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CPB2000型數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置使用指導(dǎo)書南京高騰數(shù)控技術(shù)有限公司TELFAX 錄一、實訓(xùn)裝置簡介2二、實訓(xùn)裝置安全操作規(guī)程及實驗要求4三、數(shù)控系統(tǒng)簡介及基本操作6四、數(shù)控系統(tǒng)的通迅實驗16五、數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)顯示及設(shè)定實驗22六、數(shù)控系統(tǒng)PMC程序的編制實驗24七、IO接口與PMC程序的調(diào)試實驗35八、伺服系統(tǒng)控制實驗42九、主軸變頻調(diào)速實驗46十、車床電動刀架實驗53第一章 實訓(xùn)裝置簡介根據(jù)目前各大、中專院校，職業(yè)技術(shù)教育中數(shù)控技術(shù)專業(yè)發(fā)展的實際需要，我公司特別研制開發(fā)了CPB-2000F型數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置。該電氣綜合實訓(xùn)裝置設(shè)計時充分考慮了理論教學(xué)、實踐教學(xué)以及實際應(yīng)用的需要，以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的BEIJING FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)為控制核心，將數(shù)控機(jī)床的控制電路在幾塊控制板上展開，并且可以選配數(shù)控車床或數(shù)控銑床用于實際加工，以期達(dá)到縮小理論教學(xué)與實際生產(chǎn)之間差距及提高學(xué)員實際動手能力的目的。CPB-2000F型數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置主要應(yīng)用于培養(yǎng)學(xué)員掌握數(shù)控機(jī)床操作、編程、加工，電氣設(shè)計、調(diào)試、維修，數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試等實際動手能力，在配備數(shù)控車床或數(shù)控銑床的情況下可加工鑄鐵、鋼、有色金屬、塑料、尼龍棒、石蠟等材質(zhì)的零件。該實訓(xùn)裝置采用模塊化設(shè)計思想，將數(shù)控機(jī)床中的伺服驅(qū)動、主軸控制、刀架控制、系統(tǒng)輸入輸出接口及PLC輸入輸出接口等重要概念在幾塊控制板上反映出來。實踐證明這種方式可以使學(xué)生更容易理解數(shù)控機(jī)床的概念、控制原理及方法，不僅便于組合和擴(kuò)展實驗內(nèi)容，也便于檢查和調(diào)試。CPB-2000F型數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置中配備的BEIJING FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)、伺服電機(jī)驅(qū)動器、伺服電機(jī)、電動刀架（車床配置，以下簡寫為：車）、主軸電機(jī)、主軸編碼器（車）及其他電氣元件均為實際工業(yè)控制現(xiàn)場使用的產(chǎn)品。CPB-2000F型數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置可配合以下教學(xué)內(nèi)容： 數(shù)控車床（車）、數(shù)控銑床（銑）的操作 數(shù)控車床（車）、數(shù)控銑床（銑）的編程 數(shù)控車床（車）、數(shù)控銑床（銑）的加工 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運動及伺服電機(jī)的工作原理 三相異步電機(jī)變頻調(diào)速原理、應(yīng)用及控制方法 數(shù)控機(jī)床的輸入輸出接口及接口電路的設(shè)計 數(shù)控機(jī)床的通訊、串行通信原理 數(shù)控機(jī)床螺紋加工的原理（車） 電動刀架的控制及自動換刀的實現(xiàn)（車） 數(shù)控機(jī)床典型電氣故障分析與維修 PLC程序的設(shè)計、調(diào)試 BEIJING FANUC 0i Mate-TC(MC)系統(tǒng)的調(diào)試第二章 實訓(xùn)裝置安全操作規(guī)程及實驗要求安全操作規(guī)程一、參加數(shù)控機(jī)床電氣操作實踐的人員應(yīng)先了解數(shù)控機(jī)床的工作原理、機(jī)床電氣的相關(guān)知識。二、雖然電路設(shè)計中使用了電氣保護(hù)裝置，為確保安全，不要在本設(shè)備上進(jìn)行耐壓，短路實驗。三、禁止將控制板上的電源短接，否則將有可能造成人身損害、燒毀實驗設(shè)備、引起火災(zāi)等嚴(yán)重后果。四、本實訓(xùn)裝置的電源分兩類：強(qiáng)電AC220V，DC24V，禁止將控制板上不同類型的供電電路相連。五、操作前請認(rèn)真閱讀使用指導(dǎo)書，明確實驗?zāi)康?、實驗步驟。六、實驗必須在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行，指導(dǎo)老師確認(rèn)接線正確后方可接通電源，嚴(yán)禁擅自通電。七、實訓(xùn)裝置處于通電狀態(tài)時，請勿用手觸摸帶電導(dǎo)體。不可帶電插拔除導(dǎo)線外的任何接插件，不可帶電插拔帶有強(qiáng)電的接插件，不可帶電移動控制板。八、由于本實訓(xùn)裝置部分電器有一定的容抗和感抗，斷電后不可立即觸摸裸露導(dǎo)體。九、操作人員應(yīng)愛護(hù)實驗儀器，撥動開關(guān)時應(yīng)小心輕撥，插撥導(dǎo)線時應(yīng)輕插輕拔，防止損壞導(dǎo)線和控制板插座。十、操作機(jī)床時，遵守數(shù)控車床、數(shù)控銑床的相關(guān)安全操作規(guī)程。實驗的一般過程數(shù)控技術(shù)實驗的內(nèi)容廣泛，每個實驗?zāi)康?、步聚也有所不同，但基本過程卻是類似的。為了達(dá)到每個實驗的預(yù)期效果，要求參加實驗者做到：實驗前認(rèn)真預(yù)習(xí)，實驗中遵守實驗操作規(guī)則，實驗結(jié)束后認(rèn)真總結(jié)。（一）實驗前要認(rèn)真預(yù)習(xí)，寫出預(yù)習(xí)報告為了避免盲目性，使實驗過程有條不紊地進(jìn)行，在每個實驗前都要仔細(xì)閱讀實驗指導(dǎo)書，復(fù)習(xí)理論教材中有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，理解實驗原理，明確實驗?zāi)康暮鸵?，對實驗步驟做到心中有數(shù)。在充分預(yù)習(xí)基礎(chǔ)上，寫出實驗預(yù)習(xí)報告，預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容包括：（1）實驗題目、目的、要求和實驗原理圖；（2）實驗基本原理、實驗步聚和有關(guān)注意事項；（3）回答有關(guān)的思考題（二）認(rèn)真上好實驗課，遵守實驗操作規(guī)則上好實驗課并嚴(yán)格遵守實驗操作規(guī)則，是提高實驗效果，保證實驗質(zhì)量的重要前提。因此實驗者必須做到以下幾點：（1）上實驗課時首先要認(rèn)真聽老師的講解，明確實驗中的有關(guān)問題；（2）在進(jìn)入指定實驗位置后，首先要檢查220V交流電源插座和有關(guān)開關(guān)的位置，檢查實驗所需的元器件和測試線等是否符合要求；（3）實驗電路的組裝和實驗儀器的連線，必須按實驗指導(dǎo)書和實驗原理的要求連線，一般不要隨意更動；（4）在進(jìn)行實驗電路的調(diào)整測試前，必須首先調(diào)整好直流電源，使其極性和電壓在符合實驗要求，才能接入實驗電路；（5）實驗結(jié)束后應(yīng)首先切斷電源，實驗結(jié)果經(jīng)指導(dǎo)老師審閱、同意后才可拆除實驗電路。整理好儀器設(shè)備，清理好實驗現(xiàn)場，方可離開實驗室。實驗安全數(shù)控技術(shù)實驗安全包括人身安全和設(shè)備安全。實驗者必須具備一定的安全常識，遵守實驗安全規(guī)則，才能避免發(fā)生人身傷害事故，防止損壞實驗設(shè)備。（一）人身安全在實驗中為保障實驗者的人身安全，實驗者必須遵守以下安全規(guī)則：（1）實驗前應(yīng)搞清楚電源開關(guān)、空氣開關(guān)、插座的位置，了解其正確操作方法，并檢查其是否安全可靠；（2）檢查設(shè)備的電源線、實驗電路中有強(qiáng)電通過的連線等有無良好的絕緣外套，其芯線不得裸露；（3）實驗過程中一定要養(yǎng)成實驗前先接實驗電路后接電源，實驗完畢后，先切斷電源后拆實驗電路的操作習(xí)慣。（4）通電過程中，不得接、插連接線。第三章 數(shù)控系統(tǒng)簡介及基本操作FANUC 0i Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床操作面板FANUC 0i Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)正面FANUC 0i Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)背面FANUC 0i Mate-TC數(shù)控系統(tǒng)MDI鍵盤FANUC 0i Mate-TC機(jī)床操作面板FANUC 0i Mate-MC數(shù)控系統(tǒng)及機(jī)床操作面板FANUC 0i Mate-MC數(shù)控系統(tǒng)FANUC 0i Mate-MC數(shù)控系統(tǒng)MDI鍵盤FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)接口簡介數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制核心，其功能主要包括提供人機(jī)對話接口、控制各進(jìn)給和主軸運動、接受來自機(jī)床的信息并對其做出相應(yīng)的響應(yīng)等。FANUC 0i Mate-TC（MC）數(shù)控系統(tǒng)正面為LCD顯示器、MDI鍵盤及軟鍵、存儲卡接口，是操作數(shù)控機(jī)床的人機(jī)接口。在操作數(shù)控機(jī)床時，我們通過MDI鍵盤以及軟鍵向數(shù)控系統(tǒng)中輸入相關(guān)信息及指令，數(shù)控系統(tǒng)控制數(shù)控機(jī)床執(zhí)行對應(yīng)的命令，并通過LCD顯示器顯示反饋信息提示操作人員。FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)背面主要為數(shù)控系統(tǒng)的主板、電源接口、風(fēng)扇等。外部電源提供給數(shù)控系統(tǒng)后，數(shù)控系統(tǒng)開始工作并通過系統(tǒng)主板提供的各種接口實現(xiàn)機(jī)床功能。主板上的接口及其主要功能為：1、 CN2SOFTKEY接口,連接數(shù)控系統(tǒng)正面LCD顯示器下面的軟鍵，將軟鍵的按鍵信息輸入到系統(tǒng)主板。2、 JA2MDI接口，連接數(shù)控系統(tǒng)正面的MDI鍵盤，將MDI鍵盤的按鍵信息輸入到系統(tǒng)主板。3、 JD36ARS232C-1接口，連接外部輸入/輸出設(shè)備，用來將CNC的程序、參數(shù)等各種信息，通過外部設(shè)備輸入到CNC中，或從CNC中輸出給外部設(shè)備的裝置。4、 JD36BRS232C-2接口，連接外部輸入/輸出設(shè)備，用來將CNC的程序、參數(shù)等各種信息，通過外部設(shè)備輸入到CNC中，或從CNC中輸出給外部設(shè)備的裝置。5、 JA40A.SP/HDI接口，連接模擬主軸/外部高速跳轉(zhuǎn)信號。6、 JD1AI/O Link接口，IO Link是一個串行接口，將CNC、單元控制器、分布式IO、機(jī)床操作面板或Power Mate連接起來，并在各設(shè)備間高速傳送I/O信號（位數(shù)據(jù)）。當(dāng)連接多個設(shè)備時，F(xiàn)ANUC I/O Link將一個設(shè)備認(rèn)作主單元，其它設(shè)備作為子單元。子單元的輸入信號每隔一定周期送到主單元，主單元的輸出信號也每隔一定周期送至子單元。I/O Link的兩個插座分別叫做JD1A和JD1B。對所有單元（具有I/O Link功能）來說是通用的。電纜總是從一個單元的JD1A連接到下一單元的JD1B.盡管最后一個單元是空著的，也無需連接一個終端插頭。7、 JA7AS.SP/POS接口，連接串行主軸或主軸編碼器。8、 COP10A接口，COP10A插頭安裝在系統(tǒng)主板的伺服卡上，在CNC控制單元和伺服放大器之間只用一根光纜連接，與控制軸數(shù)無關(guān)。FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)MDI鍵盤說明序號名稱說明1復(fù)位鍵按此鍵可使CNC復(fù)位，用以消除報警等。2幫助鍵按此鍵用來顯示如何操作機(jī)床，入MDI鍵的操作?？稍贑NC發(fā)生報警時提供報警的詳細(xì)信息（幫助功能）。3軟鍵根據(jù)其使用場合，軟鍵有各種功能。軟鍵功能顯示在LCD屏幕的底部。4地址和數(shù)字鍵按這些鍵可輸入字母、數(shù)字以及其它字符。5換檔鍵在有些鍵的頂部有二個字符。按（SHIFT）鍵來選擇字符。當(dāng)一個特殊字符在屏幕上顯示時，表示鍵面右下角的字符可以輸入。6輸入鍵當(dāng)按了地址鍵或數(shù)字鍵后，數(shù)據(jù)被輸入到緩沖器，并在LCD屏幕上顯示出來。為了把鍵入到輸入緩沖器中的數(shù)據(jù)拷貝到寄存器，按鍵。這個鍵相當(dāng)于軟鍵的INPUT鍵，按次二鍵的結(jié)果是一樣的。7取消鍵按此鍵可刪除已輸入到鍵的輸入緩沖器的最后一個字符或符合。當(dāng)顯示鍵入緩沖器數(shù)據(jù)為：N001X100Z時，按鍵，則字符Z被取消，并顯示：N001X1008程序編輯鍵當(dāng)編輯程序時按這些鍵。：替換：插入：刪除9功能鍵按這些鍵用于切換各種功能顯示畫面。10光標(biāo)移動鍵 這是四個不同的光標(biāo)移動鍵。：這個鍵是用于將光標(biāo)朝右或前進(jìn)方向移動。在前進(jìn)方向光標(biāo)按一段短的單位移動。：這個鍵是用于將光標(biāo)朝左或倒退方向移動。在倒退方向光標(biāo)按一段短的單位移動。：這個鍵是用于將光標(biāo)朝下或前進(jìn)方向移動。在前進(jìn)方向光標(biāo)按一段大尺寸的單位移動。：這個鍵是用于將光標(biāo)朝上或倒退方向移動。在倒退方向光標(biāo)按一段大尺寸的單位移動。11翻頁鍵這二個翻頁鍵的說明如下：這個鍵是用于在屏幕上朝前翻一頁。：這個鍵是用于在屏幕上朝后翻一頁。FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)功能鍵說明功能鍵用來選擇將要顯示的屏幕的種類。在MDI面板上有以下功能鍵。按此鍵顯示位置畫面。按此鍵顯示程序畫面。按此鍵顯示刀偏/設(shè)定(SETTING)畫面。按此鍵顯示系統(tǒng)畫面。按此鍵顯示信息畫面。按此鍵顯示用戶宏畫面(會話式宏畫面)或圖形顯示畫面。FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)軟鍵說明每個軟鍵對應(yīng)LCD屏幕底部所顯示的功能FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)基本操作方式簡介手動操作：1、手動返回參考點返回參考點時，刀具按快速移動速度移動到減速點上，按然后FL 速度移動到參考點。當(dāng)完成手動返回參考點后坐標(biāo)系被自動確定。2、JOG進(jìn)給(手動連續(xù)進(jìn)給) 在JOG 方式按機(jī)床操作面板上的進(jìn)給軸和方向選擇開關(guān)機(jī)床沿選定軸的選定方向移動。手動連續(xù)進(jìn)給速度可用手動連續(xù)進(jìn)給速度倍率刻度盤調(diào)節(jié)。手動快速移動：按快速移動開關(guān)以快速移動速度移動機(jī)床而不顧JOG進(jìn)給速度倍率刻度盤的位置。3、增量進(jìn)給在增量(INC)方式，按機(jī)床操作面板上的進(jìn)給軸和方向選擇開關(guān)，機(jī)床在選擇的軸向上移動一步。機(jī)床移動的最小距離是最小輸入增量。4、手輪進(jìn)給在手輪方式，機(jī)床可由旋轉(zhuǎn)機(jī)床操作面板上手搖脈沖發(fā)器而連續(xù)不斷地移動。用開關(guān)選擇移動軸。自動運行：1、存儲器運行程序事先存儲到存儲器中。當(dāng)選擇了這些程序中的一個并按下機(jī)床操作面板上的循環(huán)起動按鈕后，啟動自動運行。2、MDI運行 在MDI方式中，通過MDI面板，可以編制最多10 行的程序并被執(zhí)行，程序格式和通常程序一樣。MDI運行適用于簡單的測試操作。3、DNC運行通過在DNC 運行方式中激活自動運行（RMT）， 可以經(jīng)閱讀機(jī)/穿孔機(jī)接口讀入外設(shè)上的程序的同時進(jìn)行加工（DNC 運行）?？梢赃x擇在外部輸入/輸出設(shè)備（便攜式磁盤機(jī)磁帶機(jī)或者FA 卡）中存儲的文件（程序）并指定自動運行的順序及重復(fù)次數(shù)。4、程序再啟動該功能用于指定刀具斷裂或者公休后重新啟動時，將要啟動程序段的順序號，從該段程序重新啟動機(jī)床。也可用于高速程序檢查。程序編輯：編輯存儲到CNC 內(nèi)存中的文件。編輯操作包括插入、修改、刪除和字的替換。編輯還包括刪除整個程序和自動插入順序號。擴(kuò)展程序編輯功能包括拷貝、移動和程序的合并。第四章 數(shù)控系統(tǒng)通迅實驗一、實驗預(yù)習(xí)1、通訊的應(yīng)用NC數(shù)據(jù)可在CNC 和外部輸入/輸出設(shè)備之間傳輸。下述類型數(shù)據(jù)可以輸入和輸出：a.程序b.偏移數(shù)據(jù)c.參數(shù)d.螺距誤差補(bǔ)償數(shù)據(jù)e.用戶宏程序公共變量在使用輸入/輸出設(shè)備之前必須設(shè)定與輸入/輸出設(shè)備有關(guān)的參數(shù)。2、FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)與計算機(jī)連接示意圖3、FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)與計算機(jī)連接線的制作4、通訊軟件AIC使用簡介：1)、在硬盤中找到通訊軟件AIC所在的目錄通訊軟件目錄下文件2)、雙擊AIC.EXE執(zhí)行AIC通訊軟件3)、按任一鍵進(jìn)入后F1:參數(shù)設(shè)置，F(xiàn)2:發(fā)送數(shù)據(jù)，F(xiàn)3:接收數(shù)據(jù)，ESC:退出4)、按F1設(shè)置通訊參數(shù)按1、選擇使用計算機(jī)上的哪一個通訊接口（COM1或COM2）按2、設(shè)置通訊時使用的波特率按3、設(shè)置校驗位（無校驗、奇校驗或偶校驗）按4、設(shè)置數(shù)據(jù)位位數(shù)按5、設(shè)置停止位位數(shù)按6、設(shè)置數(shù)據(jù)格式按7、保存設(shè)置的通訊參數(shù)5)、按F2發(fā)送計算機(jī)上的數(shù)據(jù)到數(shù)控系統(tǒng)輸入要發(fā)送的文件名6)、按F3接收從數(shù)控系統(tǒng)發(fā)送到計算機(jī)上的數(shù)據(jù)輸入將計算機(jī)從數(shù)控系統(tǒng)中接收到的數(shù)據(jù)保存的文件名7)、按ESC退出AIC通訊軟件按Y退出AIC通訊軟件二、實驗?zāi)康?、熟悉FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)的通迅接口操作2、掌握加工程序的傳輸方法3、掌握系統(tǒng)參數(shù)的傳輸方法4、參數(shù)的設(shè)定三、實驗器材1、CPB-2000F數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置2、計算機(jī)（安裝AIC軟件）3、FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)與計算機(jī)的RS232通訊線四、實驗內(nèi)容1、通訊參數(shù)的設(shè)定2、加工程序的傳輸3、參數(shù)的傳輸五、實驗步驟1、通訊參數(shù)的設(shè)定步驟一、在FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)定串行通訊的參數(shù)。在我們調(diào)試好的系統(tǒng)參數(shù)中，設(shè)定為使用通道1（00200）、停止位為2位（0101#00）、數(shù)據(jù)輸入時的代碼為EIA或ISO代碼（0101#30）、輸入輸出設(shè)備為RS232（01020）、波特率為9600（010311）。步驟二、在計算機(jī)上運行傳輸軟件AIC,按F1,選擇F1:Set Para.設(shè)定串行通訊的參數(shù)。設(shè)定與系統(tǒng)上一致的通訊參數(shù)。Communication Port : COM1（選擇用計算機(jī)上的哪一個串行通訊口通訊）Baud Rate : 9600（波特率）Paraity Check : NONE（奇偶校驗位設(shè)置為無）Data Bit : 7（數(shù)據(jù)為設(shè)置為7位）Stop Bit : 1（停止位設(shè)置為1位）Tape Code : EIA(數(shù)據(jù)格式設(shè)置為EIA格式)如果數(shù)控系統(tǒng)和計算機(jī)上的通訊參數(shù)設(shè)置不一致，通訊將出錯。2、加工程序的傳輸將加工程序從數(shù)控系統(tǒng)中傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中步驟一、設(shè)定好通訊參數(shù)，將通訊線一端連接到計算機(jī)上的串行通訊口，另一端連接到數(shù)控系統(tǒng)后的RS232接口上（數(shù)控系統(tǒng)RS232通訊接口已經(jīng)連接到機(jī)床上的通訊隔離轉(zhuǎn)接設(shè)備上的，直接連接到隔離轉(zhuǎn)接口上即可）。步驟二、在計算機(jī)上運行AIC通訊軟件，按F3，選擇F3:Receive，輸入將接收到的文件保存的名稱。計算機(jī)即開始等待接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的文件。步驟三、按機(jī)床操作面板上EDIT 開關(guān)。步驟四、按功能鍵，出現(xiàn)程序內(nèi)容顯示畫面或程序目錄畫面。步驟五、按軟鍵操作, 按最右邊軟鍵菜單繼續(xù)鍵。步驟六、輸入地址O。步驟七、輸入程序號，如果輸入-9999，則存儲器中的全部程序被輸出。步驟八、按軟鍵PUNCH和EXEC,指定的程序被輸出.將加工程序從數(shù)控系統(tǒng)中傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中步驟一、設(shè)定好通訊參數(shù)，將通訊線一端連接到計算機(jī)上的串行通訊口，另一端連接到數(shù)控系統(tǒng)后的RS232接口上（數(shù)控系統(tǒng)RS232通訊接口已經(jīng)連接到機(jī)床上的通訊隔離轉(zhuǎn)接設(shè)備上的，直接連接到隔離轉(zhuǎn)接口上即可）。步驟二、按機(jī)床操作面板上EDIT 開關(guān)。步驟三、按功能鍵，出現(xiàn)程序內(nèi)容顯示畫面或程序目錄畫面。步驟四、按軟鍵操作, 按最右邊軟鍵菜單繼續(xù)鍵。步驟五、輸入地址O。給程序指定一個程序號,當(dāng)此處不指定程序號時,就指定軟盤或NC 紙帶上使用的程序號。步驟六、按軟鍵READ和EXEC。數(shù)控系統(tǒng)即開始等待接收計算機(jī)發(fā)生的文件。步驟七、在計算機(jī)上運行AIC通訊軟件，按F2，選擇F2:Send，輸入要傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)上的程序文件名稱。計算機(jī)即開始發(fā)送程序文件到數(shù)控系統(tǒng)。思考：1、串行通訊方式與并行通訊方式有何區(qū)別？2、串行通訊方式中的單工、半雙工、全雙工分別是什么意思？3、上述數(shù)控系統(tǒng)和計算機(jī)之間的通訊方式是單工、半雙工還是全雙工方式？第五章數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)顯示及設(shè)定實驗一、實驗預(yù)習(xí)1、數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定與機(jī)床能否正常運行有著直接關(guān)系，在修改系統(tǒng)參數(shù)之前，請確認(rèn)您已經(jīng)擁有正確的系統(tǒng)參數(shù)備份文件。系統(tǒng)參數(shù)的備份請參考輸入輸出實驗。2、系統(tǒng)參數(shù)主要包括：有關(guān)“SETTING”的參數(shù)，有關(guān)機(jī)床軸、坐標(biāo)系、設(shè)定單位的參數(shù)，有關(guān)機(jī)床軸速度、加減速的參數(shù)，有關(guān)伺服的參數(shù)，有關(guān)DI/DO的參數(shù)，有關(guān)MDI、顯示和編輯的參數(shù)，有關(guān)程序的參數(shù)，有關(guān)主軸的參數(shù)，有關(guān)刀具補(bǔ)償?shù)膮?shù)，有關(guān)圖形顯示的參數(shù)等。二、實驗?zāi)康?、了解FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)中參數(shù)顯示和設(shè)定的方法。2、了解數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)對于機(jī)床正常工作的重要性。三、實驗器材1、CPB-2000F數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置四、實驗內(nèi)容1、在FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)上顯示系統(tǒng)參數(shù)。2、在FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)上設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。五、實驗步驟1、在FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)上顯示系統(tǒng)參數(shù)。步驟一、按MDI鍵盤上的功能鍵一次或幾次后，再按軟鍵參數(shù)選擇參數(shù)畫面。步驟二、參數(shù)畫面由多頁組成，通過下面兩種方法顯示需要顯示的參數(shù)所在的頁面。a、 用翻頁鍵或光標(biāo)移動鍵顯示需要的頁面。b、 從鍵盤鍵入想顯示的參數(shù)號，然后按軟鍵搜索。這樣可顯示包括指定的數(shù)據(jù)所在的頁面，光標(biāo)停止指定數(shù)據(jù)的位置。2、在FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)上設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。在FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)上設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)可以通過MDI鍵盤輸入，也可以通過輸入輸出接口從外部輸入系統(tǒng)中。通過輸入輸出接口從外部輸入的方式在輸入輸出實驗中敘述。通過MDI鍵盤設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)。步驟一、將NC置于MDI方式或急停狀態(tài)。步驟二、用以下步驟使參數(shù)處于可寫狀態(tài)。a、 按功能鍵數(shù)次，或者按功能鍵一次后再按軟鍵設(shè)定,可顯示設(shè)定畫面的第一頁。b、 將光標(biāo)移至“參數(shù)寫入”處。c、 按軟鍵操作顯示操作選擇軟鍵。d、 按軟鍵ON:1（也可以輸入1，再按軟鍵輸入或按），使“參數(shù)寫入”1。這樣參數(shù)處于可寫入狀態(tài)，同時CNC發(fā)生P/S報警100（允許參數(shù)寫入）。步驟三、按功能鍵數(shù)次后，或者按功能鍵一次后再按軟鍵參數(shù),顯示參數(shù)畫面。步驟四、顯示包含需要設(shè)定的參數(shù)畫面，將光標(biāo)置于需要設(shè)定的參數(shù)位置上。步驟五、輸入數(shù)據(jù)，然后按軟鍵INPUT。輸入的數(shù)據(jù)將被設(shè)定到光標(biāo)指定的參數(shù)中。思考：1、常用存儲器的類型有哪幾種？在FANUC 0i Mate-TC(MC)中用來保存系統(tǒng)參數(shù)的存儲器屬于哪一類？第六章數(shù)控系統(tǒng)PMC程序的編制實驗一、實驗預(yù)習(xí)在修改數(shù)控系統(tǒng)中的PMC程序前，請確認(rèn)您擁有正確的PMC程序備份文件，以備恢復(fù)！1、FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)PMC主要用于控制機(jī)床的邏輯動作。PMC程序編制的方法有兩種：1、在計算機(jī)上安裝PMC編程軟件LADDER,編寫調(diào)試PMC程序，通過通訊或存儲卡輸入到數(shù)控系統(tǒng)中。2、在數(shù)控系統(tǒng)中直接編寫PMC。PMC程序中處理的主要信號包括：急停信號，各軸超程、減速信號，機(jī)床面板上的信號，刀架信號，主軸信號等。2、 存儲卡格式PMC的轉(zhuǎn)換通過存儲卡備份的PMC 梯形圖稱之為存儲卡格式的PMC（Memory card format file）。由于其為機(jī)器語言格式，不能由計算機(jī)的Ladder 3 直接識別和讀取并進(jìn)行修改和編輯，所以必須進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。同樣，當(dāng)在計算機(jī)上編輯好的PMC 程序也不能直接存儲到M-CARD 上，也必須通過格式轉(zhuǎn)換，然后才能裝載到CNC 中。12 M-CARD格式(00等) -計算機(jī)格式（.LAD）1） 運行LADDER軟件，在該軟件下新建一個類型與備份的M-CARD 格式的PMC 程序類型相同的空文件。2） 選擇FILE 中的IMPORT（即導(dǎo)入M-CARD格式文件），軟件會提示導(dǎo)入的源文件格式，選擇M-CARD 格式即可。執(zhí)行下一步找到要進(jìn)行轉(zhuǎn)換的M-CARD 格式文件，按照軟件提示的默認(rèn)操作一步步執(zhí)行即可將M-CARD 格式的PMC 程序轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可直接識別的.LAD 格式文件，這樣就可以在計算機(jī)上進(jìn)行修改和編輯操作了。1.2 計算機(jī)格式（.LAD）-M-CARD 格式當(dāng)把計算機(jī)格式（.LAD）的PMC 轉(zhuǎn)換成M-CARD 格式的文件后，可以將其存儲到M-CARD 上，通過M-CARD 裝載到CNC 中，而不用通過外部通訊工具（例如：RS-232-C 或網(wǎng)線）進(jìn)行傳輸。1） 在LADDER軟件中打開要轉(zhuǎn)換的PMC 程序。現(xiàn)在TOOL中選擇COMPILE將該程序進(jìn)行編譯成機(jī)器語言，如果沒有提示錯誤，則編譯成功，如果提示有錯誤，要退出修改后重新編譯，然后保存，再選擇FILE 中的EXPORT。注意：如果要在梯形圖中加密碼，則在編譯的選項中點擊，再輸入兩遍密碼就可以了。2）在選擇EXPORT 后，軟件提示選擇輸出的文件類型，選擇M-CARD 格式。確定M-CARD 格式后，選擇下一步指定文件名，按照軟件提示的默認(rèn)操作即可得到轉(zhuǎn)換了格式的PMC 程序，注意該程序的圖標(biāo)是一個WINDOWS 圖標(biāo)（即操作系統(tǒng)不能識別的文件格式，只有FANUC 系統(tǒng)才能識別）。轉(zhuǎn)換好的PMC 程序即可通過存儲卡直接裝載到CNC 中。3、不同類型的PMC文件之間的轉(zhuǎn)換(1)運行FANUC“FAPT LADDER_”編程軟件。(2)點擊File欄，選擇Open Program項，打開一個希望改變PC 種類的Windows版梯形圖的文件。(3)選擇工具欄Tool中助記符轉(zhuǎn)換項Mnemonic Convert，則顯示MnemonicConversion頁面。其中，助記符文件(Mnemonic File)欄需新建中間文件名，含文件存放路徑。轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)種類(Convert Data Kind)欄需選擇轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，一般為ALL。(4)完成以上選項后，點擊OK確認(rèn)，然后顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換情況信息，無其他錯誤后關(guān)閉此信息頁，再關(guān)閉Mnemonic Conversion頁面。(5)點擊File欄，選擇New Program項，新建一個目標(biāo)Windows 版的梯形圖，同時選擇目標(biāo)Windows 版梯形圖的PC 種類。(6)選擇工具欄Tool中源程序轉(zhuǎn)換項Source Program Convert，則顯示SourceProgram Conversion頁面。其中，中間文件(Mnemonic File)欄需選擇剛生成的中間文件名，含文件存放路徑。(7)完成以上選項后，點擊OK確認(rèn)，然后顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換情況信息，“All the content of the source program is going to be lost. Do you replace it?”，點擊是確認(rèn)，無錯誤后關(guān)閉此信息頁，再關(guān)閉Source Program Conversion頁面。% 這樣便完成了Windows 版下同一梯形圖不同PMC 種類之間的轉(zhuǎn)換，例如將PMC_SA1 的KT13.LAD 梯形圖轉(zhuǎn)換為PMC_SA3 的MM.LAD 梯形圖，并且轉(zhuǎn)換完后的MM.LAD 梯形圖與KT13.LAD 梯形圖的邏輯關(guān)系相同。4、由PMC控制的數(shù)控機(jī)床，其順序程序的編制流程如下所示。5、順序程序的執(zhí)行過程順序程序從梯形圖開頭執(zhí)行直至梯形圖結(jié)束。在程序執(zhí)行完后，再從梯形圖的開頭執(zhí)行，這被稱作循環(huán)執(zhí)行。從梯形圖的開頭直至結(jié)束的執(zhí)行時間稱為循環(huán)處理周期，它取決于控制的規(guī)模（步數(shù)）和第一級程序的大小。處理周期越短，信號的響應(yīng)能力也越強(qiáng)。6、PMC順序控制程序與繼電器控制的區(qū)別在一般的繼電器控制回路中，各繼電器在時間上完全可以同時動作，在下圖所舉例中，當(dāng)繼電器A動作時，繼電器D和E可同時動作（當(dāng)觸點B和C都閉合時）。在PMC順序控制中，各個繼電器依次動作。當(dāng)繼電器A動作時，繼電器D首先動作，然后繼電器E才動作（圖1）。即各個繼電器按梯形圖中的順序（編輯次序）動作。圖1圖2和圖3示出了繼電器電路和PMC程序動作之間的區(qū)別。圖2圖3繼電器電路圖2和圖3中的動作相同。接通A（按鈕開關(guān)）后線圈B和C中有電流通過，B和C接通。C接通之后B斷開。PMC程序圖2中，同繼電器電路一樣，接通A（按鈕開關(guān)）后B、C接通，經(jīng)過PMC程序的一個循環(huán)后B關(guān)斷。但在圖3中接通A（按鈕開關(guān)）后C接通，但B并不接通。二、實驗?zāi)康?、了解PMC程序在機(jī)床控制中的作用2、熟悉機(jī)床PMC程序編制的一般方法3、理解繼電器電路和PMC程序的區(qū)別三、實驗器材1、CPB-2000F數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置四、實驗內(nèi)容1、PMC程序的顯示2、在數(shù)控系統(tǒng)上通過MDI鍵盤編制PMC程序3、PMC程序的保存五、實驗步驟1、PMC程序的顯示要顯示機(jī)床的PMC程序，需要在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)定相應(yīng)的顯示功能。步驟一、按功能鍵，按軟鍵PMC，進(jìn)入PMC菜單。步驟二、按軟鍵PMCPRM,進(jìn)入PMC參數(shù)功能。步驟三、按軟鍵SETING,進(jìn)入設(shè)置功能。步驟四、將光標(biāo)移動到HIDE PMC PROGRAM=。步驟五、按軟鍵NO,設(shè)置不隱藏PMC程序。步驟六、按功能鍵，按軟鍵PMC，進(jìn)入PMC菜單。步驟七、按軟鍵PMCLAD,顯示機(jī)床PMC程序。2、PMC程序的編制要編寫機(jī)床的PMC程序，需要在數(shù)控系統(tǒng)中設(shè)定相應(yīng)的修改功能。步驟一、按功能鍵，按軟鍵PMC，進(jìn)入PMC菜單。步驟二、按軟鍵PMCPRM,進(jìn)入PMC參數(shù)功能。步驟三、按軟鍵SETING,進(jìn)入設(shè)置功能。步驟四、將光標(biāo)移動到PROGRAMMER ENABLE=。步驟五、按軟鍵YES,允許對PMC編程。步驟六、按功能鍵，按軟鍵PMC，進(jìn)入PMC菜單。步驟七、按菜單繼續(xù)鍵，選擇下一頁菜單。步驟八、按軟鍵EDIT,選擇編輯功能。步驟九、按軟鍵LADDER,選擇編輯PMC程序。步驟十、根據(jù)機(jī)床的功能和IO分配設(shè)置，輸入PMC程序。3、PMC程序的保存編制好的PMC程序在系統(tǒng)電源斷開之前，需要進(jìn)行保存。步驟一、按功能鍵，按軟鍵PMC,進(jìn)入PMC菜單。步驟二、按菜單繼續(xù)鍵，選擇下一頁菜單。步驟三、按軟鍵IO,選擇IO功能。步驟四、移動光標(biāo)到DEVICE=,選擇存儲設(shè)備。步驟五、按軟鍵F-ROM,選擇保存到FROM存儲器。步驟六、移動光標(biāo)到FUNCTION=,選擇對所選設(shè)備進(jìn)行何種操作。步驟七、按軟鍵WRITE,選擇寫入功能。步驟八、按軟鍵EXEC,開始將RAM中的PMC程序?qū)懭隖-ROM。3、PMC程序的自動保存為防止遺忘保存PMC程序而造成數(shù)據(jù)丟失，可以設(shè)置自動保存程序。步驟一、按功能鍵，按軟鍵PMC,進(jìn)入PMC菜單。步驟二、按軟鍵PMCPRM,進(jìn)入PMC參數(shù)功能。步驟三、按軟鍵SETING,進(jìn)入設(shè)置功能。步驟四、移動光標(biāo)到WRITE TO F-ROM(EDIT),按軟鍵YES。步驟五、進(jìn)行如上設(shè)置以后，退出PMC編輯環(huán)境以后，系統(tǒng)會提示保存PMC程序，如下圖所示。思考：1、在數(shù)控機(jī)床上，PMC程序在機(jī)床信號與數(shù)控系統(tǒng)之間所起的作用是什么？第七章IO接口與PMC程序的調(diào)試實驗一、實驗預(yù)習(xí)1、0i C模塊1）在BEIJING-FANUC 0i Mate-TC(MC)數(shù)控系統(tǒng)中，由于I/O點、手輪脈沖信號都連在I/O LINK總線上，在PMC 梯形圖編輯之前都要進(jìn)行I/O 模塊的設(shè)置（地址分配），同時也要考慮到手輪的連接位置。由于0i-Mate C 不帶專用I/O 單元板，連接外圍設(shè)備，必須通過I/O 模塊擴(kuò)展要考慮急停、外部減速信號，地址的分配以及手輪的連接問題。0i IO模塊，有96個輸入點和64個輸出點。2）0IC 系統(tǒng)的I/O 模塊的分配很自由，但有一個規(guī)則 即：連接手輪的模塊必須為16 個字節(jié)，且手輪連在離系統(tǒng)最近的一個16 字節(jié)（OC02I） 大小的I/O 模塊的JA3 接口上。對于此16 字節(jié)模塊，Xm+0? Xm+11 用于輸入點，即使實際上沒有那么輸入點，但為了連接手輪也需如此分配。a、Xm+12? Xm+14 用于三個手輪的輸入信號。只連接一個手輪時，旋轉(zhuǎn)手輪時可看到Xm+12 中信號在變化。Xm+15 用于輸出信號的報警。b、OC02I 為模塊的名字，它表示該模塊的大小為16 個字節(jié) 。OC01I 為12 個字節(jié) ， /6 表示該模塊有6 個字節(jié)。PM16I 為I/O Link 軸的輸入模塊名，表示該模塊的大小為16 個字節(jié)。PM16O 為I/O Link 軸的輸出模塊名，表示該模塊的大小為16 個字節(jié)。c、原則上I/O 模塊的地址可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意處定義，但是為了機(jī)床的梯形圖的統(tǒng)一和便于管理，最好按照以上推薦的標(biāo)準(zhǔn)定義，注意，一旦定義了起始地址（m）該模塊的內(nèi)部地址就分配完畢。d、從一個JD1A 引出來的模塊算是一組，在連接的過程中，要改變的僅僅是組號，數(shù)字從靠近系統(tǒng)從0 開始逐漸遞增。e、在模塊分配完畢以后，要注意保存，然后機(jī)床斷電再上電，分配的地址才能生效。同時注意模塊優(yōu)先于系統(tǒng)上電，否則系統(tǒng)在上電時無法檢測到該模塊。3)連接示例4)FANUC 0i Mate-TC(MC) IO LINK模塊輸入輸出接口分配如下所示：5)輸入接口5)輸出接口二、實驗?zāi)康?、理解IO LINK地址分配2、理解輸入輸出接口3、熟悉通過IO診斷調(diào)試PMC程序三、實驗器材1、CPB-2000F數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置四、實驗內(nèi)容1、IO LINK地址分配2、PMC IO 診斷五、實驗步驟1、IO LINK地址分配步驟一、按功能鍵，按軟鍵PMC,進(jìn)入PMC菜單。步驟二、按菜單繼續(xù)鍵，選擇下一頁菜單。步驟三、按軟鍵EDIT,進(jìn)入編輯功能。步驟四、按軟鍵MOUDLE,進(jìn)入模塊編輯功能。步驟五、根據(jù)實際硬件配置，輸入模塊設(shè)置。步驟六、保存模塊設(shè)置。2、PMC IO 診斷通過PMC診斷，可以觀察機(jī)床側(cè)的輸入、輸出信號、CNC側(cè)的輸入信號、輸出信號、內(nèi)部繼電器、計數(shù)器、保持型繼電器和數(shù)據(jù)表。步驟一、按功能鍵，按軟鍵PMC,進(jìn)入PMC菜單。步驟二、按軟鍵PMCDGN,進(jìn)入PMC診斷。步驟三、按軟鍵STATUS,顯示信號的狀態(tài)。步驟四、通過光標(biāo)鍵（翻頁鍵或直接輸入信號地址），查看信號的當(dāng)前狀態(tài)。思考：1、為什么要進(jìn)行IO LINK地址分配？第八章伺服系統(tǒng)控制實驗一、實驗預(yù)習(xí)1、伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理在自動控制系統(tǒng)中，把輸出量能夠以一定準(zhǔn)確度跟隨輸入量的變化而變化的系統(tǒng)稱之為隨動系統(tǒng)，亦稱伺服系統(tǒng)。在數(shù)控機(jī)床中，伺服系統(tǒng)是聯(lián)接數(shù)控系統(tǒng)（CNC）和數(shù)控機(jī)床（主機(jī)）的中間環(huán)節(jié)，是數(shù)控機(jī)床的“四肢”。因此伺服系統(tǒng)的性能決定了數(shù)控機(jī)床的性能，要求伺服系統(tǒng)具有高精度、快速度和良了的穩(wěn)定性。研究與開發(fā)高性能的伺服系統(tǒng)一直是現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)之一。在實際應(yīng)用過程中，數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)出現(xiàn)故障幾率較高，因此要充分認(rèn)識伺服系統(tǒng)的重要性，掌握伺服系統(tǒng)調(diào)試及診斷方法是很有必要的。A、伺服系統(tǒng)的作用數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)是指以機(jī)床移動部件的位移和速度用為控制量的自動控制系統(tǒng)。它的主要作用是接受數(shù)控系統(tǒng)的指令信號，通過伺服驅(qū)動電路做一定的轉(zhuǎn)換和放大后，經(jīng)伺服驅(qū)動裝置（直流、交流伺服電動機(jī)）和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動機(jī)床的工作臺執(zhí)行部件，實現(xiàn)預(yù)期的控制運動，并保證動作的快速和準(zhǔn)確。B、伺服系統(tǒng)的組成數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)一般由驅(qū)動控制單元、驅(qū)動元件、機(jī)械傳動部件、執(zhí)行元件和檢測測反饋環(huán)節(jié)組成。驅(qū)動控制單元和驅(qū)動元件組成伺服驅(qū)動系統(tǒng)。機(jī)械傳動部件和執(zhí)行元件組成機(jī)械傳動系統(tǒng)。檢測元件與反饋電路組成檢測裝置，亦稱檢測系統(tǒng)。2、FANUC SVM1-20i驅(qū)動器3、FANUC SVM1-20i驅(qū)動與數(shù)控系統(tǒng)連接示意圖如下所示：4、FANUC SVM1-20i驅(qū)動器連接示意圖如下所示：5、FANUC SVM1-20i驅(qū)動器各接口如下所示：6、伺服設(shè)定畫面二、實驗?zāi)康?、了解伺服電機(jī)的控制原理2、理解控制系統(tǒng)的開環(huán)、半閉環(huán)、全閉環(huán)結(jié)構(gòu)三、實驗器材1、CPB-2000F數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置四、實驗內(nèi)容1、伺服系統(tǒng)正常工作實驗五、實驗步驟步驟一、在機(jī)床操作面板上按手動方式，使機(jī)床在手動方式下工作。步驟二、按機(jī)床面板上的各點動鍵（X+、X-、Z+、Z-、Y+、Y-），觀察電機(jī)的運動。思考：1、CPB-2000F數(shù)控機(jī)床電氣綜合實訓(xùn)裝置伺服系統(tǒng)采用的是開環(huán)、半閉環(huán)還是全閉環(huán)結(jié)構(gòu)？是如何實現(xiàn)的？第九章主軸變頻調(diào)速實驗一、實驗預(yù)習(xí)1、變頻器電氣連接圖：2、變頻器操作說明：LED 數(shù)位操作器（JEPN-35）有程式模式（PRG）及驅(qū)動模式（DRV）兩種，只有在變頻器停止時，才可以鍵來切換PRG 模式及DRV 模式。在DRV 模式下才可運轉(zhuǎn)；在PRG 模式下，可更改參數(shù)內(nèi)容。操作面版說明：模式切換說明：說明：(1) 電源投入時，進(jìn)入驅(qū)動（DRV）模式。(2) 只有在停止時，才可作PRGDRV 模式切換。(3) 在PRG 模式，只可作參數(shù)設(shè)定，不能作運轉(zhuǎn)操作。(4) 在DRV 模式，按鍵可依順序循環(huán)顯示以下內(nèi)容。頻率指令輸出頻率輸出電壓參數(shù)參數(shù)內(nèi)容(Fcmd