机床控制面板除了操作机床所需的全部按键和开关外，还 提供了六个用户定义键。 机床控制面板用两个扁平电缆连 接到I／O模块上。 （4）增量式光电编码器输出信号为sin／cos 1VPP， 0~65535脉冲/r，最高频率350kHz，主轴编码器输出 TTL差分信号。
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7.2 SIEMENS数控系统
2．SINUMERIK 802D数控系统 SINUMERIK 802D是数字式数控系统，将面板控制
单元(PCU)、键盘、机床控制面板(MCP)和通信集成在一 个部件上，通过PROFIBUS总线与I／O模块PP72／48和 驱动装置(SIM0DRIVE 611UE)相连，系统连接如图7-8 所示。
简单直线、网弧插补功能提高到曲面轮廓的直接控制，可实 现高速、高效和高精度的复杂曲面加工。采用汉字用户界面， 提供完善的在线帮助功能，具有三维仿真校验和加工过程图 形动态跟踪功能，图形显示形象直观。
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7.1 华中数控系统
3．系统配套能力强 公司具备了全套数控系统配套能力。系统可选配本公司
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7.1 华中数控系统
8)具有加工断点保护和恢复功能。 9)具有参考点返回和多个工作坐标系设置与选择功能(G54～G59)。
10)具有刀具长度和刀具半径补偿功能。 11)汉字操作界面和在线功能。 12)支持NT、Novell、Internet网络和软、硬盘数据交换。 13)具有CAD/CAM/CNC一体化集成化功能。 14)接触式或非接触式数字化仿形扩展功能。 15)运动控制开发工具包(C++运动插补函数库)。 16)提供INTELCAM自动编程软件。 17)可根据用户要求，配接步进电动机和交流伺服电动机。
7)可扩展数控仿型功能，实现仿型/加工一体化。 (2)华中世纪星数控单元技术规格见表7—1。
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7.1 华中数控系统
(3) 华中世纪星数控单元的外部接口华中世纪星数控单元外部 接口如图7-3所示，数控设备之间的连接如图7-4所示。其 中进给单元接口采用X30～X33和X40～X43中的一组， 也可以进行自由组合，同时控制不同类型的伺服单元或步进 单元。 由于华中数控多年来一直坚持走PC数控的技术路线，在 技术上已具有国内领先地位，在国际上也属起步较早企业。 因此，华中I型数控系统成为既具有国际先进水平又有我国技 术特色的数控产品。
生产的交流永磁同步伺服驱动与伺服电动机、步进电动机驱 动单元与电动机、三相正弦波混合式驱动器与步进电动机和 国内外各类模拟式、数字式伺服驱动单元。
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7.2 SIEMENS数控系统
SIEMENS数控系统，以较好的稳定性和较优的性能价格 比 ， 在 我 国 数 控 机 床 行 业 被 广 泛 应 用 。 图 7-5 所 示 为 SIEMENS 数 控 系 统 的 产 品 类 型 ， 主 要 包 括 802 、 8lO 、 840等系列。本节以SINUMERK 840D数控系统为例，介 绍其组成及功能。
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7.1 华中数控系统
7.1.3 华中数控系统的特点
1．以通用工控机为核心的开放式体系结构 系统采用基于通用32位工业控制机和DOS平台的开放式
体系结构，可充分利用PC的软硬件资源，二次开发容易，易 于系统维护和更新换代、可靠性好。
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7.1 华中数控系统
2．独创的曲面直接插补算法和先进的数控软件技术 处于国际领先水平的曲面直接插补技术将目前CNC上的
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7.1 华中数控系统
2．华中-2000型高性能数控系统 华中-2000型数控系统(HNC-2000)是在华中I型
(HNC-1)高性能数控系统的基础上开发的高档数控系统。 该系统采用通用工业PC机、TFT真彩色液晶显示器，具有多 轴多通道控制能力和内装式PLC，可与多种伺服驱动单元配 套使用。是适合中国国情的新一代高性能、高档数控系统。 华中-2000型数控系统产品如下：
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7.2 SIEMENS数控系统
操作面板(OP020)采用液晶显示屏幕，可独立安装在便 于操作的位置上，操作面板和ECU之间由专门的电缆连接起 来。机床控制面板(MCP)可以和操作面板(OP020)安装在 一起，也可以独立安装，它们之间由专门的电缆相连接， MCP上有六个自由定义键，用户可根据需要设定机床功能。 图7-7所示为SINUMERIK802S连接图。
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7.2 பைடு நூலகம்IEMENS数控系统
SINUMERIK802S可控制2～3个进给轴和一个主轴，输 出 进 给 脉 冲 和 方 向 信 号 至 步 进 驱 动 器 ， 并 有 一 个 -10 ～ +10V的接口，用于连接主轴驱动。通过RS-232C接口与 编 程 器 或 微 机 相 连 ， 系 统 软 件 存 储 在 ECU 的 FlashEPROM(闪存)中，需支持电源。PLC模块带16点数 字输入和16点数字输出，额电电压为直流24V，输出最大 负载电流0．5A。 DI／O模块通过总线插头直接连接到 CNC模块(ECU)上，输入、输出点数可根据需要增加DI/O 模块(最大4个)，可扩展到64点输入和64点输出。
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7.2 SIEMENS数控系统
SINUMERIK 802D为全数字数控系统，最多可控制 四个数字进给轴和一个主轴。CNC通过PROFIBUS总线于 I/O模块和数字驱动模块相连接，主轴通过模拟接口控制。
SINUMERIK 802S/802C/802D采用SIMATIC S7-200PLC指令集对系统内部的PLC进行编程。
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7.1 华中数控系统
7.1.2 典型华中数控系统
1．“华中I型”数控系统 （1）“华中I型”数控系统的硬件 “华中I型”数控系统采用了32位工业通用微机，包括 CPU板、显示模板、机箱及电源等。系统配有电子盘用于存 储系统程序，最大16M的零件程序存储器。“华中I型”数 控系统硬件结构如图7-1所示。
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7.1 华中数控系统
（2）“华中I型”数控系统的软件 “华中I型”数控系统在软件系统上实现了开放化和模块
化，形成了开放式的软件平台，如图7-2所示。
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7.1 华中数控系统
（3）“华中I型”数控系统适应的机床： HNC-1M铣床、加工中心数控系统 HNC-1T车床数控系统 HNC-1Y齿轮加工数控系统 HNC-lP数字化仿形加工数控系统 HNC-lL激光加工数控系统 HNC-1G五轴联动工具磨床数控系统 HNC-1P锻压、冲压加工数摔系统 HNC-1MM多功能小型铣床数控系统 HNC-1MT多功能小型车床数控系统 HNC-1S高速组缝机数控系统
块化及规范化的结构，它将CNC和驱动控制集成在一块板子 上，便于操作、编程和监控。
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7.2 SIEMENS数控系统
（5）和SINUMERIK 802D相适配的数字式驱动装置为 SIMODRIVE 61lUE。进给轴采用1FK6系列交流伺服电 动机，主轴采用1PH7系列交流异步电动机。根据电动机的 功率大小，驱动装置选用所需的电源模块和功率模块。驱动 装置中的控制模块为插入式闭环控制单元，带有 PROFIBUS接口，控制电动机的最高频率可达1400Hz。