数控系统的接口
单元二 华中数控系统特点及其接口功能解读

手持单元输出开关量
HA
手摇A相
HB
手摇B相
+5V、5VG
手摇DC5V电源
2)手持单元接口XS8
图1.2.4手持单元接口引脚图表1.2.2手持接口引脚含义表
3)主轴控制单元XS9
信号名
说明
SA+、SA-
主轴码盘A相位反馈信号
SB+、SB-
主轴码盘B相位反馈信号
SZ+、SZ-
主轴码盘Z脉冲反馈
(2)提高数控装置的抗干扰性能,防止外界的电磁干扰噪声而引起误动作。接口采用光电耦合器件或继电器,避免信号的直接连接。
(3)输入接口接收机床操作面板的各开关信号、按钮信号、机床上的各种限位开关信号及数控系统各个功能模块的运行状态信号,若输入是触点输入信号,注意要消除其振动。
(4)输出接口是将各种机床工作状态灯的信息送至机床操作面板上显示,将控制机床辅助动作信号送至电柜,从而控制机床主轴单元、刀库单元、液压单元、冷却单元等继电器。
+5V、GND
DC5V电源
AOUT1/2
主轴模拟量指令输出
GND
模拟量输出地
图1.2.5主轴接口引脚图表1.2.3主轴接口引脚含义表
4)开关量输入接口
信号名
说明
24VG
外部开关量DC24电源地
I0~I19
20路输入开关量
I20~I39
20路输入开关量
图1.2.6开关量输入接口引脚图表1.2.4输入接口引脚含义表
1、华中数控系统产品类型和功能
1)华中数控系统产品类型
华中数控系统是基于能用PC的数控装置,是武汉华中数控股份有限公司在国家八五、九五科技攻关的重大科技成果。华中数控系统发展为大三系列:世纪星系列、小博士系列、华中I型系列。而华中I型系列为高档高性能数控装置,为满足市场要求,开发了世纪星系列、小博士第列高性能经济型数控装置。世纪星系列采用通用原装进口嵌入式工业PC机,彩色LCD液晶显示器,内置式PLC,可与多种伺服驱动单元配套使用,小博士系列为外配通用PC机的经济型数控装置。具有开放性好、结构紧凑、集成度高、可靠性好、性能价格比高、操作维护方便的特点。
数控系统接口

2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
四川工程职业技术学院
数控系统的接口
五、西门子802C/S接口介绍
• 参考系统说明书及简明调试手册
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
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数控系统的接口( 数控系统的接口(interface) )
• • • • • 一、接口解决的问题 二、接口分类规范 三、接口的实现 四、通信接口 五、西门子802C/S接口介绍
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
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数控系统的接口
一、接口解决的问题
• 数控系统接口的作用:实现数控装置数据的输入、 输出并与其他装置设备进行信息交换和传递 。 • 数控系统接口的分类:(1)单台机床内部各种部 件之间的信息交换;(2)机床与机床或机床与计 算机之间信息的问题。
三、接口的实现
• 1.接口实现的方法 • (1)数控系统的输入接口电路 • (2)数控系统的输出接口电路
2011年 10日12时29分 2011年8月10日12时29分
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数控系统的接口
四、通信接口
• RS-232接口介绍
• 又称 EIA RS-232-C,在各种现代化自动控制装置上应用 十分广泛,是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在 1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制 解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通 讯的标准。它的全名是“据终端设备(DTE)和数据通讯 设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”, 该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的 每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以 规定,一般只使用3~9根引线。
数控机床RS232通讯接口及参数介绍

数控机床RS232通讯接⼝及参数介绍数控机床RS232通讯接⼝及参数介绍RS-232-C接⼝在数控机床上有9针或25针串⼝,其特点是简单,⽤⼀根RS232C电缆和电脑进⾏连接,实现在计算机和数控机床之间进⾏系统参数、PMC 参数、螺距补偿参数、加⼯程序、⼑补等数据传输,完成数据备份和数据恢复,以及DNC加⼯和诊断维修。
⼀、RS-232-C简介RS-232-C接⼝(⼜称 EIA RS-232-C)在各种现代化⾃动控制装置上应⽤⼗分⼴泛,是⽬前最常⽤的⼀种串⾏通讯接⼝。
它是在1970年由美国电⼦⼯业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器⼚家及计算机终端⽣产⼚家共同制定的⽤于串⾏通讯的标准。
它的全名是“据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串⾏⼆进制数据交换接⼝技术标准”,该标准规定采⽤⼀个25个脚的DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定,⼀般只使⽤3~9根引线。
1、RS232C接⼝连接器引脚分配及定义DB-25和DB-9型插头座针脚功能如下:DB-9串⾏⼝的针脚功能 DB-25串⾏⼝的针脚功能针脚符号信号名称针脚符号信号名称1 DCD 载波检测8 DCD 载波检测2 RXD 接受数据3 RXD 接受数据3 TXD 发送数据 2 TXD 发出数据4 DTR 数据终端准备好20 DTR 数据终端准备好5 SG 信号地7 SG 信号地6 DSR 数据准备好 6 DSR 数据准备好7 RTS 请求发送 4 RTS 请求发送8 CTS 清除发送 5 CTS 清除发送9 RI 振铃指⽰22 RI 振铃指⽰DB-25插头外形DB-9插头外形2、端⼝参数和设置串⼝通信最重要的参数是波特率、数据位、停⽌位、奇偶校验和流控制。
对于两个进⾏通⾏的端⼝,这些参数必须相同:2.1 波特率:这是⼀个衡量通信速度的参数。
它表⽰每秒钟传送的bit的个数。
例如300波特表⽰每秒钟发送300个bit。
数控系统接口

2020年2月29日3时0分
四川工程职业技术学院
数控系统的接口
三、接口的实现
• 1.接口实现的任务 • (1)进行电平转换和功率放大 • (2)防止干扰信号引起误动作
2020年2月29日3时0分
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数控系统的接口
三、接口的实现
• 1.接口实现的方法 • (1)数控系统的输入接口电路 • (2)数控系统的输出接口电路
2020年2月29日3时0分
四川四、通信接口
• RS-232接口介绍
• 又称 EIA RS-232-C,在各种现代化自动控制装置上应用 十分广泛,是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在 1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制 解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通 讯的标准。它的全名是“据终端设备(DTE)和数据通讯 设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”, 该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器,对连接器的 每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以 规定,一般只使用3~9根引线。
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数控系统的接口
四、通信接口
• DNC — Distributed Numerical Control,分布
式数控,是实现CAD/CAM和计算机辅助生产管理 系统集成的纽带,是机械加工自动化的又一种形式。 • DNC系统的功能:①NC程序及数据的传递,以某 种通信协议(如Philip532等)实现通信功能;②机床 状态采集和上报;③根据工序计划,自动分配NC程 序及数据到相应机床;④刀具数据的分配与传递。
数控系统的接口(interface)
• 一、接口解决的问题 • 二、接口分类规范 • 三、接口的实现 • 四、通信接口 • 五、西门子802C/S接口介绍
HNC-8型数控系统的典型硬件及其综合连接

2) 总线入接口:HNC-808、HNC-818B这两种8型数控系统,由于是上下面板一体化的结构 ,故其总线是由IPC-100直接从面板内部到下面板(MCP)的,因此在HMI外部就没有此总 线的输入接口标号;而HNC-818A及HNC-848C这两种8型数控系统,由于上下面板是分离的 ,故其总线是由IPC-100到下面板(MCP)的XS6A总线输入接口。
应用: a)为IPC单元、数控装置、I/O单元等提供电源; b)提供掉电后UPS功能,保证系统在异常掉电后,保存设备的运行状态。
HIO-1000总线式I/O单元 总线I/O单元特性简介: a) 通过总线最多可扩展16个I/O单元; b) 采用不同的底板子模块可以组建两种I/O单元,其中HIO-1009型底板子模块可提供1个 通讯子模块插槽和8个功能子模块插槽;HIO-1006型底板子模块可提供1个通讯子模块插槽 和5个功能子模块插槽; c) 功能子模块包括开关量输入/输出子模块、模拟量输入/输出子模块、轴控制子模块等 开关量输入/输出子模块-----提供16路开关量输入或输出信号; 模拟量输入/输出子模块-----提供4通道A/D信号和4通道的D/A信号; 轴控制子模块-----提供2个轴控制接口,包含脉冲指令、模拟量指令和编码器反馈接口 d)开关量输入子模块NPN、PNP两种接口可选,输出子模块为NPN接口,每个开关量均带指
3) 总线出接口:HNC-808、HNC-818B的总线出接口为XS6,而HNC-818A及HNC-848C的总线 出接口为XS6B。
4) 手持单元接口XS8:为手持单元接口。
5) USB接口XS7:为标准U盘接口。HNC-8型数控系统可以使用的U盘最大容量为8GB,其使 用的文件系统必须是FAT32格式。
FANUC数控系统的硬件连接介绍PPT(35张)

任务1.1 发那科数控系统的硬件连接
➢ 知识目标: 1、FANUC数控装置接口 2、FANUC进给伺服放大器(数字伺服)接口 3、FANUC模拟主轴伺服(主轴变频器)接口 4、FANUC电源装置接口 5、FANUC I/O LINK模块接口 6、FANUC分离器接口 7、FANUC数控系统总体连接
变频器控制端子说明:
STF:正转启动。 STR:反转启动。 RH、RM、RL:多段转速选择。 SD:端子STF、STR、RH、RM、RL 的公共端子。
端口号 COP10A
JA1 JA2 JD36A/JD36B JA40 JD1A JA7A CP1
用途 伺服FSSB总线接口
CRT MDI RS-232-C 模拟主轴 I/OLINK总线接口 主轴编码器反馈接口 24V电源
布置任务:现场认识FANUC Oi-C系统主板接 口。 步骤: 1)学生使用六角扳手打开系统后板; 2)观察系统接口,掌握每个接口的作用。
2、讲解FANUC 0i数控装 置接口定义
二、FANUC 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。
开环控制
开环控制特点:结构简单、价格低廉,调试和维修都比较方便, 但精度较低。
FANUC 系统交流伺服放大器的分类:
α系列伺服单元
伺服单元
具有(串J行S1数B)字接口
交 流
(SVU)
β伺服单元
具有伺服总线接口 (COP10A/COP10B)
数控系统的通讯与接口

更新软件版本
及时更新数控系统的软件版本,以获得最新 的维护和安全补丁。
加强员工培训
对操作和维护数控系统的员工进行定期培训, 提高员工的技能水平。
06
数控系统通讯案例分析
案例一:数控机床与PC之间的通讯连接
总结词
实现高效的数据传输与控制
VS
详细描述
数控机床与PC之间的通讯连接是常见的 应用场景,通过串口、以太网等通讯协议 ,实现数据的快速传输和控制指令的下发 ,提高生产效率和加工精度。
DLL动态链接库
提供一组预编译的函数库,用于 简化软件开发者与数控系统之间 的通讯开发。
通讯模块的选择与配置
通讯速率与距离考量
根据实际应用需求选择合适的 通讯速率和传输距离,以满足
实时性和稳定性要求。
接口标准与兼容性
考虑所连接设备的接口标准和 兼容性问题,以确保数据传输 的可靠性和稳定性。
安全性与加密需求使用正来自工作的部件替换可能 存在故障的部件,以确定故障
部位。
程序测试法
通过运行特定的诊断程序,检 查数控系统的通讯接口是否正
常工作。
仪器检测法
使用示波器、万用表等仪器检 测通讯线路的信号电压、波形
等参数,判断故障原因。
常见故障排除
通讯线路故障
检查通讯线路的连接是否牢固,是否存在断 路、短路等问题。
01
并行接口是一种数据传输方式, 通过多条信号线同时传输数据, 常见于早期的数控系统。
02
并行接口具有传输速度快、实时 性好等优点,但需要多条信号线 ,连接复杂,成本较高。
USB接口
USB接口是一种通用串行总线接口, 采用差分信号传输方式,具有高速、 低成本、即插即用等优点。
数控系统的连接及调试

实训二数控系统的连接及调试一、实验目的1、熟悉HED—21S数控系统综合试验台各个组成部件的接口。
2、读懂电气原理图,通过电气原理图独立进行数控系统各部件之间的连接。
3、了解数控系统的调试运行方法。
二、实训设备HED—21S数控系统综合实验台万用表工具三、相关知识包括数控装置,由变频器和三相异步电机构成主轴驱动系统,由交流伺服单元和交流伺服电机构成的进给伺服驱动系统,由步进电机构成的进给伺服驱动系统等的数控系统,可实现主轴驱动系统的速度控制,进给伺服驱动系统的开环、半闭环、闭环控制。
1.电源部分图 4—1 电源部分接线图2.继电器与输入/输出开关量图4-2电器部分接线图图 4—3 继电板部分接口图 4—4 输入开关量接线图图 4—5 输出开关量接线图3.数控装置与手摇单元和光栅尺图 4—6 手摇单元接线图图 4—7 数控装置与光栅尺连接4.数控装置与主轴的连接图 4—8 数控装置与主轴连接5.数控装置与步进驱动单元连接图 4—9 数控装置与步进驱动单元的连接6.数控装置与交流伺服单元的连接图 4—10 数控系统与交流伺服单元的连接7.数控系统刀架的连接图 4—11 刀架电动部分四、实训内容及骤1.数控系统的连接(1)电源回路的连接按前图接线,并用万用表检查电源电压和变压器输出端电压。
(2)数控系统继电器的输入/输出开关量连接按前图连接继电器和接触器,以及输入/输出开关量。
(3)数控装置和手摇单元的连接按前图连接手摇单元和光栅尺。
(4)数控装置和变频主轴的连接连接变频器和主轴电机强电电缆,以及数控装置和变频器信号线。
确保地线可靠。
(5)数控装置和交流伺服器的连接按前图连接交流伺服电机的强电电缆和码盘信号线,接入伺服单元电源。
地线可靠正确接地。
(6)数控装置和步进电机驱动器的连接按前图连接步进电机驱动器和步进电机,以及驱动器电源。
(7)数控系统刀架电动机的连接连接刀架电机。
2、数控系统调试(1)线路检查。
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XS11(头针座孔)
1 :24VG 2 :24VG 1 14 3 :空 4 :I38 5 :I36 6 :I34 7 :I32 8 :I30 9 :I28 10:I26 11:I24 13 25 12:I22 13:I20 14:24VG 15:24VG 16:I39 17:I37 18:I35 19:I33 20:I31 21:I29 22:I27 23:I25 24:I23 25:I21
华中数控
通过局域 网连接:
HUB(集线器) 接口
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D41 2 3 4 5 6 7 8
数控装置
<50 米
XS3
1 2 3 4 5 6 7 8 TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3HNC-21 RX_D2BI_D4+ BI_D4-
华中数控
华中数控
1.等效电路
NPN开关量输入
24V +5V
IF=5~9mA
24VG
PNP开关量输入
输入开关量接口等效电路—NPN型
IF=5~9mA PNP开关输入公共点为24V
华中数控
输入开关量接口等效电路—PNP型
输入端子板
华中数控
输入端子板接口
华中数控
输入端子板接口图
华中数控
104
华中数控
数控系统的接口
华中数控
孙海亮
华中数控
华中数控
“世纪星” HNC-21的连接图
共可以接四个
其他类型进给装置
共可以接四个
华中数控
DC24V AC24V
华中数控
华中数控 “世纪星” HNC-21的接口
“世纪星” HNC-21的接口说
明
华中数控
XS1:电源接口 XS2:外接PC键盘接口 XS3:以太网接口 XS4:软驱接口, XS5:RS232接口 XS6:远程I/O板接口 XS8:手持单元接口 XS9:主轴控制接口 XS10、XS11:输入开关量接口 XS20,XS21:输出开关量接口 XS30~XS33:模拟式、脉冲式(含步进式)进给 轴控制接口 XS40~XS43:串行式HSV-11型伺服轴控制接口
17:ESTOP3
信号名
说明
24V、24VG
ESTOP2、 ESTOP3 I32~I39 O28~O31 HA HB +5V、5V地
DC24V电源输出
手持单元急停按钮 手持单元输入开关量 手持单元输出开关量 手摇A相 手摇B相 手摇DC5V电源
5 :空 6 :I38 7 :I36 8 :I34 9 :I32 10:O30 11:O28 12:HB 13:5VG
华中数控
软驱接口:XS4
引脚号 1 2
信号名 L1 L2
说明 减小写电流 驱动器选择 A
3
4 5
L3
L4 +5V
写数据
写保护 驱动器电源
6
7 8
L5
L6 L7
驱动器A允许
步进
华中数控
9 L8 10 11 12 13 14 GND L9 L10 L11 L12
0磁道
盘面选择
驱动器电源地、信号 地 索引 方向 写允许 读数据
24 VG NI 8 RP 7 5.1 K-9 2 3 4 5 6 7 8 9
华中数控
13 25
18:I39 19:I37 20:I35 21:I33 22:O31 23:O29 24:HA 25:+5V
华中数控
华中数控
手持单元中坐标选择、增量倍率选择、使能 按钮、指示灯等需要占用PLC输入/输出开关量。 因此,手持接口(XS8)占用了数控装置的开 关量输出中的4路输出(O28—O31)、开关量 输入中的8路输入(I32—I39)。
D1 9
NI 4
D4
NI 12
D1 2
NI 5
D5
NI 13
D1 3
NI 6
D6
NI 14
D1 4
NI 7
D7
NI 15
D1 5
2 3 4 5 6 7 8 9
2 3 4 5 6 7 8 9
+2 4V
1 RP 2 10K -9
+2 4V
1 RP 4 10K -9
+2 4V
1 RP 6 10K -5
24 VG NI 0
HNC-21
华中数控
数控装置通过以太网口与外部计算机局域网连接(没有软驱单元的情况)
软驱单元 HUB(集线器) 接口
1 2 3 4 5 6 7 8
数控装置
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D4-
<50 米
XS3
1 2 3 4 5 6 7 8
Xபைடு நூலகம்3’
华中数控
接收数据 空置 空置
华中数控
以太网口与外部计算机的连接
通过以太网口与外部计算机连接是一种快捷、可靠的方式:
1.与外部计算机直接电缆连接(见图2.5.2) 2.也可以先连接到HUB(集线器),再经HUB连入局域网,与局域网上的其 他任何计算机连接(见图2.5.3)。
华中数控
在硬件上,可以直接使用HNC-21背面的以太网口连接,也可以通过 软驱单元转接后,用软驱单元上的以太网口连接。
1 2 3 4 5 6 7 8
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D4-
<1 米
XS3
1 2 3 4 5 6 7 8
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D4-
控制柜
HNC-21
数控装置通过以太网口与外部计算机局域网连接(有软驱单元的情况)
2
3 4 5 7 8 9
RXD
TXD -DTR GND
接收数据
发送数据 数据终端准备好 信号地
华中数控
6 -DSR
-RTS -CTS -R1
数据装置准备好
请求发送 准许发送 振零指示
HNC-21数控装置可以通过RS232与外部计算机连接,并进行数据交换 与共享。 在硬件连接上,可以直接由HNC-21数控装置背面的XS5接口连接,也 可以通过软驱单元上的串口接口进行转接。
HNC-21
华中数控
PC 计算机 软驱单元 数控装置
以太网口
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D41 2 3 4 5 6 7 8
数控装置通过以太网口与外部计算机直接电缆连接(没有软驱单元的情况)
<50 米
XS3
1 2 3 4 5 6 7 8
XS3’
1
2 3 4 5 6 7
EN+
SCK+ Dout+ Din+ GND EN-
使能
时钟 数据输出 数据输入 地
华中数控
使能 时钟 SCK-
8
9
DoutDin-
数据输出
数据输入
华中数控
手持单元接口:XS8
1 :24VG 2 :24VG 3 :24V
4 :ESTOP2
1 14
14:24VG 15:24VG 16:24V
J1 DB25/F 13 25 12 24 11 23 10 22 9 21 8 20 7 19 6 18 5 17 4 16 3 15 2 14 1 NI 0 NI 1 NI 2 NI 3 NI 4 NI 5 NI 6 NI 7 NI 8 NI 9 NI 10 NI 11 NI 12 NI 13 NI 14 NI 15 NI 16 NI 17 NI 18 NI 19 FV 1 1A 24 VG
软驱单元
<15 米
数控装置
<1 米
XS5
2 3 5 RXD TXD GND
XS5’
RXD TXD GND 2 3 5
XS5
2 3 5 RXD TXD GND
PE 控制柜
HNC-21
数控装置通过 RS232 口与 PC 计算机连接(有软驱单元的情况)
华中数控
远程I/O接口:XS6
1:EN+ 2:SCK+ 3:DOut+ 4:Din+ 5:GND 6:EN7:SCK8:DOut9:DIn引脚号 信号名 说明
华中数控
PC 计算机
数控装置
<50 米
直接电缆 连接:
以太网口
TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3RX_D2BI_D4+ BI_D41 2 3 4 5 6 7 8
XS3
1 2 3 4 5 6 7 8 TX_D1+ TX_D1RX_D2+ BI_D3+ BI_D3HNC-21 RX_D2BI_D4+ BI_D4-
15
L13
更换磁盘
华中数控
软驱单元
XS5:RS232 接口 软驱
XS2:PC 键盘接口
华中数控
软驱 前视图 后视图
XS5’:RS232 转接 口 XS2’:PC 键盘转接 口
XS4’:软驱转接 口
XS3:以太网接口
XS3’:以太网转接口
华中数控
若使用软驱单元则XS2、XS3、XS4、XS5 为 软驱单元的转接口。