西门子、发那科、华中数控系统介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,学习情境二：,常见数控系统的结构的认识,一、了解数控系统的结构；,二、熟悉常见的数控系统的特点及构成；,教 学 目 标,内 容 提 要,一、,西门子数控系统,二、,FANUC,数控系统,三、,华中数控系统,一、产品种类,1. SINUMERIK 802S,2. SINUMERIK 802D,3. SINUMERIK 810D,4.SINUMERIK 840D,Base line,Base line,全数字数控系统,PerfectSoftware,高性能数控系统,第一节 西门子系统简介,典型数控系统之一,西门子数控系统,32,位微处理器实现,CNC,控制 。,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,1.,控制类型,(1),标准的数控系统适于几乎所有的应用,(2),全数字化的驱动模块,(3),可控轴规模,(4),插补功能,钻/铣/车/磨,切割,/,激光,/,搬运设备,31,个进给轴和主轴,样条,/,三阶多项式,/,控制值互联,/,曲线插补,进给轴和主轴同步操作,2.,机床配置,典型数控系统之一,西门子数控系统,1),主轴定向,2),恒切削速度,3),变螺距螺纹,4),主轴转速从,0.1rpm,99000rpm,5),最高,8,挡切换,6),模拟,10v,或数字连接,SIMODRIVE611-D,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,(5),主轴配置,2.,机床配置,典型数控系统之一,西门子数控系统,(1),自动方式,(2)JOG,方式,(3),示教（,TEACH IN,）,(4),手动输入运行（,MDA,）,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,3.,操作方式,典型数控系统之一,西门子数控系统,(1),轮廓的冲突检测,(2),刀具半径补偿的进入和退出策略,(3),过象限误差补偿,(4),刀具长度补偿,(5),螺距误差补偿,(6),测量误差补偿,(7),反向间隙补偿,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,4.,轮廓和补偿,典型数控系统之一,西门子数控系统,(1),安全程序监视,1),测量电路,2),系统温度,3),电池,4),电压,5),存储,6),限位开关,7),风扇,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,5.,安全和诊断功能,典型数控系统之一,西门子数控系统,1),报警记录存储,2),轮廓监视,3),主轴监视,4)PLC,内部状态显示,5),可编程工作区域限制,(2),接口诊断,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,5.,安全和诊断功能,典型数控系统之一,西门子数控系统,(1),程序的编辑,(2),程序的输入,(3),程序的删除,(4),程序的拷贝,(5)PLC,报警文本的编辑,(6),程序中插入注释语句,(7),绝对值及增量值编程,DIN 66025,标准,高级语言编程特色,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,6.CNC,编程,典型数控系统之一,西门子数控系统,(1)STEP5,编程语言,(2),带扩展指令集可用,LAD,，,STL,，,CSF,进行编程,(3),编程能力,1)1024,个输入地址,2)1024,个输出地址,3)128,个计数器,4)128,个计时器,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,7.PLC,编程,典型数控系统之一,西门子数控系统,(2),与外设通信,(1),标准的,PC,软件,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,8.,操作系统与部分硬件,1)2,个通用接口,RS232,2),磁盘驱动器接口和打印机接口,典型数控系统之一,西门子数控系统,屏幕文本可以在五种语言中切换（德，英，法，意，西）；可显示坐标实际值和剩余距离值，多通道显示，并具有屏幕保护功能。,二、,SINUMERIC 840D,产品功能,第一节 西门子系统简介,9.,显示功能,典型数控系统之一,西门子数控系统,1.,人机界面,2.,数控单元,3.,驱动单元,4.PLC,模块,NCK,第二节 西门子系统的基本结构,一、,系统结构,HMI,PLC,数控系统,NCK,西门子,802D,结构实物图,西门子,840D,结构实物图,典型数控系统之一,西门子数控系统,(1)MMC,(2)OP,(3)MCP,Man Machine communication,Operation panel,Machine control panel,MMC100.2/MMC103,PCU,HMI,NC,键盘,显示屏,第二节 西门子系统的基本结构,一、,系统结构,1.,人机界面,典型数控系统之一,西门子数控系统,第二节 西门子系统的基本结构,一、,系统结构,2.,数控单元,(1),数控单元的组成,(2),数控单元的接口,典型数控系统之一,西门子数控系统,驱动模块,电源模块,带馈入装置,不带馈入装置,单轴,模块,双轴模块,非调节型,调节型,第二节 西门子系统的基本结构,一、,系统结构,3.,驱动单元,驱,动,组,成,典型数控系统之一,西门子数控系统,接口模块,信号模块,电源模块,第二节 西门子系统的基本结构,一、,系统结构,4.PLC,模块,典型数控系统之一,西门子数控系统,操作站,电气柜,二、,数控系统的连接,伺服电机,380 VAC,24V,直流电源,SITOP/ PS307,滤波器,电抗器,机床电器部件,手轮,变压器,220 VAC,24 VDC,RS232,隔离器,24VDC,24VDC,键盘,机床控制面板,主开关,220VAC,个人,计算机,24 VDC,X111,X222,X333,PP 72/48,电源模块,功率模块,X111,X222,X333,PP 72/48,24 VDC,PCU,电缆通道,功率模块,功率模块,控制模块,总线,模块,控制模块,控制模块,伺服电机,伺服电机,220VAC,西门子,NC,电气柜,第三节 西门子系统参数,一、,西门子系统数据简介,二、西门子系统机床数据设定,三、,西门子系统驱动数据设定,1.,通用,MD,2.,轴相关,MD,四、,西门子系统参数生效模式,五、,西门子系统调试常用参数,典型数控系统之一,西门子数控系统,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,一,.,刚性攻丝,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,二、复合加工循环,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,三、圆柱插补,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,四、直接尺寸编程,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,五、记忆型螺距误差补偿,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,六、,CNC,内装,PMC,编程功能,七、随机存储模块,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,八、显示装置,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,九、,FANUC,伺服电机,纳米控制,超高分辨率编码器,HRV,可维护性高,节能大奖,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,高分辨率编码器,HRV,可维护性高,第一节,Fanuc -0i,系统功能介绍,九、,FANUC,伺服电机,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,一、系统构成,数控系统的硬件,CPU,及,ROM,板,存储器板（,RAM,）,轴卡,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,一、系统构成,PCB,电源,DC-DC,PMC,输入输出控制,MDI,HSSB,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,存储卡插槽,显示状态,/,报警的,LED,保 险,I/O,设备,I/F,插座,电源指示灯,电源插座,机床,I/F,插座,显示器插座,MDI,插座,手摇脉冲发,生器插座,机床,I/F,插座,高速串行,总线插槽,存储备,用电池,I/O link,插座,串行主轴或位,置编码器插座,串行主轴或模,拟主轴插座,伺服放大,器插座,检测器插座,编码器电,池插槽,一、系统构成,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,二、综合联线,系统模块,电源模块,伺服模块,主轴模块,伺服卡,交流,200V,通信串行接口,驱动信号,直流,24V,直流,24V,直流,24V,位置编码器接口,位置编码器接口,直流电源输入,/,出,直流电源输入,/,出,直流电源输入,/,出,主,接触器信号接口,二、综合联线,手摇脉冲发生器,MDI,键盘,二、综合联线,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,1.,控制方式,串行主轴接口,模拟主轴接口,系统与主轴间采用串行电缆通讯,系统向主轴单元提供指令电压及其他控制指令，主轴单元向系统输出其状态,三、系统与主轴单元的连接,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,1.,串行主轴接口,三、系统与主轴单元的连接,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,(1),接口定义,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,1.,串行主轴接口,三、系统与主轴单元的连接,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,(2),连接,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,2.,模拟主轴接口,三、系统与主轴单元的连接,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,(1),接口定义,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,2.,模拟主轴接口,三、系统与主轴单元的连接,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,(2),连接,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,伺服,A,型,伺服,B,型,位置反馈线接到时,CNC,系统,位置反馈线接到伺服放大器上,伺服类型,四、数字伺服,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,1.CB104,、,CB105,、,CB106,、,CB107,四个接口,2.,连接操作面板及机床的输入和输出,3.,地址有确定的含义，,PMC,编程时要使用到,五、输入输出连接,第二节,Fanuc-0i,系统的构成与硬件连接,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,1,有关“,SETTING,”,的参数,2,有关阅读机,/,穿孔机接口的参数,2.1,所有通道共用的参数,2.2,有关通道,1,的参数,(I/O=0),2.3,有关通道,1,的参数,(I/O=1),2.4,有关通道,2,的参数,(I/O=2),3,有关,POWER MATE,管理器的参数,4,有关轴控制、设定单位的参数,5,有关坐标系的参数,6,有关存储式行程检测的参数,7,有关进给速度的参数,8,有关加减速控制的参数,9,有关伺服的参数,10,有关,DI/DO,的参数,11,有关,MDI,、,显示和编辑的参数,12,有关程序的参数,13,有关螺距误差补偿的参数,14,有关主轴控制的参数,15,有关刀具补偿的参数,16,有关固定循环的参数,16.1,有关钻削固定循环的参数,16.2,有关螺纹切削循环的参数,16.3,有关多重固定循环的参数,16.4,有关小孔钻削循环的参数,17,有关刚性攻丝的参数,18,有关缩放,/,坐标旋转的参数,19,有关单一方向定位的参数,20,有关极坐标插补的参数,21,有关法线方向控制的参数,22,有关分度盘分度的参数,23,有关用户宏程序的参数,24,有关图案数据输入的参数,25,有关跳步功能的参数,26,有关自动刀具补偿,(T,系列,),和自,动刀具长度补偿,(M,系列,),的参数,27,有关外部数据输入,/,输出的参数,28,有关图形显示的参数,29,有关运行时间和加工零件数显示的参数,30,有关刀具寿命管理的参数,31,有关位置开关功能的参数,32,有关手动运行和自动运行的参数,33,有关手动手轮进给和手动插入的参数,34,有关用档块设定参考点的参数,35,有关软操作面板的参数,36,有关程序再起动的参数,37,有关多边形加工的参数,38,有关,PMC,轴控制的参数,39,有关基本功能的参数,40,有关简易同步控制的参数,41,有关顺序号校对停止的参数,42,其它参数,43,有关维修的参数,第三节 系统的参数,参数的分类,典型数控系统之二,FANUC,数控系统,一、华中数控系统的产品类型,小博士系列,世纪星系列,华中,I,型系列,配置了嵌入式,PC,机的经济型数控系统,配置了通用,PC,机的经济型数控系统,高性能数控系统,第一节 华中数控系统的基本结构,典型数控系统之三,华中数控系统,1.,最大控制轴数：,4,轴,(,华中,I,型系列最大,15,轴,),2.,最大联动轴数：,4,轴,(,华中,I,型系列最大,9,轴,),3.,主轴数：,1,4.,最大编程尺寸：,99999,999mm,5.,最小分辨率：,0,01,10um (,可设置,),6.,直线、圆弧、螺纹插补,7.,小线段连续高速插补,8.,用户宏程序、简单循环、复合循环,9.,直径半径编程,10.,自动加减速控制,(S,曲线,),二、主要技术规格,第一节 华中数控系统的基本结构,典型数控系统之三,华中数控系统,11.MDI,功能,12.M,、,S,、,T,功能,13.,故障诊断与报警,14.,汉字操作界面,15.,全屏幕程序在线编辑与校验功能,16.,参考点返回,17.,工件坐标系,G54,G59,18.,加工轨迹彩色图形仿真，加工过程实时图形显示,19.,加工断点保护恢复功能,20.,双向螺距补偿,21.,反向间隙补偿,二、主要技术规格,第一节 华中数控系统的基本结构,典型数控系统之三,华中数控系统,22.,刀具偏置与磨损补偿、刀具几何补偿、刀尖半径补偿,23.,主轴转速及进给速度倍率控制,24. CNC,通信功能：,RS,一,232 (,选件,),25.,网络功能：支持,NT,、,Novell,、,Internet,网络,26.,支持,DIN,ISO,标准,G,代码,27.,超大的程序加工能力,28.,内部提供标准,PLC,程序,二、主要技术规格,第一节 华中数控系统的基本结构,典型数控系统之三,华中数控系统,三、产品型号,举例说明,HNC 21,M,C,08,-,F,08,世纪星系列经济型数控装置,M:,铣削类,T:,车削类,进给轴的,控制类型,存储器,的容量,内存容量,存储器,的类型,H:,闪存,F:,硬盘,闪存,:MB,硬盘,:GB,第一节 华中数控系统的基本结构,典型数控系统之三,华中数控系统,四、部件连接结构,1.,世纪星控制系统部件的连接图,电源,XS1,键盘,XS2,以太网,XS3,软驱,XS4,RS232,XS5,RS485,XS6,手持单元,XS8,XS4043,伺服驱动,XS3033,其他伺服,XS21,XS22,开关量出,XS11,XS10,开关量入,XS9,主轴单元,HNC21,电压,速度,抗,干,扰,距离,第一节 华中数控系统的基本结构,典型数控系统之三,华中数控系统,2.,数控系统的接口布局,伺服驱动,开关量出,开关量入,主轴单元,典型数控系统之三,华中数控系统,3.,华中数控系统的结构,典型数控系统之三,华中数控系统,编辑程序,参数设置,位置,显示,PLC,管理,MDI,故障显示,MS-DOS,RTM,NCBIOS,底层软件,过程控制软件,过程软件,位置控制,I/O,控制,PLC,五、软件结构,典型数控系统之三,华中数控系统,第二节 数控装置与驱动装置的连接,串行接口,一、数控装置驱动接口,脉冲接口,模拟接口,HNC 21,M,C,08,-,F,08,进给轴,的,控制类型,C,D,A,典型数控系统之三,华中数控系统,XS40,-,XS43(DR9,头孔座针,),数据发送,数据接收,信号地,串行接口,第二节 数控装置与驱动装置的连接,一、数控装置驱动接口,典型数控系统之三,华中数控系统,XS30-XS33(DB15,头孔隆针,),指令脉冲,模拟指令的输出,地,DC5V,电源,脉冲反馈信号,脉冲反馈信号,脉冲反馈信号,指令方向,脉冲接口,此,方式下无效,一、数控装置驱动接口,典型数控系统之三,华中数控系统,XS30-XS33(DB15,头孔隆针,),此,方式下无效,指令脉冲,模拟指令的输出,地,DC5V,电源,脉冲反馈信号,脉冲反馈信号,脉冲反馈信号,指令方向,模拟接口,一、数控装置驱动接口,典型数控系统之三,华中数控系统,二、数控装置的驱动连接,1.,串行接口与交流伺服驱动装置连接,2.,脉冲接口与步进驱动装置,的连接,二、数控装置的驱动连接,3.,模拟接口与伺服驱动装置,的连接,二、数控装置的驱动连接,第三节 华中数控系统的参数,数控厂家,机床厂家,用户,一、权限,典型数控系统之三,华中数控系统,移动轴脉冲当量分母,若此值设为,2,则系统内部脉冲当量为：,1/2um,旋转轴脉冲当量分母,若此值设为,2,，则系统内部脉冲当量为：,1,o,(10002),第三节 华中数控系统的参数,二、参数类型,1.,系统参数,典型数控系统之三,华中数控系统,X,轴轴号,y,轴轴号,z,轴轴号,主轴编码器部件号,通道使能,轴编码器每转脉冲,分配到本通道的逻辑轴的实际轴轴号，,-1,为无效,指定主轴编码器部件号,第三节 华中数控系统的参数,二、参数类型,2.,通道参数,典型数控系统之三,华中数控系统,正软极限位置,回参考点方向,回参考点快移速度,最高加工速度,轴名称,加工加减速时间常数,伺服单元型号,负软极限位置,参考点位置,回参考点定位速度,快移加减速时间常数,轴类型,最大跟踪误差,回参考点方式,参考点开关偏差,最高快移速度,快移加减速度时间常数,外部脉冲当量分子,/,分母,定位允差,电动机每转脉冲数,伺服内部参数,二、参数类型,3.,坐标轴参数,典型数控系统之三,华中数控系统,螺距补偿类型,补偿点数,参考点偏差号,补偿间隔,反向间隙,偏差值,第三节 华中数控系统的参数,二、参数类型,4.,轴补偿参数,典型数控系统之三,华中数控系统,部件型号,标识,地址,配置,第三节 华中数控系统的参数,二、参数类型,5.,硬件参数,典型数控系统之三,华中数控系统,开关量出总组数,输入模块部件号,输入模块组数,输出模块部件号,开关量入总组数,输出模块组数,手持单元部件号,第三节 华中数控系统的参数,二、参数类型,6.PMC,系统参数,典型数控系统之三,华中数控系统,在,PLC,编程中调用,并由,PLC,程序定义含义。,第三节 华中数控系统的参数,二、参数类型,7.PMC,用户参数,8.DNC,参数,串口号,波特率,数据位长度,传输停止位,奇偶,校验位,典型数控系统之三,华中数控系统,THE END,主轴电机,PCU 210,集成控制器单元,NC+PLC+HMI,PCU 210,键盘,机床控制面板,驱动控制器,伺服电机,I/O,板,PROFIBUS,SINUMERIK 802D,驱动模块,数控系统模块,显示、输入单元,I/O,接口,SINUMERIK 840D,数控系统部分,NCU,接口图,数字驱动模块,功率模块,控制模块,DSP,数,字,伺,服,轴,卡,