1、常见数控系统的结构的认识

27 有关外部数据输入/输出的参数 28 有关图形显示的参数 29 有关运行时间和加工零件数显示的 参数 30 有关刀具寿命管理的参数 31 有关位置开关功能的参数 32 有关手动运行和自动运行的参数 33 有关手动手轮进给和手动插入的参 数 34 有关用档块设定参考点的参数 35 有关软操作面板的参数 36 有关程序再起动的参数 37 有关多边形加工的参数 38 有关PMC轴控制的参数 39 有关基本功能的参数 40 有关简易同步控制的参数 41 有关顺序号校对停止的参数 42 其它参数 43 有关维修的参数
九、FANUC伺服电机
电子式电流最 佳控制(HRV）
αi 系 列
可维护性高 超高分辨率编码器 节能
纳米控制
典型数控系统之二 FANUC数控系统
电子式电流最 佳控制(HRV）
βi 系 列
可维护性高
高分辨率编码器
典型数控系统之二 FANUC数控系统 第二节 Fanuc-0i系统的构成与硬件连接
一、系统构成
位置反馈线接到 CNC系统
位置反馈线接到伺服 放大器上
典型数控系统之二 FANUC数控系统
五、输入输出连接 1.CB104、CB105、CB106、CB107四个接口 2.连接操作面板及机床的输入和输出 3.地址有确定的含义，PMC编程时要使用到
典型数控系统之二 FANUC数控系统 第三节 系统的参数
参数的分类
1 有关“SETTING”的参数 2 有关阅读机 / 穿孔机接口的参 数 2.1所有通道共用的参数 2.2 有关通道1的参数(I/O=0) 2.3 有关通道1的参数(I/O=1) 2.4 有关通道2的参数(I/O=2) 3 有关POWER MATE管理器的参数 4 有关轴控制、设定单位的参数 5 有关坐标系的参数 6 有关存储式行程检测的参数 7 有关进给速度的参数 8 有关加减速控制的参数 9 有关伺服的参数 10 有关DI/DO的参数 11 有关MDI、显示和编辑的参数 12 有关程序的参数 13 有关螺距误差补偿的参数 14 有关主轴控制的参数 15 有关刀具补偿的参数 16 有关固定循环的参数 16.1 有关钻削固定循环的参数 16.2 有关螺纹切削循环的参数 16.3 有关多重固定循环的参数 16.4 有关小孔钻削循环的参数 17 有关刚性攻丝的参数 18 有关缩放/坐标旋转的参数 19 有关单一方向定位的参数 20 有关极坐标插补的参数 21 有关法线方向控制的参数 22 有关分度盘分度的参数 23 有关用户宏程序的参数 24 有关图案数据输入的参数 25 有关跳步功能的参数 26 有关自动刀具补偿(T系列)和自 动刀具长度补偿(M系列)的参数
2. SINUMERIK 802D
3. SINUMERIK 810D 4.SINUMERIK 840D
Base line
全数字数控系统
Perfect Software
高性能数控系统
典型数控系统之一 西门子数控系统
二、 SINUMERIC 840D产品功能 1.控制类型
32位微处理器实现CNC控制 。
典型数控系统之一 西门子数控系统
8.操作系统与部分硬件
(1)标准的PC软件
(2)与外设通信
1)2个通用接口RS232 2)磁盘驱动器接口和打印机接口
9.显示功能 屏幕文本可在五种语言中切换（德，英，法， 意，西）；可显示坐标实际值和剩余距离值， 多通道显示，并具有屏幕保护功能。
典型数控系统之一 西门子数控系统 第二节 西门子系统的基本结构
典型数控系统之三 华中数控系统 第一节 华中数控系统的基本结构
一、华中数控系统的产品类型 世纪星系列 小博士系列
配置了嵌入式PC机 的经济型数控系统
配置了通用PC机的 经济型数控系统
华中I型系列
高性能数控系统
典型数控系统之三 华中数控系统
二、主要技术规格
1.最大控制轴数：4轴(华中I型系列最大15轴) 2.最大联动轴数：4轴(华中I型系列最大9轴) 3. 主轴数：1 4.最大编程尺寸：99999．999mm 5.最小分辨率：0．01～10um (可设置) 6. 直线、圆弧、螺纹插补 7.小线段连续高速插补 8. 用户宏程序、简单循环、复合循环 9. 直径／半径编程 10.自动加减速控制(S曲线)
4)主轴转速从0.1rpm—99000rpm
5)最高8挡切换 6)模拟±10v或数字连接SIMODRIVE611-D（伺服驱动器）
典型数控系统之一 西门子数控系统
3.操作方式
(1)自动方式
(2)JOG方式（手动） (3)示教（TEACH IN）：示教就是对手动运行的路径进行 记忆，系统自动以程序的方式存储，然后在生成的程序中 添加一些辅助功能（如F）即完成零件程序的编写。
1)测量电路 2)系统温度 3)电池 4)电压 5)存储 6)限位开关 7)风扇
(2)接口诊断
1)报警记录存储 2)轮廓监视 3)主轴监视 4)PLC内部状态显示 5) 可编程工作区域限制： 限制 X 、 Y 、 Z 轴以及 S 轴的 工作区间。
典型数控系统之一 西门子数控系统
6.CNC编程
(1)程序的编辑 (2)程序的输入 (3)程序的删除 (4)程序的拷贝 (5)PLC报警文本的编辑 (6)程序中插入注释语句 (7)绝对值及增量值编程
(4)手动输入运行（MDA或MDI）
典型数控系统之一 西门子数控系统
4.轮廓和补偿
(1)轮廓的冲突检测 (2)刀具半径补偿的进入和退出及交点计算 (3)过象限误差补偿 (4)刀具长度补偿 (5)螺距误差补偿 (6)测量系统误差补偿 (7)反向间隙补偿
典型数控系统之一 西门子数控系统
5.安全和诊断功能 (1)安全程序监视
功 率 模 模 控 控 控模 块 块 块
制 制 模 模 块 块
电气柜
伺服 伺服 伺服 电机 电机 电机
X333
24 VDC
机 床 电 器 部 件
PP 72/48
X222
典型数控系统之二 FANUC数控系统 第一节 Fanuc -0i系统功能介绍
一.刚性攻丝
典型数控系统之二 FANUC数控系统
二、复合加工循环
2.机床配置
切割/激光/搬运设备 钻/铣/车/磨
(1)标准的数控系统适于几乎所有的应用 (2)全数字化的驱动模块 31个进给轴和主轴 (3)可控轴规模 进给轴和主轴同步操作 (4)插补功能
样条/三阶多项式/曲线插补
典型数控系统之一 西门子数控系统
(5)主轴配置
1)主轴定向
2)恒切削速度 3)变螺距螺纹
检测器插座 机床I/F插座 显示器插座
MDI插座
手摇脉冲发 生器插座 机床I/F插座 高速串行 总线插槽
编码器电 池插槽
二、 综 合 联 线
电源模块
系统模块
主轴模块
伺服卡
伺服模块
主接触器信 号 接 口
交流200V
直流电源输入/出
直流电源输入/出 通信串 行接口 直 流 电 源 输 入 / 出 驱动信号
典型数控系统之三 华中数控系统
22.刀具偏置与磨损补偿、刀具几何补偿、刀尖半径补偿 23.主轴转速及进给速度倍率控制 24. CNC通信功能：RS一232 (选件) 25.网络功能：支持NT、Novell、Internet网络 26.支持DIN／ISO标准G代码
DIN 66025 德国的数控编程标准
高级语言编程特色 结构化控制语言，编程 结构和C语言相似
典型数控系统之一 西门子数控系统
7.PLC编程 (1)STEP5编程语言 (2) 带扩展指令集可用梯形图 LAD 、助记符 STL 、 顺序语言SFC等进行编程 (3)编程能力
1)1024个输入地址 2)1024个输出地址 3)128个计数器 4)128个计时器
典型数控系统之三 华中数控系统
11.MDI功能 12.M、S、T功能 13.故障诊断与报警 14.汉字操作界面 15.全屏幕程序在线编辑与校验功能 16.参考点返回 17.工件坐标系G54～G59 18.加工轨迹彩色图形仿真，加工过程实时图形显示 19.加工断点保护／恢复功能 20.双向螺距补偿 21.反向间隙补偿
数控系统部分
NCU 接 口 图
PCU 210 集成控制器单元 NC+PLC+HMI
驱动控制器
I/O板
PROFIBUS
PCU 210 键盘
机床控制面板 SINUMERIK 802D 主轴电机 伺服电机
SINUMERIK 840D 显示、输入单元 数控系统模块
驱动模块
I/O接口
典型数控系统之一 西门子数控系统
数控系统的硬件
轴卡
存储器板（RAM）
CPU及ROM 板
典型数控系统之二 FANUC数控系统
DC-DC PCB 电源
PMC 输入输出控制
HSSB
MDI
典型数控系统之二 FANUC数控系统
存储卡插槽 显示状态/ 报警的LED
保
险
I/O 设备 I/F 插座 电源指示灯
存储备 用电池
电源插座 I/O link I/O Link 插座 基于RS485数据口 串行主轴或位 用于传送机床 置编码器插座 强电控制的I/O 串行主轴或模 拟主轴插座 信号 伺服放大 器插座
来自百度文库
RS232隔离器
个人 计算机
二、
数 控 系 统 的 连 接
24VDC
PP 72/48
键盘
手轮
X111
X333
X222
机床控制面板
电缆通道
24V直流电源 SITOP/ PS307
24 VDC
24 VDC
X111
220VAC
220 VAC
总线 电气柜 功 功 模块 率 率
电制 源模 模块 块
变压器
380 VAC 主 开 关 滤 波 器 电 抗 器
学习情境一： 常见数控系统结构的认识
教 学 目 标
一、了解数控系统的结构； 二、熟悉常见的数控系统的特点及构成；
内容提要
一、西门子数控系统 二、 FANUC数控系统
三、华中数控系统
典型数控系统之一 西门子数控系统 第一节 西门子系统简介
一、产品种类
Base line
1. SINUMERIK 802S
3.驱动单元
不带反馈装置 调节型 非调节型 双轴模块 驱动模块
（功率模块）
驱 动 组 成
电源模块
（控制模块） 带反馈装置
单轴模块
数字驱动模块
功率模块 控制模块
典型数控系统之一 西门子数控系统
4.PLC模块
电源模块 接口模块（扩展） 信号模块
西门子NC PCU
操作站
24VDC 220VAC
PE
N L RS232 接口
直流24V
位置编 码 器 直 流 2接 4 V口 位置编码器接口 直流24V
典型数控系统之二 FANUC数控系统
MDI键盘
手摇脉冲发生器
典型数控系统之二 FANUC数控系统
三、系统与主轴单元的连接
1.控制方式
•串行主轴接口 •模拟主轴接口
系统与主轴间采 用串行电缆通讯 FSSB
系统向主轴单元提供 指令电压及其他控制 指令，主轴单元向系 统输出其状态
Man Machine communication 人机交互计算机 (2)OP NC键盘
Operation panel操作面板
(3)MCP
Machine control panel机床控制面板
典型数控系统之一 西门子数控系统
2.数控单元（NCU）
(1)数控单元的组成 中央控制单元,负责NC所有的功能,机床的逻辑 控制,还有和MMC的通讯。它由一个COM CPU板. 一 个PLC CPU板和一个DRIVE板（驱动器板）组成. (2)数控单元的接口 电源接口、通讯接口、编码器接口、驱动器接口、 手轮接口、高速输入输出接口、数字输入输出接口等
一、 系统结构
1.人机界面 HMI
数控系统
2.数控单元
3.驱动单元 数控实时操作系统 4.PLC模块 NCK
典型数控系统之一 西门子数控系统
1.人机界面
(1)MMC
CPU：MMC100.2/MMC103 不带硬盘/带硬盘 PCU：基于Windows的控制单元 HMI：人机界面（PCU的软件） 显示屏
典型数控系统之二 FANUC数控系统
三、圆柱插补
典型数控系统之二 FANUC数控系统
四、直接尺寸编程
典型数控系统之二 FANUC数控系统
五、记忆型螺距误差补偿
六、CNC内装PMC编程功能 七、随机存储模块RAM
典型数控系统之二 FANUC数控系统
八、显示装置
典型数控系统之二 FANUC数控系统
典型数控系统之二 FANUC数控系统
（1）串行主轴接口
1)接口定义
典型数控系统之二 FANUC数控系统
2)连接
典型数控系统之二 FANUC数控系统
（2）模拟主轴接口
1)接口定义
典型数控系统之二 FANUC数控系统
2)连接
典型数控系统之二 FANUC数控系统
四、数字伺服 伺服类型
•伺服A型 •伺服B型