斯沃数控机床调试与维修仿真软件说明书(完整版)

南京斯沃

斯沃数控机床调试与维修仿真软件说明书

南京斯沃软件技术有限公司

2009/07版本

前言

南京斯沃软件技术有限公司是一支专业从事可视化软件开发的队伍。主要提供CAD/CAM、数控仿真的推广和应用。面向企业的新产品开发和创新设计，提供贴近用户个性化需求的产品整体设计、技术咨询。根据客户要求进行专业CAD/CAM的软件开发，以及数控系统、面板仿真的开发，缩短新产品研发周期，降低改型设计开发成本，提高产品设计质量。

随着数控机床的广泛使用，数控机床维修技术人才的需求已迫在眉睫，庞大的市场需求与掌握专业技能人才的奇缺使得数控维修工程师更是“一将难求”。南京斯沃软件技术有限公司为配合学校培养该专业人才，开发出数控机床调试与维修仿真软件(以下简称维修仿真软件)。该软件是以数控机床电气及多年从事数控维修教学教授、专家的教学经验，利用计算机三维虚拟现实技术、将数控机床结构、电气元器件布局调试以及故障排查过程等通过微机活灵活现地显示出来。数控维修软件适合本科、高职、高专、技校等不同层次人才培养的需求，适用于数控技术、机电一体化、数控设备与维修、自动控制、工业自动化等相关专业，是国内第一款专业化程度非常高的维修仿真软件。

斯沃维修仿真软件直观、安全、易学易用、上手快、经济性好。通过本软件可以学到数控机床的电气安装、数控系统参数调试、交流

伺服参数调试、变频器参数调试、数控机床故障诊断与维修技术以及PLC编程等专业技术。同时本软件可以丰富教师的教学手段、提高学生的学习兴趣，增强学生的实际动手能力，无疑是投资少、见效快的必选软件。

南京斯沃软件技术有限公司

2009年7月3

目录

第一章维修仿真软件介绍 (5)

1.1功能介绍： (5)

1.2软件安装及主要界面： (6)

1.3软件基本操作： (10)

1.3.1各个模块界面介绍 (10)

1.3.2文件操作 (10)

1.3.3加载标准模板 (11)

1.3.4视图操作 (12)

1.3.5选择元器件、端子连线与拾取操作 (13)

1.3.6元器件、连线的删除 (14)

1.3.7元器件、连线的布局 (14)

1.3.8故障设置 (14)

1.3.9故障模板文件处理 (15)

1.3.10三种模式 (15)

1.3.11其他 (18)

第二章斯沃数控服务器 (21)

2.1试用版启动界面 (21)

2.2网络版启动界面 (21)

第三章主要电气元件介绍 (27)

3.1电力拖动电气库 (27)

3.2西门子802C铣床电气库 (28)

3.3 FANUC 0iMate MC电气库 (29)

第四章各模块电气实验 (30)

4.1电力拖动实验 (30)

4.2西门子802C铣床实验 (33)

4.3 FANUC 0iMate MC实验 (37)

第五章机械结构 (44)

第六章故障设置与排查举例 (46)

6.1系统轴参数故障 (46)

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第一章维修仿真软件介绍

1.1功能介绍：

随着数控机床的广泛使用，随之而来的数控机床生产厂家和数控机床使用厂家对数控机床电气、电气安装、故障诊断和维修的技术人才的需求以迫在眉睫。南京斯沃软件技术为配合学校培养这方面的人才，开发了数控机床调试与维修仿真软件（以下简称维修仿真软件）。该软件从数控机床电气控制、电气安装、参数调整、故障诊断与维修出发，把握典型数控机床的电气应用特点，可以系统的学到数控机床的电气控制、电气安装、数控系统参数调试、交流伺服电机控制、变频器技术、数控机床维修技术。

维修仿真软件有以下的功能：

一、维修仿真软件提供西门子802C数控系统，数控系统要进行系统参数的设置，像回参考点的参数设置、数控机床轴参数设置、工作台进给速度的参数设置、螺距补偿参数设置等等。学生根据维修仿真软件提供的数控系统可以进行系统参数的调试练习。

二、变频器调试的学习。维修仿真软件里有多种变频器，像东元、三菱、富士等一些主流变频器。变频器是用来控制数控机床主轴转速的，让数控机床实现无级变速。变频器要实现这个功能要进行变频器的参数设置，维修仿真软件提供了很多种变频器，学生可以很扎实的学习这些参数的设置，了解每个参数的作用。当学生输入错误的变频器参数后，变频器将不能够做出正确的动作以及给出出错提示，帮助学生学习。

三、驱动控制调试的学习。交流伺服驱动要进行参数的设置，让学生了解每个参数的作用，输入错误的参数会有什么后果。交流伺服驱动器接线比较复杂，维修仿真软件都有详细的说明和例子，从系统到交流伺服驱动、交流伺服驱动到交流伺服电机、交流伺服电机到数控系统的接线，每根信号线的含义等都要详细的说明和例子，提高学生的动手能力。

四、电器元件的知识学习。维修仿真软件的电器库里提供了各种常用低压电器元件图和电器符号图、电器元件的技术参数、各种机床基本控制线路、典型普通机床控制线路、典型数控机床控制线路等。电器元件都做成了真实照片显示，可以极大提高学生的学习兴趣。

五、数控机床电气布局与装配的学习。学生根据维修仿真软件提供的各种数控机床的电气图来进行电器元件的布局，机床不同、电气图不同那它的布局也不一样，通过仿真学生就可以了解这方面的知识。布局好以后就可以进行电器元件的装配和接线。根据数控机床的电气图进行手工的接线，有数控系统与信号模块的接线，信号模块与低压电器之间的接线，低

维修仿真软件介绍

调试与维修

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压电器之间的接线，刀架接线，主轴电机接线，水泵电机接线，各个接近开关的接线，还有机床照明灯、风扇的接线等。

六、数控机床故障诊断、排查和维修的学习。当学生接好线，各种参数也全部设置好，数控机床能正确运动以后，老师可以通过网络在学生的数控仿真上进行各种数控机床的设置，让学生自己排查并把问题解决掉。不同的数控系统、不同的变频器、不同的驱动、不同的电器元件、不同的机床都会有不同的故障。学生根据故障找出问题在什么地方，如果学生无法解决问题，老师可以通过网络把正确的答案发给学生。老师也可以通过网络监视学生是如何排查故障的，做到老师和学生的互动。维修仿真软件提供的故障都是根据实际的数控机床的故障来设置的，做到完全的真实性。老师通过不断的设置各种不同故障，学生的动手能力很自然的就会得到大幅度提高。

七、检测工具的使用。维修仿真软件提供了万用表，当故障发生时，学生可以用这些检测工具来排查故障。

八、数控机床机械结构的学习。维修仿真软件还提供了机械方面的知识，像主轴的结构，主轴电机的安装位置，编码器的位置，刀架的结构，丝杠的形状和位置，润滑系统，各个接近开关的位置等等，让学生既能掌握数控机床的电气原理也能了解数控机床的机械结构，做到全面发展。

综上所述，数控机床调试与维修仿真软件可以提高学生的学习兴趣，加强学生的实际动手能力，为学生打下一个坚实的基础。

1.2软件安装及主要界面：

（1）软件安装步骤：

1、点击安装程序

2、选中文安装

3、点“下一步”

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4、点“我接受”

5、点“安装”

软件就自动安装好 （2）软件主界面 机械模块

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图1.2-1

电气模块

图1.2-2

故障设置与诊断模块

图1.2-3

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1.3软件基本操作：

1.3.1各个模块界面介绍

图1.3-1 机械模块界面

图1.3-2 电气模块与故障设置与诊断模块

1.3.2文件操作

机械模块无文件操作，电气、故障设置与诊断模块中的文件工具栏

软件支持三种自定义的文件格式:

*.ltl 连线文件

*.ftl 故障模板文件

*.fcl 故障文件

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在电气模块中，用户只能操作连线文件(打开、保存)。 在故障设置与诊断模块中，用户可以操作 连线文件(打开)

故障模板文件(打开、保存) 故障文件(打开、保存) 文件关联关系如下图：

故障文件(*.fcl)

连线文件(*.ltl)

故障模板文件(*.ftl)电气模块

故障文件(*.fcl)

连线文件(*.ltl)

故障模板文件(*.ftl)

排除故障是

否故障设置与维修模块

图1.3-3

在网络版中，教师机可以在故障设置与诊断模块中查看本地服务器上的故障文件(学生上传产生的)

1.3.3加载标准模板

机械模块中模板工具栏

左到右分别代表 丝杠连接总成， 铣床主轴箱总成， 铣床伺服总成， 铣床Z 轴总成， 铣床主轴结构， 铣床整体结构， 车床整体结构。

电气模块，故障设置与诊断模块

工具栏从左到右分别代表 CA6140车床接线实验， 点动实验， 点动自锁实验， 降压启动实验，

行程开关自动往复实验， 正反转实验。

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工具栏从左到右分别代表

变频器实验，

伺服实验，

冷却实验，

非控制元器件实验，

信号输入输出实验，

总布局联调实验。

工具栏从左到右分别代表

系统电缆连接实验，

进给伺服连接实验，

主轴伺服连接实验，

刀库连接实验，

照明润滑及散热实验，

系统引导画面数据备份实验，

系统参数调试实验，

PLC梯形图编辑实验，

整体联调实验。

工具栏从左到右分别代表

系统电缆连接实验，

进给伺服连接实验，

主轴连接实验，

刀架连接实验，

系统引导画面数据备份实验，

系统参数调试实验，

PLC梯形图编辑实验，

整体联调实验。

1.3.4视图操作

机械模块

具有窗口放大、任意缩放、平移、旋转、居中等功能。

鼠标按住中键(三键鼠标)，拖动鼠标为旋转；松开鼠标，滚动滚轮(带滚轮鼠标)为任意缩放功能。

电气模块和故障设置与诊断模块

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具有窗口放大、任意缩放、平移等功能。 滚动鼠标滚轮(带滚轮鼠标)为任意缩放功能。

1.3.5选择元器件、端子连线与拾取操作

工具栏代表元器件库、连线操作、拾取功能 选择元器件

1、点击进入选择元器件模式。

2、弹出浮动窗口选择元器件。在该窗口中，可以按类别选择继电器、断路器、进给驱动、接触器、电源开关、变压器、变频器、附件(包含：电源总开关、主轴电机、伺服电机、机床灯、行程开关、打刀缸、编码器、报警灯、油泵、风扇、按钮开关、急停按钮、接地等等)、伺服驱动器、系统、灭弧器、刹车电阻、端子排等、IO 控制板、分线器、电抗器、操作面板、伺服放大器、电机、行程开关。如图

图1.3-4 图1.3-5

3、在选中某元器件类别后，该类别的元器件显示在列表中，鼠标点击选一元器件，此时元器件会跟随鼠标移动，直到鼠标在操作窗口上点击一下，表示把该元器件放在该处。然后可以再次选择其他元器件，或鼠标右键单击一下，与鼠标想联动的元器件会消失。

端子连线

元器件通过前面方法摆放完毕，接下来就需要对这些元器件进行连线。

1、点击进入连线模式，会弹出浮动窗口如上图2

通过点击浮动窗口中的下拉列表切换上面显示。

电线窗口设置要连接端子的线的粗细和颜色，电缆窗口设置连接端子的电缆线的类型。 2、设置完电缆属性后，在接线主窗口中用鼠标点选元器件上的端子（接线端子分为圆形和矩形两种），点选第二个端子时，此次连线结束。再次点选端子，开始新的连线，直至所以连线完毕。

调试与维修维修仿真软件介绍

拾取操作

拾取操作包含对元器件的拾取和对连接线的拾取。

点击进入拾取模式，鼠标在平移到元器件上，该元器件高亮显示，如此时鼠标

左键按下，则该元器件被拾取。鼠标平移到连接线上，如果鼠标位置连接线重叠，则直接显示该连接线的连接的两端子信息；如果有重叠，等几秒钟，鼠标指针会改变，然后点击鼠标左键，弹出小窗口，来选择发生重叠的连线。

1.3.6元器件、连线的删除

从主窗口中删除元器件操作：先拾取到该元器件，按键盘的del键或者鼠标右键弹出菜单中选删除。但注意，当通电状态下该元器件是不许删除的。如果该元器件上已经连线，那么该元器件上的所有连接线自动删除。

删除连接线，当删除某一连接线的时候，鼠标移到该连线上(多线重叠按1.3.3方法拾取)，当该线高亮显示时，右键菜单中选择删除，则该线被删除。注意如果连线中有电流时，该连线不许删除。

建议用户删除元器件和连线的时候，先关闭总电源。

1.3.7元器件、连线的布局

当拖放元器件时，需要指定该元器件的位置（鼠标点击即可），但如果事先没有考虑好元器件的布局问题，可以在所有元器件都拖到主窗口中之后再布局。

安照1.3.3的拾取方法拾取元器件，然后按住左键不放，拖动该元器件到合适的位置。如果该元器件上已经连好接线，接线也会随着元器件一起移动。

连接线的调整方法可以拖动元器件自动移动，这种方式仅移动连接线的两端的位置。当连线是由多个点构成的时候，仅仅调整两个端点的位置是不够的，此时可以通过鼠标移到该连线的拐点附近，然后按住鼠标左键拖动就可以移动该点，按次方法移动其他连线上非端点节点。

1.3.8故障设置

在故障设置与诊断模块中，当创建或编辑一个故障模板时，需要对当前模型设置故障。

软件中提供两种设置故障的方式：

一种直接在元器件或连线上设置，一种通过故障设置窗口设置。

直接设置方式：

1、拾取元器件或连线

2、鼠标右键菜单中选择设损坏或设断开

该方式下不能设置该故障元器件的分值，如果单机版自用，可以采用这种方式，简单直观。

窗口设置方式：

点击，在弹出菜单中选择设置故障…，然后弹出设置故障对话框

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图1.3-6

在该对话框中可以设置元器件、连接线、参数等错误，并显示由于模型中由于连线错误引起的元器件不能正常工作的故障。

该故障设置方式可以对故障设置分数。方法有两种：

1、在左侧列表选中一项，然后点设置>按钮，该元器件被设为故障，分值为下方分数数值；

2、在右侧列表选中一项，然后点下方的设置按钮，该故障元器件设置为分数数值。 网络版中，教师机可以上传故障模板到服务器上，以备后面教学时使用。

1.3.9故障模板文件处理

设置好的故障模型可以直接上传给服务器，此功能仅限网络版教师机。通过点击，

弹出下面对话框，对故障模板添加描述后上传。

图1.3-7

也可以把故障模板保存起来以备后用。

1.3.10三种模式

故障设置与诊断模块中有三种模式：设置故障模式，排除故障模式，查看排故模式 三种模式的切换是通过如下操作实现的：

设置故障模式：该模式下用户对打开的模型或新创建的模型设置故障。 排除故障模式：该模式下用户对含有故障设置的模型进行故障排查。

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查看排故模式：该模式下用户对排除故障的结果进行核查，包括查看增加了哪些连线，删除了哪些连线，如果设置了故障分数，可以在该模式下查看得分情况。一般用于教师机查看学生上传到服务器上的故障文件。

当打开连线文件(*.ltl)或故障模板文件(*.ftl)时，系统缺省在设置故障模式运行。 当打开故障文件(*.fcl)时，系统缺省在查看排故模式下运行。

单机版中，用户通过点击，在弹出菜单中选择开始排故进入排除故障模式，故障

排除结束后同样点击，选择检验故障进入查看故障模式。

由设置故障模式进入排除故障模式，这一过程是不可逆操作的。 由排除故障模式进入查看故障模式，这一过程也是不可逆的。

网络版中，教师在服务器上发送故障模板给在线的学生机，学生机进入故障排除模式，学生机排除故障完毕，上传故障文件后，切换回原来的模式。

在习题菜单中选择故障模板库

图1.3-8

学生机接收服务器下发的故障模板文件，进入故障排除模式。

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图1.3-9

故障提示窗口在排除故障的过程中随时查看。

图1.3-10

图1.3-11

学生机排除故障完毕上传故障文件。点击按钮。然后恢复到之前的操作模式。

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图1.3-12

教师机打开学生上传的故障文件，通过文件菜单选择打开上传故障…。在弹出的窗口中选择文件后进入故障查看模式

图1.3-13

1.3.11其他

万用表与行程查看

利用万用表可以测出元器件线路的通断情况。用户可以通过点击下拉菜单选万用

表。

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图1.3-14

图1.3-15

当接线数控系统的时候，行程开关与当前位置的直观查看可以通过点击下拉菜单选行程查看，见图。

1.3.12 远程协助、示教、录制、重放

1、学生可以利用远程协助功能请求老师帮助。

2、老师利用示教功能，可以向每台学生机进行广播。

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3、录制是Windows系统的宏录制。

4、重放是Windows系统的宏录制的回放。

1.3.13 AVI文件的录制和回放

录制开始录制结束

1.3.14 电气模板全屏显示

Ctrl+F为全屏显示

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