方菱F2100B中文系统说明.docx

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方菱F2100B中文系统说明

方菱数控切割机控制系统

使用手册（Ver2.1B）

（型号：

F2100B）

上海交亿数控设备有限公司

2011-8

版本号

日期

页码

内容

V2.1B-Spec-Spec.01

2011/8/10

所有

初始版本

使用注意事项

阅读手册

本说明书适用于上海交亿数控设备有限公司生产的F2100B型数控切割控制系统。

使用前请认真阅读该使用说明书和当地安全条例。

注意：

本产品的设计不适合现场维护，如有任何维护要求，请返回上海交亿数控设备有限公司售后服务（维修）中心：

地址：

上海市紫竹科技园紫日路609号电计大楼201室

电话：

传真：

E-mail：

环境要求

●本数控系统适宜工作在环境温度为-10℃至60℃，相对湿度0-95%无凝结。

●工作电压为DC+24V。

●本控制器应当安装在具有保护粉尘的控制台外壳内。

●本系统最好在远离高压高频等高辐射性的场合使用。

维护

●手脚远离运动的机器，控制操作或手动可以通过前面板键盘进行。

●操作机器时不能穿宽松的衣服及有线绳之类的服饰，以防被机器缠住。

●该设备应该且只能由受过培训的人操作。

●不是本公司授权的技术人员，严禁自主拆缷机器。

●使用时，切勿溅泼酸性、碱性、腐蚀性等物品到本控制系统上。

高压电

●电击能伤人致死。

必须按照装箱件规定步骤及要求进行安装。

●电源接通时，不能接触电线及电缆。

●该设备应该且只能由受过培训的人操作。

第一章概述

1.1系统简介

F2100B型数控系统是在本公司吸收国内外诸多数控系统的优点，结合起来本公司F2100、F2200和F2300，F3100，F5100系列数控系统，开发出的一款更加人性化、操作更加简便、性价比更优的产品。

该产品采用两轴数字化位置控制方式，适用于氧燃气和等离子切割加工行业。

适合于所有具有位置控制方式的两轴数控机床。

该控制系统轻巧便携，操作简单，容易上手，全部操作具有菜单或图形提示，傻瓜化操作。

全部按键开关人性化设计，舒服便捷。

由DSP专用电机控制芯片构成核心控制系统，DSP控制电机使得切割过程更加稳定可靠。

DSP运动控制算法在原来F2200的基础上进行了优化和升级，使机床运行更加平稳、可靠，延长电机和机械部分寿命。

图1.1F2100-B

1.2系统特点

●全中文/英文菜单系统，中文英文界面一键式切换。

●45种常用图形库（包括网格图形），可选择设置片尺寸和孔尺寸。

●支持EIA代码（G代码）及FastCAM、FreeNest、SmartNest、IBE等各类套料软件

●紧凑全键盘式设计，使手工输入文件更全面

●图形比例、旋转、镜像

●图形可矩阵排列、交互排列、叠式排列

●工件原始尺寸和带割缝尺寸同时进行显示，直观方便

●图形钢板校正，任意钢板边可做为校正边

●可自定义坐标系，支持两维坐标的所有八种可能

●可自定义全部输入输出端口的类型（常开或常闭）和编号

●可自诊断系统所有IO状态和按键状态，方便检查和排除故障

●前置U盘接口，方便程序传输

●系统升级采用U盘升级方式，方便简单、实用，提供终生免费升级服务

●整个系统所有功能和工艺均可在线升级，免去售后之忧

●可单个或全部导入导出加工文件

●参数备份和参数还原

●支持氧燃气、等离子、喷粉和演示4种模式

●各类加工参数齐全，可满足不同工艺需求

●氧燃气和等离子IO分开控制

●氧燃气自动调高，两级预热，三级穿孔

●等离子弧压反馈，定位反馈，转角自动关闭弧压调高

●等离子弧压控制支持速度和距离两种关闭弧压调高方式，使机床更加平衡、安全

●支持边缘切割，对较厚的钢板可减少预热时间

●运动中可实时加速、减速

●根据钢板厚度，在转角处可自动限速，有效防止过烧

●手工选择起始行或选择穿孔点

●动/静态加工图形显示，图形放大/缩小，放大状态下动态跟踪切割点

●DSP高速、高精度插补控制，高速运行，运行平稳，低噪音

●任意设定起始速度、升降速时间

●具有断电、断点保护记忆功能

●“偏移切割”功能可避免因排料计算错误而造成的板材浪费

●可设置不同的管理权限和相应的密码，维护管理层的权益

●可远距离遥控进行前、后、左、右和切割运动开始、停止等动作（选配）

1.3技术指标

1）控制轴数：

2轴联动（可定制三轴）

2）控制精度：

±0.001mm

3）坐标范围：

±99999.99mm

4）最大脉冲频率：

200KHz；最高运行速度：

15米/分钟

5）最大程序行数：

1万行

6）最大单个程序：

1M

7）时间类分辨率：

10ms

8）系统工作电源：

DC+24V直流电源输入

9）系统工作环境：

温度-10℃至+60℃；相对湿度0-95%无凝结

1.4系统接口

a）15芯公头两轴电机驱动接口

b）25芯母头16路光电隔离输出，最大倒灌电流300mA

c）25芯公头16路光电隔离输入，最大输入电流300mA

d）前面板内置USB接口，方便用户传输切割代码

e）扩展IO输入输出端口；PWM输入端口；模拟输入端口

1.5硬件配置

1.显示器：

7寸800*480高分辨1600万色彩色高亮度液晶屏

2.内存：

64MSDRAM

3.用户程序空间：

256M

4.主频：

200MHZ系统主频

5.USB：

USB1.1接口前置

6.键盘：

电子PCB贴膜键盘

7.机箱：

全钢结构完全屏蔽，真正能够做到防电磁辐射、抗干扰、防静电

第二章系统开机

2.1系统操作面板说明

图2.1　面板及按键说明

【F1】-【F8】:

功能键，在不同界面下，有相应提示功能

【S↑/PgUP】：

在代码界面是向上翻页键，在其它界面下是割炬上升键

【S↓/PgDn】：

在代码界面是向下翻页键，在其它界面下是割炬下降键

【F＋/HOME】：

在代码界面是跳到代码行首键，在其它界面下是加速键

【F－/END】：

在代码界面是跳到代码行尾键，在其它界面下是减速键

【1】-【9】：

在系统运行过程中，按此键能使切割机速度快速调速到切割限速的百分比，例如按下【1】则速度调整为10%,按下【2】则速度调整为20%。

2.2系统启运及主界面说明

刚上电时，系统首先会进入启动界面:

图2.2系统自检界面

在启动界面进行倒计时中，如果按下F2键，则系统进入到BIOS（BIOS操作请参考“附录2”说明），如果按其它任意键，则跳过倒计时进入到切割软件，如果没有键按下，则倒计时到0后，系统自动进入切割软件。

然后系统会进入到欢迎界面，如图2.3所示。

图2.3欢迎界面

此时按任意键，则系统会自动进入到主界面，如图2.4所示。

图2.4系统主界面

在主界面下，按【F1】-【F8】分别对应以下功能：

【F1】：

图形管理，进入可选择常使用的45种图形库，大多都有片尺寸和孔尺寸两种。

【F2】：

文件管理，进入可选择本机文件、U盘文件、文件编辑、文件导入导出等操作。

【F3】：

部件选项，对加工零件进行镜像、旋转、钢板校正、排列、选行选号、代码编辑等。

【F4】：

参数设置，所有参数可在此设置。

【F5】：

系统诊断，输入输出诊断、键盘诊断、系统自检、日期时间设置、系统自定义等。

【F6】：

放大图形，全屏放大图形。

【F7】：

手动移车，手动移车机床。

【F8】：

坐标清零，在机床开始切割前或切割完成后，可对坐标清零。

【X】：

设置切割速度。

【Y】：

设置手动移车速度。

【F】：

设置手动移车方式，可点动、连动和定长。

【G】：

设置定长移车时的移动距离。

【Z】：

在切割运行开始前，可以设置割缝大小。

【M】：

改变切割模式，可以有演示模式、氧燃气切割和等离子切割三种模式。

【START】：

开始启动切割。

【SPACE】：

进入切割界面。

2.3主界面功能索引

主界面功能索引

第三章切割功能

在主界面下，按SPACE键进入切割界面，如下图所示是切割功能界面。

图3.1　切割功能界面

1显示当前加工工件的实际切割轨迹，包含了割缝值。

2显示当前正在加工的G代码，显示当前行和下一行。

3显示当前加工的速度，该速度在加工过程中，可通过按键盘的数字键【1】-【9】实现快速调速。

例如按下数字【3】，则速度自动调整到30%；按下数字【8】则速度自动调整到80%。

X显示的是当前割嘴所处的绝对X坐标。

Y显示的是当前割嘴所处的绝对Y坐标。

在切割界面下：

●按【X】:

修改当前切割最大速度。

●按【Y】:

修改当前手动移车最大速度。

●按【F】：

改变当前手动方式。

●按【G】：

修改当前定长移动时的定长距离。

●START键（F9键）：

启动切割。

●STOP键（F10键）：

停车，可以暂停系统中正在进行的一切动作。

●F1键：

割嘴沿轨迹原路返回（此时I/O口关闭）。

●F2键：

割嘴沿切割轨迹前进（此时I/O口关闭）。

●F3键：

割嘴返回出发点，即当前工件的起点。

●F4键：

减小切割速度，每按一下速度减少1%。

●F5键：

增加切割速度，每按一下速度增加1%。

●F6键：

减少预热时间，跳过剩余的预热时间，并且系统自动记忆预热时间。

●F7键：

增加预热时间，每次增加15秒

●F8键：

系统暂停时为选穿孔点，系统开始移动后为动态放大。

●上、下、左、右4个方向键：

透枪时按手动方式移动割嘴。

3.1切割操作索引

自动操作索引

3.2调速

3.2.1正常调速

在自动运行过程中，或在系统暂停时，在切割界面系统都可以进行调速。

在操作面板上按下【F5】或【PRE】或【HOME】，每按一下速度速度增加1%，。

一直按着【F5】或【PRE】或【HOME】不放开，则速度会连续增加到100%。

增加到100%时，运行速度即为“常用参数”中的“切割速度”。

在操作面板上按下【F4】或【NEXT】或【END】，每按一下速度速度减少1%，。

一直按着【F4】或【NEXT】或【END】不放开，则速度会连续减少到1%。

在速度减少到很慢时，为了保证运行的精度要求，系统可能会根据“横向脉冲数”和“纵向脉冲数”的大小自动调整速度，实际速度有可能不是“切割速度”的1%，而是大于1%。

3.2.2快速调速

在自动运行过程中，或在系统暂停时，在切割界面都可以进行快速调速。

在切割界面下，在操作面板上按下数字键【1】-【9】，则速度会快速调整到对应数字的10倍的百分比，例如按下数字【3】，则速度自动调整到30%；按下数字【8】则速度自动调整到80%。

3.3前进

在切割界面中按下【F2】键，系统开始空走，此过程没有点火、穿孔等任何IO开关过程，沿着切割图形的轮廓移动割嘴。

再次按下【F2】键，系统停止运行。

此功能在切割前，想查看切割路径正确与否或代码正确与否时使用，或加工过程中需要透枪情况时也可使用。

若想停止空走，按下红色“停止”键即可。

3.4后退

加工过程中，若因未割透等原因需要原轨迹返回时，可按以下过程进行：

●先按下“停止”键，使切割机处于暂停状态。

●在切割界面中按下【F1】键，切割机沿原轨迹返回，当割嘴后退到需回退的位置时，按下“停止”键，若后退过多，此时按【F2】可空行前进，再前进到需要的位置。

注意：

空走和后退的功能可反复进行，直到割嘴处于理想的位置。

●在后退过程中，再次按下【F1】键，系统停止运行。

●当割嘴处于理想的位置后，再次按下“启动”键，如果当前切割代码行是G01或G02或G03，系统会在执行这些程序前先进行自动穿孔，然后继续运行当前程序，如果当前行不是G01或G02或G03，则系统直接执行当前行程序。

3.5边缘切割/偏移切割/返回

当割枪不处于当前加工工件的实际路径时，会出现下图提示：

图3.2　边缘穿孔

导致出现这种提示的情况有两种：

（1）当常用参数的“边缘穿孔”选择“是”时，下一加工行的G代码为M07，系统会自动暂停。

此时可以手动移动到钢板的任意边缘处，按下“启动”键，系统会出现如上提示。

（2）在加工暂停时，由于机械故障或其它原因，需要把割枪移动偏离实际加工工件的轨迹时，也会出现以上提示。

●如果按下【G】，则系统切割返回到暂停点后，继续切割下去。

这个功能对比较厚的钢板特别有用，它能减少预热时间，提高切割效率；此功能即为常用的边缘穿孔功能。

●如果按下【X】，则系统认为当前点是暂停点，继续切割下去。

即把切割点进行了偏移。

当在切割机暂停时或断电时，如果割嘴有了偏移，或钢板有了平移，或用户想认为的偏移切割，可以按下此键。

●如果按下【Y】，则系统仅仅快速返回到暂停点，然后暂停下来。

当切割过程中，发现割嘴有故障，或别的问题，需要把割嘴移动出切割区域进行检修时，当检修完成后可以按下此键。

返回暂停点后再此按下“启动”键，系统自动开始继续切割。

3.6回参功能

在加工暂停时，如果此时按了【F3】，则系统会出现提示：

图3.3回参提示

按下Enter键，系统会自动返回到加工工件的起点，然后系统自动切换到加工主界面，并等待用户的进一步操作。

图3.4加工主界面

在回参过程中，用户也可以按“停止”键进行停止操作，停止后还可以继续按【F3】进行回参操作。

回参和停止不受次数的限制。

3.7氧燃气预热时间调整

●在预热过程中，按START（F9）键直接跳过预热和穿孔延时过程，立即打开穿孔信号开始切割。

●在预热过程中，按停止（F10）键保持预热状态，等待F9键再次按下。

●在预热过程中，按F6键将结束预热状态，并记忆下此预热时间，在遇到M02或M30代码都使用此预热时间进行预热。

举例：

比如原来系统设定的空走线后的预热时间为60秒，在需要预热的时候，在界面上会有读秒，正常情况下读到0时，系统开始下一步的切割，但是如果在系统读秒还剩余10秒的时候中按下F6，系统立即停止预热，开始下一步的切割，并且记录已经预热的时间为50秒，系统自动认为用户需要的预热时间为50秒，在下一次空走线后预热的时候，预热时间就变为50秒。

●在预热过程中，每按下F7键，预热时间增加15秒，且以后预热时间都保持增加后的值。

举例：

原来系统设定的空走线后的预热时间为60秒，在系统读秒期间，按一次F7，界面上的读秒加15秒，并且下一次需要预热时，初始的预热时间变为75秒。

3.8选穿孔点

在开始切割前或切割暂停时，功能键提示处的F8是“选穿孔点”，此时按F8，系统会提示：

图3.5选穿孔点

若按下ESC，则系统会再退回切割界面。

若按下ENTER，则系统会再次提示

图3.6穿孔提示

此时可手工输入穿孔点的位置。

也可按ESC退出，不用手工输入穿孔点位置，然后按左右箭头键选择穿孔点。

3.9动态放大

加工开始后，切割界面的F8会变成“动态放大”，此时按下F8键，加工图形会全屏放大，并且可动态跟踪。

●连续按F8键，系统会逐级放大图形。

●按ESC键，退出放大显示，回到正常切割界面。

3.10退出切割

当切割未完成时，切割机处于暂停状态时，如果在切割界面下按下【Esc】键，则系统会提示是否退出切割。

如果此时按【Enter】则退出切割；如果按【Esc】键则不退出切割，再次进入到切割界面后能在原来的位置处继续切割。

图3.7退出切割提示

第四章部件选项

在开始切割以前，在主界面可以看到有“F3部件选项”可以使用。

按F3进入部件选项菜单：

图4.1部件选项

4.1XY镜像

按下F1后，系统提示：

●按F1进行沿横轴（X轴）的镜像

●按F2进行沿纵轴（Y轴）的镜像

●按ESC退出镜像操作

4.2角度校正

按F2后，系统提示：

●按F1进行钢板校正

●按F2进行直接输入角度

●按ESC退出角度校正操作

4.2.1钢板校正

进入到钢板校正后，系统提示：

此时，可以手动移动切割机的割嘴，到任一边的边缘处或钢板的一个角上。

当割嘴对好位置后，按下【X】键设置成当前点为校正起点。

然后沿着这一边手动移动割嘴，割嘴再次移动到该边的边缘处，在保证两点足够远，并且两点和钢板的同一边处于同一线上后，按下【Y】。

系统会自动计算当前钢板的偏移角度，然后自动对图形进行校正。

钢板校正前钢板校正后

校正完成后，系统提示是否返回到起点，如果按下【ENTER】键，则系统会返回到校正的起点处，如果按下【ESC】则系统没有任何操作，返回到图形界面。

图4.2校正后返回起点

4.2.2输入角度

在知道当前加工件需要旋转的角度的情况下，可输入角度：

输入角度

手工输入角度后，按ENTER进行确认，加工图形会旋转相应角度。

正角度为逆时针旋转，负角度为顺时针旋转。

按ESC可以退出角度校正。

4.3重复排列

在部件选项界面下，按下【F3】，系统提示如图4.3，可以有三种排列方式，矩阵排列、交互排列和叠式排列。

图4.3排列选择

如果按下【F1】，则进行矩阵排列：

图4.4矩阵排列

矩阵排列后的效果如图3.17：

图4.5矩阵排列效果

如果按下【F2】，则进行交错排列：

图4.6交互排列

交互排列后的效果如图3.19：

图4.7交互排列效果

如果按下【F3】，则进行叠式排列：

图4.8交互排列

叠式排列后的效果如图3.21：

图4.9叠式排列效果

4.4比例缩放

在部件界面下，按下【F4】（比例缩放），系统提示如图4.10：

图4.10比例

输入比例参数后，按下【Enter】，则系统在检查输入的参数没有错误的情况下，自动比例放大或缩小。

4.5选行选号

在部件选项界面下，按【F5】可以进行选行选号操作。

系统提示：

图4.11选行选号

4.5.1选行

按【F1】选择开始切割的行号，系统提示：

图4.12选行提示

此时可以直接输入开始加工的行号，也可按ENTER进入选行界面后按←或→键选行。

图4.13选行

选行完成后，按下F8，进行确认。

4.5.2选号

和选号的操作类似。

4.5.3选行选号后的操作

选行或选号完成后，连续按F8键可推出到主界面。

然后按SPACE键进入切割界面，进入切割界面后，可以有两种操作：

一、从当前位置移动到选行或选号后的新位置后再加工。

●在切割界面按F1，系统会直接空行到选择的行号或穿孔点处，然后暂停，等待进一步的操作。

●在切割界面按START键，系统提示：

图4.14选行选号的操作

按Y键，系统也会直接行到选择的行号或穿孔点处，然后暂停，等待进一步的操作。

二、从当前位置直接加工。

在出现图4.14的提示后，按X键，系统会在当前位置开始加工。

4.6图形还原

如果想取消对图形进行的所有镜像、旋转、校正、比例、排列，在部件选项界面下按【F7】系统自动还原到图形的原始状态，取消所做的所有镜像、旋转、校正、比例、排列等操作。

第五章手动功能

在主界面下时，按【F7】进入手动功能，如下图所示是手动操作界面。

图5.1　手动界面

手动状态时的速度由常用参数中的手动移车速度参数控制。

手动移动时，可按加、减速键调整速度，或在手动界面下按下数字键，则系统速度会自动调整到对应数字的10倍速度的百分比，例如按下数字【3】，则速度自动调整到30%；按下数字【8】则速度自动调整到80%。

5.1点动功能

初次进入手动界面时，系统默认是点动，或按【F1】选择点动功能。

此时，按任一方向键，系统会朝着该方向移车，松开方向键，系统停止移动。

5.2连动功能

在手动界面按【F2】进入连动功能。

此时，按下任一方向键并松开，系统会朝该方向移动，再次按下任一方向键或停止键，系统停止移动。

5.3定长移动功能

在手动界面按【F3】进入定长移动。

系统提示输入定长距离：

图5.2输入定长距离

输入定长距离后按ENTER。

此时，按下任一方向键并松开，系统会朝该方向移动定长距离后自动停止，在移动过程中若按下任一方向键或停止键，系统也会停止移动。

5.4断点恢复

为了保证断点恢复功能的正常使用，需要满足以下的条件：

1．系统处于暂停状态时，系统自动把当前暂停点当作断点记忆下来。

2．或系统处于切割运行中，断电信号接入到急停报警输入口，在发生断电情况下，系统会把断电时的位置做为断点记忆下来。

当需要从断点处继续加工时，系统上电后，不要移动割枪的位置，在主界面按【F7】进入手动功能，然后再按【F7】进行断点恢复。

恢复后，如果割枪没有被移动过，刚好处于断电前的位置，此时按START键，系统会直接从断点处开始加工。

当然断电恢复后，如果发现断电位置有偏差，可以手工移动割枪到实际的断点处，也可以通过选号或选行功能来实现断电恢复。

（参见4.5节选行选号）。

方法是：

选退出切割，手动移动割嘴到工件的起点处，通过选行（或选号）选择失电前面最接近的行（或号）处，按下“启动”键，系统会提示：

图5.3　断点恢复

●按【G】，系统从移动后的位置处开始切割，并且切割返回到移动割枪前的位置后继续沿正常轨迹加工下去。

●按【X】，把移动后的位置当作移动前的位置，开始加工。

●按【Y】，从从移动后的位置快速移动到移动前的位置后，等待进一步操作。

第六章　文件管理

本系统支持以txt和cnc为后缀的文件为切割代码，代码最大容量为1M，最大行数为10000行。

可以对内部文件进行编辑、编译、删除、导出，也可对外部U盘文件进行导入操作。

在主界面下按下【F2】进入代码界面，如下图所示是代码界面。

图6.1代码界面

6.1　硬盘文件

在文件管理界面按【F1】进入硬盘文件列表，如图6.1所示，系统只列出文件夹、TXT文件和CNC文件。

●按【F4】，如果当前光标处是txt文件或cnc文件，则可以编辑文件。

编辑文件参考6.5节说明。

●按【F5】，如果当前光标处是txt文件或cnc文件，可以删除当前文件。

●按【F6】，如果当前光标处是txt文件或cnc文件，则把当前文件复制到外部U盘，前提是U盘要插在系统的USB接口上。

●按【F7】，如果当前光标处是txt文件或cnc文件，在当前界面下可以预览当前图形。

图6.2　预览图形

●按【F8】，如果当前光标处是txt文件或cnc文件，则调入当前加工文件到系统，调入文件后，系统自动返回到主界面。

6.2　优盘文件

在文件管理界面下，按【F2】进入优盘文件界面，在该界面下，【F6】自动从“复至优盘”变为“复至硬盘”。

在选择到相应的切割代码后，按下【F6】系统会把该文件自动保存到内部文件。

注意：

U盘文件只能保存到内部后，才能调入进行切割。

U盘文件保存时，U盘文件名自动记忆，如图6.3。

图6.3U盘文件保存

在输入文件名时，如果不想改变文件名，可直接按【Enter】进行保存；或者修改文件名后再按【Enter】进行保存。

如果本机文件中已经有相同文件名的文件，系统提示

图6.4替换文件

如果想替换内部文件，请按【Enter】键，如果想重新更改文件名，请按【Esc】，更改文件名后再保存。

6.3　查找文件

在文件管理界面下按【F3】，可以查找文件。

输入查找的文件名的一部分或全部字符，按ENTER，系统会列出全部的包含输入字符串的文件。

图6.5查找文件

6.4　代码编辑

在本机代码界面下，把光标移动到需要编辑的文件名处，按下【F4】编辑代码。

输入字符时，