典型数控系统介绍

时间：2022-10-09 百科知识版权反馈

【摘要】：数控机床配置的数控系统品牌繁多，性能和结构也不尽相同。德国SIEMENS公司和日本FANUC公司是世界上主要的数控系统生产厂商。近年来数控机床在我国迅速发展，一些国内公司的数控产品也占有了一定的市场份额，如华中数控公司、广州数控公司、北京航天机床数控集团公司等。SINUMERIK 802C base line系统由CNC控制器、驱动器和电机、电缆三大部分组成。

5.6　典型数控系统介绍

数控机床配置的数控系统品牌繁多，性能和结构也不尽相同。德国SIEMENS公司和日本FANUC公司是世界上主要的数控系统生产厂商。目前国内的数控机床使用的数控系统主要是这两家公司的产品，此外，还有西班牙的FAGOR、德国的HEIDENHAIN、法国NUM等公司的产品。近年来数控机床在我国迅速发展，一些国内公司的数控产品也占有了一定的市场份额，如华中数控公司、广州数控公司、北京航天机床数控集团公司等。在这里着重讲解SINUMERIK 802C base line系统。

SINUMERIK 802C base line是在SINUMERIK 802C的基础上新开发的全功能数控系统。它可以控制2到3个伺服电机进给轴和一个伺服主轴或变频主轴，连接SIMODRIVE 611U或SIMODRIVE base line。当系统匹配SIMODRIVE 611U或SIMODRIVE base line时，连接1FK7系列伺服电机。

SINUMERIK 802C base line系统由CNC控制器、驱动器和电机、电缆三大部分组成。其中CNC控制器部分包括集成式、紧凑型CNC控制器，配备8″液晶显示器、全功能操作键盘、机床操作界面。驱动器和电机方面，SIMODRIVE base line带1FK7的配置有3种:3Nm+6Nm，6Nm+8Nm，11Nm，光轴，带/不带抱闸;使用SIMODRIVE 611U与1FK7的配置为:3Nm/6Nm/8Nm/11Nm，光轴，带/不带抱闸。电缆部分包括连接CNC控制器到驱动器的速度给定值电缆和位置反馈值电缆和连接驱动器到电机的编码器电缆和电动机电缆。

图5－6－1　SINUMERIK 802C base line系统的连接

1.SINUMERIK 802C base line系统的连接

图5－6－2是SINUMERIK 802C base line CNC控制器与伺服驱动SIMODRIVE 611U和1FK7伺服电机的连接图，通过该图可以深入地了解系统的结构和内部信号的处理过程。

①X1　电源端子，它有三个端子，分别是直流24V，24V地(M)和保护地(PE)，由此连接CNC系统电源。系统电源连接可采用共地方式或者浮地方式，系统出厂是为共地方式(PE和M短接)，在没有良好接地的情况下，建议将PE和M之间的短接片摘除。

②X2　串行通信接口RS232，在使用外部PC和SINUMERIK 802C base line进行数据通信或编写PLC程序时使用。CNC和计算机连接方法如下图5－6－2所示。

图5－6－2　802S/C与PC机通信接口接线图

电缆两端插头的金属壳体必须通过屏蔽网相互联通，确保计算机与802S/C base line的CNC共地，而且CNC与计算机之间的通信电缆的连接和断开，必须在断电状态下进行。

③X3/4/5/6　编码器接口X3，X4，X5和X6均为SUB－D15芯孔插座，其中X3，X4和X5用于进给轴的编码器接口，X6作为主轴编码器接口使用，它们接口引脚分配均相同。

④X7　驱动器接口X7是一个SUB－D50芯孔插座，分别接X、Y、Z和主轴电机驱动的给定信号和使能信号。

⑤X10　手轮接口，通过手轮接口X10可以在外部连接两个手轮，X10接口有10个接线端子。

⑥X20　高速输入接口，在802S中可以接3个接近开关，用于得到返回参考点的零位脉冲信号，在802C中用于NC就绪信号。

⑦X100～X105　数字输入接口，共有48个数字输入接线端子，这些接线端子在PLC中进行了具体定义。X100的编址为I0.0～I0.7，X101的编址为I1.0～I1.7，依此类推X105的编址为I4.0～I4.7。

⑧X200～X201　数字输出接口，共有16个数字输出接线端子，X200的编址为Q0.0～Q0.7，X201的编址为Q1.0～Q1.7。

2.SIMODRIVE 611U伺服驱动器的连接

SIMODRIVE 611U分为电源馈入模块和控制模块两大部分。SINUMERIK 802C base line可以与SIMODRIVE 611U配合使用，其电缆连接方式及面板接口定义，如图5－6－3所示。

其中的主要接口和端子介绍如下。

①X111，X121　电源馈入模块状态信号接口，电源馈入模块的反馈信号51、72应反馈给PLC，PLC在使能生效后，应检测该反馈信号，如果信号异常(如I2t温度报警)，应使电源馈入模块自动进入断电时序。

②电源馈入模块的控制端子T48，T63，T64　必须按时序由PLC控制。上电时，T48－T63－T64依次与公共端9闭环(延时＞50ms);断电前，T64－T63－T48依次与公共端9断开(延时＞50ms);端子112与9应保持短接;端子NS1与NS2保持短接;在电源馈入模块的380V进线断开之前，必须断开端子48与端子9的连接。

③X141　其中7端子为+24V，45端子为+15V，44端子为－15V，10端子为－24V，15端子为地线，R端子为伺服报警复位，高电平到低电平有效。

④X171，X172　NS1和NS2一般在低功率时直接短接，AS1和AS2为信号触点。

⑤电源模块指示灯　共有6个，不同的灯代表不同的含义，具体如下图5－6－4所示。

⑥X411，X412　外部接线接口，连接电机的编码器反馈信号。对于双轴模块动力电缆与反馈电缆绝对不能交叉。而且，A通道的动力由A1接电机1的动力插座，反馈电缆由611U模块的X411接至电机1的反馈插座;B通道的动力由A2接电机2的动力插座，反馈电缆由611U模块的X412接至电机2的反馈插座。

⑦X421　AS1，AS2端子为信号触点，闭合表示脉冲已使能。

⑧X431　P24端子为+24V外部电源，用于数字量输出;633端子为脉冲使能，一般与端子9短接;M24和19端子为24V参考地。

⑨X441　为模拟量输出口，15端子为模拟信号的参考地。