FANUC数控实验指导书.docx
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FANUC数控实验指导书
第一章概述
DEC1000-F数控综合实训台由控制单元FANUCSeries0iMate-MC、I/O单元、伺服放大器、变频驱动系统和小型数控机床三部分组成,其中小型数控机床包括:
X-Y加工平台机构和Z轴运行机构,X-Y-Z轴配置高性能伺服电机,精度高,运行平稳。
整个装置采用组合机构设计,方便拆卸和安装。
主轴配置高速电主轴(无刷变频调速电机),电主轴采用机电一体化技术和独特的新工艺,因此,电主轴力矩大、噪音低、效率高,可以实现精密加工和处理。
整个系统采用透明的电气连接方式,方便学员对数控知识的学习和掌握。
因此,本装置在电气技术设计、故障诊断、控制编程设计等多方面对学员进行实训。
第二章
主要器件介绍
第一节控制单元
DEC1000-F数控综合实训台中使用的控制系统是控制单元FANUCSeries0iMate-MC。
带LCD控制单元前视图
控制单元后视图
注意:
1.风扇,电池,软键,MDI等一般都已经连接好,不要改动。
2.伺服检测[CA69]不需要连接。
3.电源插座具体接线为(1-24V,2-0V,3-地线)。
4.RS232接口是和电脑连接的。
一般接左边(如果不和电脑连接,可不接此线)。
5.串行主轴/编码器的连接,如果使用FANUC的主轴放大器,这个接口是连接放大器的指令线,如果主轴使用的是变频器(指令线由JA40模拟主轴接口连接),则这里连接主轴位置编码器(车床一般都要接编码器,如果是FANUC的主轴放大器,则编码器连接到主轴放大器的JYA3)。
6.对于I/OLink[JD1A]是连接到I/O模块或机床操作面板的,必须连接。
7.存储卡插槽(在系统的正面),用于连接存储卡,可对参数,程序,梯形图等数据进行输入/输出操作,也可以进行DNC加工。
MDI键的位置
键盘说明
功能键和软键
功能键是选择将要显示的画面(功能)的,当一个软键在功能键之后被立即按下后,就可以选择与所选功能相关的屏幕。
功能键:
用来选择将要显示的屏幕种类。
按此键显示位置画面
按此键显示程序画面
按此键显示刀偏/设定画面
按此键显示系统画面
按此键显示信息画面
按此键显示用户宏画面或显示图形画面
软键:
要显示一个更详细的屏幕,按下功能键后按软键。
软键也用于实际操作。
第二节I/O单元
在0i-C系列上使用的机床I/O接口为I/O单元,它和0i-B系列内置的I/O卡具有相同的功能。
0i用I/O单元为96/64输入输出。
和控制器通过I/Olink连接,0i用I/O单元必需进行I/O模块的地址分配。
DI信号基本上是属于漏极型(拉电流)。
I/O板为可选接收器提供了一个公共信号,公共信号连接到0V。
公共端信号不能悬空。
DO信号是源极型的(灌电流,非隔离)。
如果0i系统的控制单元中发生了报警所有的I/O板驱动都被关闭。
DI的连接举例
DO的连接举例
第三节伺服放大器
DEC1000-F数控综合实训台使用的伺服放大器是βis系列,放大器是单轴型,没有电源模块。
分SVM1-4/20和SVM40/80两种规格。
主要区别是电源和电机动力线的连接。
这里使用的伺服放大器是SVM2,伺服电机为β2/4000is。
伺服控制电源24V(βi),伺服主回路电源(3相200~240V)。
伺服的连接:
急停的连接:
电源的连接:
第四节变频器
本系统使用的变频器是SINAMICSG110,它是用于控制三相交流电动机速度的变频器。
单相电源电压,额定功率120W到3.0KW可供用户选用。
本变频器具有很高的运行可靠性。
因而降低了电动机运行的噪声。
全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
SINAMICSG110具有缺省的工厂设置参数,它是给数量众多的简单的电动机控制系统供电的理想变频驱动装置。
●接线图
●面板控制
LED的状态显示
●变频器电源未接通LED(发光二极管)灭
●变频器上电/准备闪光,1000ms亮/1000ms灭
●变频器正常运行LED连续光亮
●一般报警信号闪光,500ms亮/200ms灭
●故障闪光,100ms亮/100ms灭
●参数修改
利用基本操作面板(BOP)可以改变变频器的各个参数。
为了利用BOP设定参数,必须装上BOP。
BOP具有7段显示的五位数字,可以显示参数的序号和数值,报警和故障信息,以及设定值和实际值。
参数的信息不能用BOP存储。
●在缺省设置时,用BOP控制电动机的功能是被禁止的。
如果要用BOP进行控制,参数P0700应设置为1,参数P1000也应设置为1。
●变频器加上电源时,也可以把BOP装到变频器上,或从变频器上将BOP拆卸下来。
●如果BOP已经设置为I/O控制(P0700=1),在拆卸BOP时,变频器驱动装置将自动停车。
●用基本操作面板(BOP)更改参数的数值
下面的图表说明如何改变参数P0004的数值。
修改下标参数数值的步骤见下面图。
按照这个图表中说明的类似方法,可以用‘BOP’设定任何一个参数。
参数
说明
P0010
1=快速调试
开始快速调试
在电动机投入运行前,P0010必须回到0,但是,如果调试结束后选定P3900=1,那么,P0010的回0操作是自动进行的。
P0100
0=kW/50Hz
1=hp/60Hz
2=kW/60Hz
选择地区是欧洲/北美
用DIP开关设定为0或1,或把参数P0100设定为2。
P0304
电动机的额定电压
根据铭牌输入电动机额定电压(V)
P0305
电动机的额定电流
根据铭牌输入电动机额定电流(A)
P0307
电动机的额定功率
根据铭牌输入电动机额定功率(kW),如果P0100=1,功率单位应是hp
P0310
电动机的额定频率
根据铭牌输入电动机额定频率(Hz)
P0311
电动机的额定速度
根据铭牌输入电动机额定速度(rpm)
P0700
选择命令源(on(接通)off(断开)reverse(反转))
1=BOP
2=由端子排输入
5=USS接口
P1000
1BOP设定值
2模拟设定值(缺省设置)
3固定频率
5=USS接口
P1080
最低频率
本参数设定最低的电动机频率[0-650Hz]。
电动机运行在最低频率时,将不顾频率的设定值是多少。
这里设定的数值既适用于顺时针方向转动,也适用于反时针方向转动。
P1082
最高频率
本参数设定最高的电动机频率[0-650Hz]。
电动机运行在最高频率时,将不顾频率的设定值是多少。
这里设定的数值既适用于顺时针方向转动,也适用于反时针方向转动。
P1120
斜坡上升时间
0-650S
电动机从静止状态加速到最高频率(P1082)所用的时间。
P1121
斜坡下降时间
0-650S
电动机从最高频率(P1082)减速到静止停车所用的时间。
P3900
结束快速调试
0快速调试结束,不进行电动机参数计算或复位为工厂缺省设置值。
1结束快速调试,进行电动机参数计算或复位为工厂缺省设置值(推荐的方式)。
2结束快速调试,进行电动机参数计算和I/O复位
3结束快速调试,进行电动机参数计算,但不进行I/O复位
第五节故障板
本系统安装了故障板,上面设置了故障点,可以在实验中设置故障,让学生查找。
增强学生动手能力。
将故障面板上的拔动开关拔到OFF档(或将按钮按下)即为设置故障。
故障点的故障现象和排除方法如下:
故障开关
故障点
故障现象
报警信息/排出方法
SA1
控制器电源
控制器断电
SA2
I/O单元电源
I/O单元断电,电源指示灯不亮
1002EMGALARM
SA3
伺服控制电源
伺服放大器断电,电源指示灯不亮
FSSB放大器数量不足
SA4
X轴正限位
X轴正向超程时无超程信息
X轴正限位压下时,常开触点应为导通。
SA5
X轴负限位
X轴负向超程时无超程信息
X轴负限位压下时,常开触点应为导通。
SA6
X轴原点
X轴无法回参考点
X轴原点压下时,常开触点应为导通
SA7
Y轴正限位
Y轴正向超程时无超程信息
Y轴正限位压下时,常开触点应为导通。
SA8
Y轴负限位
Y轴负向超程时无超程信息
Y轴负限位压下时,常开触点应为导通。
SA9
Y轴原点
Y轴无法回参考点
Y轴原点压下时,常开触点应为导通
SA10
Z轴正限位
Z轴正向超程时无超程信息
Z轴正限位压下时,常开触点应为导通。
SA11
Z轴负限位
Z轴负向超程时无超程信息
Z轴负限位压下时,常开触点应为导通。
SA12
Z轴原点
Z轴无法回参考点
Z轴原点压下时,常开触点应为导通
SA13
变频器反转
电机不反转
DIN1与0V间无阻值
SA14
变频器模拟输入
电机不转
ADC1与0V间无阻值
SA15
变频器正转
电机不正转
DIN0与0V间无阻值
SA16
正转控制继电器
电机不正转
KA2线圈断路
SA17
反转控制继电器
电机不反转
KA3线圈断路
SA18
冷却控制继电器
电机不转
KA4线圈断路
SA19
抱闸释放继电器
Z轴电机不转,控制器报警
KA5线圈断路
SB1
伺服放大器缺相
电机不转,控制器报警
SB2
伺服接触器线圈断电
接触器KM2断开,伺服无三相电供给,控制器报警
X轴VRDYOFF、Y轴VRDYOFF、Z轴VRDYOFF、Z轴CNVDCLINK低电压
SB3
主轴缺相
主轴电机不转
SB4
变频器反转
电机正转控制时反转,反转控制时正转
SB5
冷却接触器线圈欠压
接触器KM3断开,冷却电机断电
接触器KM3线圈两端电压不足220V
第三章
实验
本实验指导书提供了十七个实验:
实验一实验导线的连接
实验二手动连续进给
实验三手动快速进给
实验四手动返回参考点
实验五超程解除
实验六MDI运行
实验七存储器运行
实验八创建与编辑程序
实验九变频器参数调整
实验十主轴和冷却泵手动控制
实验十一主轴故障诊断
实验十二限位故障诊断
实验十三参数显示
实验十四用MDI设定参数
实验十五设定显示与编辑参数
实验十六设定进给速度参数
实验十七设定轴控制/单位参数
实验是以循序渐进的方式安排的。
除了本指导书配套的实验外,学校可以自行灵活组合,实现更多的实验,充分发挥这套设备的潜能。
特别是故障诊断,学校可以灵活的掌握。
实验一实验导线的连接
一、实验目的
1.熟悉设备的组成及部份的作用。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.连接光缆。
2.按下图连接实验导线
3.合上空开,按下操作面板的
键,接通机床电源。
四、实验记录(报告)
记录控制器有无报警信息。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验二手动连续进给
一、实验目的
1.熟悉车床的手动进给操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“JOG”档。
5.将“进结倍率”旋钮旋转至不同档位、按+X、-X键控制X轴的运行。
6.将“进结倍率”旋钮旋转至不同档位、按+Y、-Y键控制Y轴的运行。
7.将“进结倍率”旋钮旋转至不同档位、按+Z、-Z键控制Z轴的运行。
四、实验记录(报告)
记录“进结倍率”旋钮旋转至不同档位时各轴的速度变化。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验三手动快速进给
一、实验目的
1.熟悉车床的手动快速进给操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“JOG”档。
5.将“快速倍率”旋钮旋转至不同档位、按住手动快速键同时按+X或-X键控制X轴的运行。
6.将“快速倍率”旋钮旋转至不同档位、按住手动快速键同时按+Y或-Y键控制Y轴的运行。
7.将“快速倍率”旋钮旋转至不同档位、按住手动快速键同时按+Z或-Z键控制Z轴的运行。
四、实验记录(报告)
记录“快速倍率”旋钮旋转至不同档位时各轴的速度变化。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验四手动返回参考点
一、实验目的
1.熟悉车床的手动返回参考点操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“返回参考点”档。
5.按一下+X键使X轴返回参考点。
6.按一下+Y键使Y轴的参考点。
7.按一下+Z键使Z轴的参考点。
四、实验记录(报告)
记录各轴返回参考点的方向,以及接近参考点时的动作变化。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验五超程解除
一、实验目的
1.熟悉车床的超程解除操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“JOG”档。
5.用“手动进给”方式操作机床运行到限位,伺服断电。
6.观察报警信息,察看超程哪个轴,正向还是反向超程。
7.按住“超程解除”按钮,手动进给方式返回。
四、实验记录(报告)
记录各轴时的报警信息。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验六MDI运行
一、实验目的
1.熟悉车床的MDI运行操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“MDI”档。
5.按下MDI操作面板上的
功能键选择程序屏幕显示如下:
自动加入程序号O0000。
6.用通常的程序编辑操作编制一个要执行的程序(在MDI方式中可以编制最多10行的程序并被执行)。
在程序段的结尾加上M99,用以在程序执行完毕后,将控制返回程序头。
7.为了执行程序,需将光标移到程序头(从中间点启动执行也可以)。
按下操作面板的循环启动按钮,程序启动运行。
当执行程序结束语句(M02或M30),或执行ER(%)后,程序自动清除并结束运行。
8.在中途停止或结束MDI操作,按下面步骤进行:
●停止MDI操作
按下操作面板上的进给保持按钮,机床暂时停止。
当循环启动按钮再次按下,机床运行重新启动。
机床移动时,将减速直到停止;当执行M、S或T时,执行完毕后运行停止。
●结束MDI操作
按下面板的
键,自动运行结束进入复位状态。
机床移动过程中执行复位操作时,机床会减速直到停止。
9.完全删除在MDI方式中编辑的程序,用如下方法:
输入地址
,然后按下MDI面板上的
键;或者按下
键,这种情况下,需将参数MCL(参数NO.3203)的第七位设置为1。
注:
在MDI方式中编制的程序不能被存储。
四、实验记录(报告)
记录MDI方式下编辑的程序,以及机床运行时的动作变化。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验七存储器运行
一、实验目的
1.熟悉车床的存储器运行操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“自动”档。
5.从存储器中选择一个程序;按下
功能键选择程序屏幕,按下地址键
,使用数字键输入程序号按下[O搜索]软键。
6.按下操作面板的循环启动按钮,启动自动运行,并且循环启动LED亮。
当自动运行结束时,指示灯熄灭。
7.在中途停止或结束存储器操作,按下面步骤进行:
●停止存储器操作
按下操作面板上的进给保持按钮,机床暂时停止。
当循环启动按钮再次按下,机床自动运行重新启动。
机床移动时,将减速直到停止;当执行M、S或T时,执行完毕后运行停止。
●结束存储器操作
按下面板的
键,自动运行结束进入复位状态。
机床移动过程中执行复位操作时,机床会减速直到停止。
四、实验记录(报告)
记录存储器方式下编辑的程序,以及机床运行时的动作变化。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验八创建与编辑程序
一、实验目的
1.了解车床的参数设定。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“EDIT(编辑)”档。
5.按下
功能键选择程序屏幕,按下地址键
,使用数字键输入程序号,按下
键。
6.键入程序,按下
键。
7.光标移动到要插入顺序号的段程序的EOB(;)处,按下地址键
并输入N的初始值,按下
键,输入程序段的每一个字,按下
,再按下
键,EOB被输入到内存中并自动插入顺序号。
8.如果要替换字,用光标移动到要替换的字,或者输入将被替换的字,按下软键[SRH↑]或[SRH↓]开始查找,查找结束光标后停留在将被替换的字上。
输入将要替换的字,按下
键。
9.如果要删除字,用光标移动到要删除的字,或者输入将被删除的字,按下软键[SRH↑]或[SRH↓]开始查找,查找结束光标后停留在将被删除的字上,按下
键。
10.如果要删除程序段,用光标移动到要删除的程序段,或索检要删除的程序段,按下
,再按下
键。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验九变频器参数调整
一、实验目的
1.熟悉车床的变频器的参数调整。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验原理
SINAMICSG110,它是用于控制三相交流电动机速度的变频器。
单相电源电压。
本变频器具有很高的运行可靠性。
因而降低了电动机运行的噪声。
全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
SINAMICSG110具有缺省的工厂设置参数。
变频器接线示意图
基本操作面板(BOP)的按键功能:
四、实验步骤
1.调整变频器参数。
修改变频器参数P0700=1、P1080=30、P1082=50、P1120=1、P1121=1。
按
访问参数r0000,按
直到显示出要修改的参数(如P1080),按
进入参数数值,按
或
达到所需的数值,按
确认并存储数值。
2.操作变频器
按
启动变频器,按
改变电机方向,按
停止变频器
五、实验记录(报告)
记录调试的过程,调试中出现的问题及解决问题的过程。
六、注意事项
1.不要修改本实验以外的参数
2.做完实验以后将参数P0700改为2。
实验十主轴和冷却泵手动控制
一、实验目的
1.熟悉车床的主轴和冷却泵手动操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源。
4.将方式选择旋钮旋到“JOG”档。
5.按下操作面板上的“主轴正转”键运行主轴,按下操作面板上的“主轴停”键停止主轴运行。
6.按下操作面板上的“主轴反转”键运行主轴,按下操作面板上的“主轴停”键停止主轴运行。
7.按下操作面板上的“冷却开”键运行冷却泵,按下操作面板上的“冷却关”键停止冷却泵运行。
四、实验记录(报告)
记录按下“主轴正转”键和“主轴反转”键时主轴运行的方向。
五、注意事项
1.实验时不要设置故障。
2.不要在通电时插拔实验导线。
实验十一主轴故障诊断
一、实验目的
1.了解主轴的接线。
2.练习主轴的故障的诊断。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、主轴原理图
将故障面板上的拔动开关拔到OFF档(或将按钮按下)即为设置故障。
故障点的故障现象和排除方法如下:
故障详解
故障开关
故障点
故障现象
报警信息/排出方法
SA13
变频器反转
电机不反转
DIN1与0V间无阻值
SA14
变频器模拟输入
电机不转
ADC1与0V间无阻值
SA15
变频器正转
电机不正转
DIN0与0V间无阻值
SA16
正转控制继电器
电机不正转
KA2线圈断路
SA17
反转控制继电器
电机不反转
KA3线圈断路
SB3
主轴缺相
主轴电机不转
SB4
变频器反转
电机正转控制时反转,反转控制时正转
四、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.设置故障。
3.合上总空开,合上其他空开。
4.按下操作面板的
键,接通机床电源。
5.观察控制器显示的报警信息,查找故障原因。
五、实验记录(报告)
记录报警信息,分析故障原因。
六、注意事项
1.不要在通电时插拔实验导线。
实验十二限位故障诊断
一、实验目的
1.熟悉车床的主轴和冷却泵手动操作。
二、实验设备
1.DEC1000—F数控综合实训台。
三、急停电路图
KA1是急停继电器当KA1断开时,伺服急停信号、控制器急停信号断开,伺服强电、变频器电源、冷却电机电源断开。
将故障面板上的拔动开关拔到OFF档(或将按钮按下)即为设置故障。
故障点的故障现象和排除方法如下:
故障详解
故障开关
故障点
故障现象
报警信息/排出方法
SA4
X轴正限位
X轴正向超程时无超程信息。
X轴正限位压下时,常开触点应为导通。
SA5
X轴负限位
X轴负向超程时无超程信息。
X轴负限位压下时,常开触点应为导通。
SA7
Y轴正限位
Y轴正向超程时无超程信息。
Y轴正限位压下时,常开触点应为导通。
SA8
Y轴负限位
Y轴负向超程时无超程信息。
Y轴负限位压下时,常开触点应为导通。
SA10
Z轴正限位
Z轴正向超程时无超程信息。
Z轴正限位压下时,常开触点应为导通。
SA11
Z轴负限位
Z轴负向超程时无超程信息。
Z轴负限位压下时,常开触点应为导通。
四、实验步骤
1.检查实验导线连接。
2.合上总空开,合上其他空开。
3.按下操作面板的
键,接通机床电源
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