数控系统的连接与调试

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项目三 数控系统的连接与调试
数控系统电源部分原理图
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项目三 数控系统的连接与调试
1．数控系统电源
1）AC380V电源经过总空气开关T-QFl、空气开关 T-QF2、伺服变压器给伺服驱动装置、刀架电动 机提供电源。
2）取AC380V中的两相通过控制变压器T-TC1、空 开T-QF4、一路作为伺服驱动器的控制电源，另 一路通过开关电源T-VCl给下列装置提供DC24V 直流电源:
2.直流控制原理图
开关量输入装置采用的是 HC5301-8输入接 线端子板，作为 HNC-21数控装置XS10、XSll接口 的转接单元使用 ,以方便连接及提高可靠性。输 入接线端子板提供了NPN 和PNP两种类型开关量信 号输入接线端子,每块输入接线端子板有20个 NPN(或PNP)开关量信号输入接线端子,最多可接受 20 路 NPN( 或 PNP) 开关量信号的输入。
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系统输入开关量及输入接线端子图
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开关量输出装置采用的是 HC5301-R 继电器板， 作为 HNC-21 数控装置 XS20 、XS21 接口的转接 单元使用。继电器板集成了 8 个单刀单投继电器 和两个双刀双投继电器，最多可接 16 路NPN 开关 量信号的输出及急停( 两位 )与超程( 两位 )信号， 其中 8 路 NPN 开关量信号的输出用于控制 8 个 单刀单投继电器，剩下的 8 路 NPN 开关量信号的 输出可通过接线端子引出 ,用来控制其他电器，两 个双刀双投继电器可从外部单独控制。
【项目分析】
华中世纪星 HNC-21系列数控单元（HNC-21T, HNC-21M)采用先进的开放式体系结构 ,内置嵌入式 工业 PC, 配置 7.5 英寸彩色液晶显示屏和通用工 程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接 口、内嵌式 PLC接口于一体 ,支持硬盘、电子盘等 程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功 能；可自由选配各种类型的脉冲接口、模拟接口交 流伺服单元或步进电机驱动器；具有价格低、高性 能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的 特点。主要用于小型车、铣加工中心。
XS10、XS11为开关量输入,
XS20、XS21为开关量输出接口，
XS30～XS33 为模拟式、脉冲式伺服和步进电
动机驱动单元控制接口，
XS40～XS43为串行式11型(HSV-11D)伺服控制
接口。
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HNC-21数控系统与外围设备连接
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一、华中世纪星 HNC-21数控系统综合接线
图示为 HNC-21 数控装置与其他装置单元连 接的总体结构框图。HNC-21数控装置通过 XS40～XS43控制HSV-11型伺服驱动器，通过 XS30～XS33控制其他类型的进给装置，在一套 系统中的进给装置的类型可以相同也可以不同， 最多可以连接四个进给轴。
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数控装置与主轴单元的连接图
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接线 端子说明：
L1、L2、L3 为三相动力电源输入端； U1、V1、W1接三相异步电动机； DAS+、DAS-为主轴转速模拟量控制指令，由数控装置
通过XS9主轴接口接入，该转速控制指令的输出范围 为0 ～+10V，主轴的正、反转由PLC输出的控制信号 控制； AL0、AL1为故障输出信号。
二、HED-21S 数控系统综合实验台
华中数控综合实验台由数控装置、变 频调速主轴及三相异步电动机、交流伺服 单元及交流伺服电动机、步进电动机驱动 器及步进电动机、测量装置、十字工作台 组成。
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华中数控综合实验台外观图
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HED-21S数控综合实验台组成框图
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系统输出开关量及输出继电器原理图
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系统输出开关量及输出继电器接线端子图
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3.数控装置与主轴单元的连接
变频主轴单元采用日立SJ100-007HFE变频器。 变频器采用正弦波脉宽调制（PWM）控制，额定容 量1.5KW，额定输入电压三相交流380V，额定输出 电流2.5A,输出频率范围1～360Hz，适用电机容量 0.75KW。三相异步电机采用普通三相异步电机。 功率0.55KW，转速1390r/m，4极。
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（1）通过XS1接口到CNC控制系统； （2）急停控制回路； （3） I/O转接板； （4）伺服驱动器； （5）刀架控制回路等。 3）取AC380V中的两相通过控制变压器T-TC1、整流
桥、空气开关T-QF3为步进电动机驱动器提供 DC36V直流电源。
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HNC-21 数控系统总体结构框图
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HNC-21数控系统接口
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接口说明：
XS1为电源接口,
XS2为PC 键盘接口，
XS3为以太网接口， XS4为软驱接口，
XS5为RS232接口，
பைடு நூலகம்
XS6为远程 I/O接口，
XS8为手持单元接口，XS9为主轴控制接口，
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项目导入
项
项目分析
目
项目实施
导
航
知识拓展
项目作业
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项目导入
项
项目分析
目
项目实施
导
航
知识拓展
项目作业
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【项目导入】
以华中世纪星HED-21S数控系统综合实验 台为载体，进行数控系统的连接和电气调试。
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4.数控装置与进给单元的连接 1) 步进驱动单元。
步进驱动单元采用的是雷塞 M535 步进驱动器和 57HS13 步进电动机。 M535 是细分型高
性能步进驱动器，适合驱动中小型的任何两相或四相混 合式步进电动机。电流控制采用先进的 双极性等角度 恒力矩技术 ,具有每秒两万次的斩波频率。在驱动器 的侧边装有一排拨码开关 组 ,可以用来选择细分精 度 ,以及设置动态工作电流和静态工作电流。 57HS13 是四相混合式步进电动机 , 步进角为 1. 80, 静转矩 为 1.3N-m, 额定相电流为 2.8 A。如图3-11是该驱动 装置与数控装置步进电机的接线图。数控装置将脉冲 控制指令通过接口XS31接到步进驱动器，完成步进电 动机的转速控制。