714铣床改造世纪星数控系统改造方案 - 图文

四坐标714铣床改造世纪星数控系统配置方案

一、系统简介

机床：四坐标铣床，X、Y、Z直线坐标轴+A旋转坐标轴（数控转台）； 控制柜结构：强电控制柜+吊挂箱；

主轴：变频器，液压换档，分高速、低速两档。

表1 铣床数控系统设计主要器件

序号 1 2 3 4 名称 数控装置 软驱单元 手持单元 控制变压器 规格 HNC-21MC HFD-2001 HWL-1001 主要用途 控制系统 数据交换 手摇控制 备注 华中数控 华中数控 华中数控 AC380/220V 300W 伺服控制电源、开关电源供电 华中数控 /110V 250W 热交换器及交流接触器电源 /24V 100W 照明灯电源 /24V 100W HNC-21MC电源 AC220/DC24V 50W AC220/DC24V 100W HSV-11P HSV-11D075 HSV-11D050 CIMR-G5A45P51A 5.5KW 4KW 开关量及中间继电器 升降轴抱闸及电磁阀 为伺服驱动器供强电 X、Y、Z轴电机驱动装置 A轴电机驱动装置 主轴电机驱动装置 矢量控制变频电机 X、Y轴进给电机 Z轴进给电机 A轴进给电机 明玮 明玮 华中数控 华中数控 华中数控 安川（用户自购） 河北（用户自购） 华中数控 华中数控 华中数控 5 6 7 9 10 11 14 13 15 16

伺服变压器 3相AC380/200V 7.5KW 为HSV-11型电源模块供电 华中数控 开关电源 开关电源 伺服驱动器 伺服驱动器 主轴变频器 主轴电机 8 伺服电源模块 伺服电机 130STZ15-1 （15NM ） 伺服电机 伺服电机 130STZ15-1-B（15NM 抱闸 ） 130STZ6-1（6NM） 二、总体框图

XS10,XS11XS20软驱单元RS232PC键盘口 软驱 以太网口远程I/O板手持单元XS5XS2XS4XS3四串XS41口板四串XS42口板四串XS43口板四串 XS9口板 11型伺服Y输入开关量 (操作按钮、机床检测输入)输出开关量 (伺服、继电器控制)HNC-21XS40 11型伺服XX轴编码器 伺服电机XY轴编码器 伺服电机YZ轴编码器 伺服电机ZA轴编码器 11型伺服A 伺服电机A 主轴编码器主轴电机 11型伺服ZXS6XS8主轴变频器图5.2.1 典型铣床数控系统设计总体框图

三、输入输出开关量的定义

以下为典型铣床数控系统对输入输出开关量的定义，在本章的例子中，有些开关量虽然给出了定义但并未使用。

XS8插座中的I30—I39、O28—O31信号与XS11和XS21插座中各同名信号均为并联关系，留给手持单元使用，直接由XS8引出。

对输入I和输出O重新标号为X和Y，是为了与PLC状态显示相一致，在PLC编程中也更方便。X0.0、X0.1…X1.2与I00、I01…I10相对应。即X0代表PLC输入第0个字节，X1代表PLC输入第1个字节；X1.3代表PLC输入第1个字节的第三位，即输入开关量的I11 。

XS21（DB25/F）未用。

XS8（DB25/F头针座孔）手持单元接口：

引脚号 信号名 13 25 12 24 11 23 10 22 5V地 +5V HB HA O28 O29 O30 O31 标号 Y3.4 Y3.5 Y3.6 Y3.7 定义 手摇脉冲发生器+5V电源地 手摇脉冲发生器+5V电源 手摇脉冲发生器B相 手摇脉冲发生器A相 未定义； 未定义； 手持单元工作指示灯， 低电平有效； 未定义 9 21 8 20 7 19 6 18 5 17 4 3,16 I32 I33 I34 I35 I36 I37 I38 I39 空 ESTOP3 ESTOP2 +24V X4.0 X4.1 X4.2 X4.3 X4.4 X4.5 X4.6 X4.7 ES3 ES2 24V 24G 手持单元坐标选择输入X轴，常开点，闭合有效； 手持单元坐标选择输入Y轴，常开点，闭合有效； 手持单元坐标选择输入Z轴，常开点，闭合有效； 手持单元坐标选择输入A轴，常开点，闭合有效； 手持单元增量倍率输入X1， 常开点，闭合有效； 手持单元增量倍率输入X10， 常开点，闭合有效； 手持单元增量倍率输入X100，常开点，闭合有效； 手持单元使能输入，常开点，闭合有效； 手持单元急停按钮串接到急停回路的端子 手持单元急停按钮串接到急停回路的端子 为手持单元的输入输出开关量供电的DC24V电源 为手持单元的输入输出开关量供电的DC24V电源地 1,2,14,15 24V地 ? XS10（DB25/F头针座孔）输入接口（I0～I19）：

引脚号 信号名 标号 13 25 12 24 11 23 10 22 9 21 8 20 7 19 6 18 5 17 4 16 3 I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10 I11 I12 I13 I14 I15 I16 I17 I18 I19 空 X0.0 X0.1 X0.2 X0.3 X0.4 X0.5 X0.6 X0.7 X1.0 X1.1 X1.2 X1.3 X1.4 X1.5 X1.6 X1.7 X2.0 X2.1 X2.2 X2.3 信号定义 X轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效； X轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效； Y轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效； Y轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效； Z轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效； Z轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效； A轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效； A轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效； X轴回参考点开关，常开点，闭合有效； Y轴回参考点开关，常开点，闭合有效； Z轴回参考点开关，常开点，闭合有效； A轴回参考点开关，常开点，闭合有效； 冷却系统报警，常闭点，断开有效；（未用） 润滑系统报警，常闭点，断开有效； 压力系统报警，常闭点，断开有效； 未定义； 主轴一档（低速）到位，常闭点，断开有效； 主轴二档（高速）到位，常开点，闭合有效； 未定义； 未定义； 外部直流24V电源地 1,2,14,15 24V地 ? XS11（DB25/F头针座孔）输入接口（I20～I39）：

引脚号 信号名 13 I20 标号 X2.4 信号定义 外部运行允许，常开点，闭合有效； 25 12 24 11 23 10 22 9 21 8 20 I21 I22 I23 I24 I25 I26 I27 I28 I29 I30 I31 X2.5 X2.6 X2.7 X3.0 X3.1 X3.2 X3.3 X3.4 X3.5 X3.6 X3.7 伺服电源准备好，常开点，闭合有效； 伺服驱动模块OK，常开点，闭合有效； 电柜空气开关OK，常开点，闭合有效； 主轴报警，常闭点，断开有效； 主轴速度到达，常开点，闭合有效； 主轴零速，常开点，闭合有效； 主轴定向完成，常开点，闭合有效；（未用） 未定义； 未定义； 未定义； 未定义； 4-7、 I32-I39 X4.0- 与XS8并联，用于手持单元的坐标选择输入、增量倍16-19 X4.7 率输入、使能按钮输入； 3 空 外部直流24V电源地 1,2,14,15 24V地 ? XS20（DB25/F头孔座针）O0～O15：

引脚号 信号名 13 25 12 24 11 23 10 22 9 21 8 20 7 19 6 18 5 17 4 16 3 O00 O01 O02 O03 O04 O05 O06 O07 O08 O09 O10 O11 O12 O13 O14 O15 空 ESTOP3 ESTOP1 OTBS2 OTPS1 标号 Y0.0 Y0.1 Y0.2 Y0.3 Y0.4 Y0.5 Y0.6 Y0.7 Y1.0 Y1.1 Y1.2 Y1.3 Y1.4 Y1.5 Y1.6 Y1.7 信号定义 运行允许， 低电平有效； 系统复位， 低电平有效； 伺服允许， 低电平有效； SV_CWL（伺服减电流）， 低电平有效； 升降轴抱闸， 低电平有效； 冷却开，低电平有效； 刀具松， 低电平有效； 未定义； 主轴正转（主轴使能），低电平有效； 主轴反转（主轴使能）， 低电平有效； 主轴制动， 低电平有效；（未用） 主轴定向， 低电平有效；（未用） 主轴一档（低速），低电平有效； 主轴二档（高速）， 低电平有效；（未用） 未定义；（主轴三档备用， 低电平有效。） 未定义；（主轴四档备用， 低电平有效。） 急停回路驱动KA继电器控制动力电源的输出端子 急停回路与超程回路的串联的接入端子 超程限位开关的接入端子 超程限位开关的接入端子 外部直流24V电源地 1,2,1415 24V地

四、电气原理图简介

下面以示意图的形式，给出电气原理图的主要部分。对于线号，仅给出了在不同的页面均出现的线缆的线号。 1 电源部分

在本设计中，照明灯的AC24V电源和HNC-21的AC24V电源是各自独立的；工作电流较大的电磁阀用DC24V电源与输出开关量（如继电器、伺服控制信号等）用的DC24V电源也是各自独立的，且中间用一个低通滤波器隔离开来。

总电源进线、变压器输入端等处的抗干扰磁环和高压瓷片电容未在图中表示出来。 图2中QF0～QF4为三相空气开关；QF5～QF11为单相空气开关；KM1～KM4为三相交流接触器；RC1～RC3为三相阻容吸收器（灭弧器）；RC4～RC7为单相阻容吸收器（灭弧器）；KA1～KA10为直流24V 继电器；V1、V2、V3、VZ为续流二极管；YV1、YV2、YV3、YVZ为电磁阀和Z轴电机抱闸。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/vi72.html