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1、任务任务1.1 发那科发那科数控系统的硬件连接数控系统的硬件连接知识目标知识目标:1 1、FANUCFANUC数控装置接口数控装置接口2 2、FANUCFANUC进给伺服放大器（数字伺服）接口进给伺服放大器（数字伺服）接口3 3、FANUCFANUC模拟主轴伺服（主轴变频器）接口模拟主轴伺服（主轴变频器）接口4 4、FANUCFANUC电源装置接口电源装置接口5 5、FANUC I/O LINKFANUC I/O LINK模块接口模块接口6 6、FANUCFANUC分离器接口分离器接口7 7、FANUCFANUC数控系统总体连接数控系统总体连接能力目标能力目标:能够能够熟练的连接熟练的连接FA
2、NUCFANUC系统硬件系统硬件项目项目1 发那科发那科数控系统的软硬件数控系统的软硬件一、一、FANUCFANUC数控装置的接口数控装置的接口 数控系统通常包括数控装置、进给伺服、主轴驱动、电源装置、I/O LINK模块等。数控装置是数控系统的核心、大脑。1 1、FANUC 0i Mate-CFANUC 0i Mate-C数控装置接口定义数控装置接口定义 FANUC 0i Mate-C 前视图 FANUC 0i Mate-C 后视图端口号端口号用途COP10A伺服FSSB总线接口JA1CRTJA2MDIJD36A/JD36BRS-232-CJA40模拟主轴JD1AI/OLINK总线接口JA7
3、A主轴编码器反馈接口CP124V电源布置任务：现场认识布置任务：现场认识FANUC FANUC OiOi-C-C系统主板接系统主板接口。口。步骤：步骤：1 1）学生使用六角扳手打开系统后板；）学生使用六角扳手打开系统后板；2 2）观察系统接口，掌握每个接口的作用。）观察系统接口，掌握每个接口的作用。2 2、讲讲解解FANUC FANUC 0i0i数数控控装装置接口定义置接口定义二、二、FANUC 进给伺服放大器接口进给伺服放大器接口 进给伺服系统主要由进给伺服驱动装置及其伺服电动机组成。伺服驱动装置接受从主控制单元发出的进给速度和位移指令信号，作一定的转换和放大后，驱动伺服电动机，从而通过机械
4、传动机构，驱动机床的执行部件实现精确的工作进给和快速移动。进给伺服电动机进给伺服电动机联轴器联轴器滚珠丝杠滚珠丝杠进给伺服电动机及传动机构进给伺服电动机及传动机构进给伺服系统的位置控制形式分类：进给伺服系统的位置控制形式分类：数数控控机机床床的的半半闭闭环环控控制制时时，进进给给伺伺服服电电动动机机的的内内装装编编码码器器的的反反馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。馈信号即为速度反馈信号，同时又作为丝杠的位置反馈信号。半闭环控制特点：半闭环控制特点：控制系统的稳定性高。控制系统的稳定性高。位置控制的精度相对不高，不能消除伺服电动机与丝杠的连接位置控制的精度相对不高，不能消除伺
5、服电动机与丝杠的连接误差及传动误差及传动间隙对加工的影响。间隙对加工的影响。半闭环控制半闭环控制 如如果果数数控控机机床床采采用用分分离离型型位位置置检检测测装装置置作作为为位位置置反反馈馈信信号号，则则进进给给伺伺服服控控制制形形式式为为全全闭闭环环控控制制形形式式。在在全全闭闭环环控控制制形形式式中中，进进给给伺伺服服系系统统的的速速度度反反馈馈信信号号来来自自伺伺服服电电动动机机的的内内装装编编码码器器信信号号，而而位位置置反反馈信号是来自分离型位置检测装置的信号。馈信号是来自分离型位置检测装置的信号。全全闭环控制特点闭环控制特点:位置控制精度相对高，此时精度由位置检测装置位置控制精度相
6、对高，此时精度由位置检测装置精度决定（目前光栅尺的精度有精度决定（目前光栅尺的精度有1m、0.5m、0.1m）。）。全闭控制相对稳定性不高，易出现系统振荡现象，伺服调整比较困全闭控制相对稳定性不高，易出现系统振荡现象，伺服调整比较困难。但随着伺服技术的发展，可以难。但随着伺服技术的发展，可以克服上面的不足。克服上面的不足。全闭环控制全闭环控制 开环控制开开环环控控制制特特点点：结结构构简简单单、价价格格低低廉廉，调调试试和和维维修修都都比比较较方方便便，但精度较低。但精度较低。交交流流伺伺服服放放大大器器伺服单元伺服单元（SVU）系列伺服单元系列伺服单元伺服单元伺服单元具有串行数字接口具有串行
7、数字接口（JS1B）具有伺服总线接口具有伺服总线接口（COP10A/COP10B）具有具有I/O Link接口接口（JD1A/JD1B）伺服模块伺服模块（SVM）i伺服单元伺服单元具有伺服总线接口具有伺服总线接口（COP10A/COP10B）接口接口具有具有I/O Link接口接口（JD1A/JD1B）系列伺服模块系列伺服模块i系列伺服模块系列伺服模块FANUC 系统交流伺服放大器的分类：系统交流伺服放大器的分类：系列伺服单元系列伺服单元系列伺服单元系列伺服单元i系列伺服单元系列伺服单元系列伺服模块系列伺服模块i系列伺服模块系列伺服模块(1)(1)系列伺服单元系列伺服单元L1 L1、L2L2、
8、L3L3：三相输入动力电源端子，交流三相输入动力电源端子，交流200V200V。L1CL1C、L2CL2C：单单相相输输入入控控制制电电路路电电源源端端子子，交交流流200V200V（出出厂厂时与时与L1L1、L2L2短接）。短接）。TH1TH1、TH2TH2：为为过过热热报报警警输输入入端端子子（出出厂厂时时，TH1-TH2TH1-TH2已已短短接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。RCRC、RIRI、RERE：外接还是内装制动电阻选择端子。外接还是内装制动电阻选择端子。RL2RL2、RL3RL3：MCCMCC动作确认输出端子（动
9、作确认输出端子（MCCMCC的常闭点）。的常闭点）。100A100A、100B100B：C C型型放放大大器器内内部部交交流流继继电电器器的的线线圈圈外外部部输输入入电源（电源（型放大器已为内部直流型放大器已为内部直流24V24V电源）。电源）。ULUL、VLVL、WLWL：第一轴伺服电动机动力线。第一轴伺服电动机动力线。UMUM、VMVM、WMWM：第二轴伺服电动机动力线。第二轴伺服电动机动力线。JV1BJV1B、JV2BJV2B：A A型型接接口口的的伺伺服服控控制信号输入接口。制信号输入接口。JS1BJS1B、JS2BJS2B：B B型型接接口口的的伺伺服服控控制信号输入接口。制信号输入
10、接口。JF1JF1、JF2JF2：B B型接口的伺服位置反型接口的伺服位置反馈信号输入接口。馈信号输入接口。JA4JA4：伺服电动机内装绝对编码器电池电源接口（伺服电动机内装绝对编码器电池电源接口（6V6V）。）。CX3CX3：伺伺服服装装置置内内MCCMCC动动作作确确认认接接口口，一一般般可可用用于于伺伺服服单单元元主主电路接触器的控制。电路接触器的控制。CX4：伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停开伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停开关（常闭点）。关（常闭点）。电缆接口说明电缆接口说明 SSCK20数控车床伺服单元连接图数控车床伺服单元连接图(2)i系列伺服单元系列伺服单元
11、分组练习：分组练习：i系系列列伺伺服服单单元元接接口口并说明用途并说明用途数控车床数控车床i伺服单元连接图伺服单元连接图（3）FANUC 系统系统i系列伺服模块端子接口功能系列伺服模块端子接口功能BATTERY：为伺服电动机绝对编码器的电池盒（为伺服电动机绝对编码器的电池盒（DC6V）。）。STATUS：为伺服模块状态指示窗口。为伺服模块状态指示窗口。CX5X：为绝对编码器电池的接口。为绝对编码器电池的接口。CX2A：为为DC24V电电源源、*ESP急急停停信信号号、XMIF报报警警信信息息输输入入接接口，与前一个模块的口，与前一个模块的CX2B相连。相连。CX2B：为为DC24V电电源源、*
12、ESP急急停停信信号号、XMIF报报警警信信息息输输出出接接口，与后一个模块的口，与后一个模块的CX2A相连。相连。C0P10A：伺伺服服高高速速串串行行总总线线（HSSB）输输出出接接口口。与与下下一一个个伺伺服服单元的单元的C0P10B连接（光缆）。连接（光缆）。C0P10B：伺伺服服高高速速串串行行总总线线（HSSB）输输入入接接口口。与与CNC系系统统的的C0P10A连接（光缆）。连接（光缆）。JX5：为伺服检测板信号接口。为伺服检测板信号接口。JF1、JF2：为伺服电动机编码器信号接口。为伺服电动机编码器信号接口。CZ2L、CZ2M：为伺服电动机动力线连接插口。为伺服电动机动力线连接
13、插口。FANUC 系统系统i系列伺服模块连接系列伺服模块连接(3轴轴)三、三、FANUCFANUC模拟主轴伺服接口模拟主轴伺服接口主轴系统主要由主轴驱动装置及主轴电动机组成。FANUC 0i/0i Mate数控装置提供了模拟主轴和串行主轴接口供用户选择。当用户选择模拟主轴时，一般选用通用变频器作为主轴驱动装置；当用户选择串行主轴时，FANUC 0i/0i Mate数控系统提供了SPM系列专用主轴驱动装置。（1）模拟主轴以三菱FR-S520S为例的通用变频器各端子功能如图所示。变频器控制端子说明：变频器控制端子说明：STF：正转启动。：正转启动。STR：反转启动。：反转启动。RH、RM、RL：多
14、段转速选择。：多段转速选择。SD：端子：端子STF、STR、RH、RM、RL的公共端子。的公共端子。10：频率设定用电源，：频率设定用电源，DC5V，允许负，允许负荷电流为荷电流为10mA。2：频率设定（电压信号）。输入：频率设定（电压信号）。输入DC05V（010V）时，输出成比例：）时，输出成比例：输入输入5V（10V）时，输出为最高频率。）时，输出为最高频率。5V/10V切换用切换用Pr.73“05V，010V选择选择”进行。进行。5：频率设定公共输入端。：频率设定公共输入端。布置任务：现场认识主轴变频器的接口。布置任务：现场认识主轴变频器的接口。（2）串行主轴（数字主轴）FANUC的系
15、列主轴模块主要分为SPM、SPMC、SPMHV三种。1）系列FANUC 0i主轴驱动装置的型号参数主轴驱动装置的型号参数如下所示。SPM口口口 主轴驱动装置型号；电动机类型，“无”为系列，C为C系列；额定输出功率；输入电压，“无”为200 V，HV为400 V。2）SPM-15主轴驱动装置接口信号的定义SPM-15主轴驱动装置接口信号的定义如图所示。SPM-15主轴驱动装置接口信号的定义四、四、FANUCFANUC电源装置电源装置分为普通稳压开关电源和FANUC专用电源。普通交、直流稳压开关电源造价低，接线简单，广泛用于普通数控车、铣床；FANUC专用电源则多用于加工中心。（1）普通稳压开关电
16、源学生分组，用万用表测量学生分组，用万用表测量L L、N N（交流）及（交流）及L+L+、M M（直流）。（直流）。（2）FAUNC 系列专用电源输入电压分为交流200 V和交流400 V两种。系列专用电源的型号参数：PSM口口口 电源装置型号；制动形式，“无”为再生制动，R：能耗制动，V：电压转换型再生制动，C：电容制动；额定输出功率；输入电压，“无”为200 V，HV为400 V。FANUC专用电源接口信号的定义五、五、FANUC I/O LINK接口接口发那科系统的PMC是通过专用的I/O LINK 与系统进行通讯的，PMC 在进行着I/O 信号控制的同时，还可以实现手轮的控制，但外围的连接却很简单，0i C数控系统为JD1A接到I/O LINK模块的JD1B,JA3可以连接手轮。布置任务：同学们分组讨论布置任务：同学们分组讨论0i mate-c 0i mate-c 的的I/O-I/O-LINKLINK连接。连接。六、六、FANUCFANUC分离器（分离型检测单元）分离器（分离型检测单元）七、七、FANUC FANUC 数控系统总体连接数控系统总体连接采用模拟主轴采用模拟主轴采用数字主轴采用数字主轴布置任务：布置任务：完成右图完成右图FANUC系统硬件系统硬件连接连接