数控机床电气控制与PLC8.数控机床辅助功能控制系统

FANUC I/O单元模块种类


FANUC系统常用的I/O模块有以下几种： 1）机床操作面板 带有矩阵开关和LED的I/O单元模块，共点96 点输入和64点输出，带有手摇脉冲发生器连接。 2）I/O UNIT FOR 0i 机床外置的I/O单元模块，共96点输入和64点 输出，带有手摇脉冲发生器连接。在FANUC 0I系统上应用很广泛。
项目八
数控机床辅助功能控制系统
数控机床辅助功能控制系统


数控机床电气控制系统总体可以看作包括三大部分： 一是进给伺服；二是主轴伺服；三是除进给伺服和主 轴伺服以外的其它辅助动作，这些辅助动作主要包括 所有辅助电动机运行、电磁铁工作、制动器工作、抱 闸器工作、各种开关信号、指示灯信号等动作，它们 一些是数控机床正常工作的必要条件，一些是使数控 机床安全运行的重要保障，一些是完善数控机床功能、 改善操作性能的重要手段。 数控机床的辅助动作都是由数控系统可编程控制器 （PLC）控制实现的。目前的数控系统一般采用内装 式可编程控制器（PLC）进行运算和控制，并通过外 置的I/O模块实现接口信号的处理。
操作面板式I/O模块认识



数控机床的操作面板有标准操作面板和非标准操作面 板两种。 标准操作面板是由数控系统厂家为其自已的某些型号 的数控系统设计开发的，它是作为一个独立的I/O单 元而设计，不占用其它I/O模块的地址，外部接线也 较简单。 非标准操作面板一般是由机床制造厂为其自己特定的 数控机床设计的或向第三方厂家订购的，它本身不作 为一个独立的I/O模块使用，而是接入其他形式的I/O 模块的输入、输出接口。
FANUBiblioteka Baidu I/O模块的连接方法

用户可以根据 自己的需求选 择不同的I/O模 块，多个I/O模 块在不超过系 统最大限制的 情况下也可以 串行连接。多 个I/O模块的连 接如图所示。
FANUC I/O模块的连接方法



多个I/O模块之间的连接关系可以用组、基座、 插槽来表示。 1） 组号 多个I/O模块根据需要进行分组，离CNC最近 的组为0组，依次排序，组与组之间使用串行 总线从JD1A-JD1B口连接。 2）基座号 每组可以连接两个I/O单元，分别是基座0和基 座1。
标准操作面板外形
标准操作面板背面
CNC与标准操作面板的硬件连接
数控机床电气控制系统设计

1）伺服电源
数控机床电气控制系统设计

2）急停电路
数控机床电气控制系统设计

3）超程电路
数控机床电气控制系统设计
FANUC I/O模块的连接方法

3） 插槽号 有些I/O单元上还有多个插槽安装位置，则从前到后 插槽号依次为1，2，3，……。一个I/O单元最多可以 有10个插槽。 根据这种连接关系可以确定每一个I/O单元模块的地 址名称表示为：组号.基座号.插槽号.名称。 例如：距CNC最近的一个I/O单元模块假设名字叫 OC02I，那么它在I/O link连接中的完整地址名称表示 为：0.0.1.OC02I 。
Xm+2.5
Xm+2.7
12
13 14 15
Xm+5.4
Xm+5.6
Xm+5.5
Xm+5.7 DICOM
16
17 … 23
Yn+0.0
Yn+0.2 … Yn+1.6
Yn+0.1
Yn+0.3 … Yn+1.7
16
17 … 23
Yn+2.0
Yn+2.2 … Yn+3.6
Yn+2.1
Yn+2.3 … Yn+3.7
数控机床辅助功能控制及I/O模块连 接示意图
CNC
PLC
I/O模块
端 子 转 换 器
按钮 感应开关
操作面板
继电器 信号灯
I/O模块的认识


I/O模块是数控机床各种辅助动作功能得以实 现的桥梁，其输入、输出点的个数及种类决定 了它的性能。 不同的数控系统所配置的I/O模块也不相同， 如FANUC的I/O UNIT 、SIEMENS的PP72/48 等，但是它们的连接功能作用都基本相近。下 面主要介绍FANUC的I/O单元模块的连接。
24
25
DOCOM
DOCOM
DOCOM
DOCOM
24
25
DOCOM
DOCOM
DOCOM
DOCOM
I/O UNIT FOR 0i（96/64）认识

I/O UNIT FOR 0i模块是 FANUC 0i数控机床使用 最广泛的I/O单元模块， 含有4个50芯扁平线缆插 座，这4个50芯插座分别 为CB104、CB105、 CB106、CB107。输入点 共96点，每个50芯插座占 24点，这些点被分为3字 节；输出点共64点，每个 50芯插座占16点，这些点 被分为2字节。
FANUC系统常用的I/O模块种类


3）操作盘I/O模块 共48点输入和32点输出，带有手摇脉冲发生 器连接，因输入输出点数较少，所以在机床外 部电气控制系统较简单的情况下使用。 4）分线盘I/O单元 分散型I/O模块，在电路中组合较灵活，最多 可扩展三块，且能适应强电电路的任意组合。 带有手摇脉冲发生器连接。


CNC与操作盘式I/O模块（48/32）的 连接
操作盘式I/O模块带手摇脉冲发生器，含有48点输 入和32点输出，能满足小型数控机床使用要求， 特别是在中、低档数控车床中使用广泛。
操作盘I/O模块物理输入/输出接口分 配

操作盘式I/O模块的CE56和CE57都为标准的 50芯线缆接口，其物理输入/输出分配如表8.1 所示。表中的DICOM由用户根据输入传感器 情况选择是漏极型输入（高电平有效）还是源 型输入（低电平有效），一般DICOM与0V短 接，即与A01脚连接（不要另接外部电源）， 确保输入都是高电平有效。DOCOM为输出信 号电源公共端，当其与0V短接，输出为漏型； 与24V短接时输出为源型，为安全可靠， DOCOM一般接24V。
CE56和CE57接口物理地址
序号 CE56接口 A B 序号 CE57接口 A B
1
2 3 …
0V
Xm+0.0 Xm+0.2 …
+24V
Xm+0.1 Xm+0.3 …
1
2 3 …
0V
Xm+3.0 Xm+3.2 …
+24V
Xm+3.1 Xm+3.3 …
12
13 14 15
Xm+2.4
Xm+2.6 DICOM