数控系统与PLC技术（技能类）-教师手册 - 图文

星级员工教材

XING JI YUAN GONG JIAO CAI

数控系统与PLC技术

DIAN XING SHE BEI CAO ZUO ZHI NAN

——设 备 教 材 之 三 （技能类）

教 师 讲 义

JIAO SHI JIANG YI

单 位：安徽江淮汽车股份公司发动机公司柴油机厂 学员对象：柴油机厂维修员工 教学课时：12课时

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引言

关于讲师的自我介绍

?姓名： ?办公电话： ?移动电话： ? 邮箱： 数控设备是一种自动化程度较高，架构较复杂的先进加工设备，是企业的重点、关键设备。发挥数控设备的高效益，首先就要正确的操作使用和精心的维护，才能保证设备的利用率，防止机床非正常的磨损、避免发生故障，保持设备良好的技术状态，及时发现和消除故障隐患，保证数控设备安全运行。

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目 录

一、 CNC数控系统（FANUC)硬件 ................................................ 5

1. 系统硬件结构图 ........................................................ 5

1.1 CNC主要模块结构图 ............................................... 5 1.2 CNC硬件功能连接图 ............................................... 6 2.αi伺服系统 ........................................................... 7

2.1伺服系统连接总图 ................................................. 7 2.2伺服系统（PSM)电源供应模块 ....................................... 8 2.3 PSM接口连接 ..................................................... 9 2.4 主轴伺服放大器模块外部接口 ...................................... 11 2.5 伺服轴伺服放大器接口 ............................................ 12 2.6 NC与伺服系统通讯信号推移图 ..................................... 13 3. 18i系统NC控制器 .................................................... 14

3.1 NC控制器外部结构 ............................................... 14 3.2 NC控制器状态指示与接口 ......................................... 15

二、 CNC数控系统（FANUC)软件 ............................................... 16

1.数控系统（FANUC)信号逻辑 .............................................. 16

1.1系统（FANUC)信号地址及逻辑关系 .................................. 16 1.2 PMC 地址信号 .................................................... 17 2.系统键盘分布 .......................................................... 18

2.1键盘 ............................................................ 18 2.2软键盘 .......................................................... 18 3.ＰＭＣ参数设定与修改 .................................................. 19

3.1 ＰＭＣ参数设定方法 .............................................. 19 3.2 PMC参数设定案例 ................................................ 20

三、 数控机床（FANUC)故障诊断 ............................................... 22

1. 数控机床故障诊断步骤 ................................................. 22 2.NC部分故障诊断 ....................................................... 23 3.伺服系统故障诊断 ...................................................... 24 4. PLC程序状态监控 ..................................................... 25 四、西门子可编程逻辑控制（PLC)S7-200介绍 ................................... 27

1.硬件介绍 .............................................................. 27

1.1 概述 ............................................................ 27 1.2 S7-200硬件结构 ................................................. 27 1.3 S7-200 CPU与PC机的连接 ........................................ 28 2.PLC的基本参数 ........................................................ 30 3.S7-200 编程软件介绍 ................................................... 33

3.1 PLC编程软件功能 ................................................ 33 3.2 PLC程序上载和下载 .............................................. 42

附件1：斗山加工中心机床报警号汇编（中英文对照） ............................ 45 附件2：斗山加工中心辅助功能M指令汇编（中英文对照） ........................ 53

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导 语

数控系统是加工中心核心部分。目前柴油机设备主要采用是日本FANUC和西门子数控系统。其中斗山公司生产的29台加工中心VC500\\HM500采用FUNAC系统； 4台海科特加工中心使用西门子数控系统。不管是FANUC数控系统还是西门子数控系统，其功能相似，数控原理基本都是一样的，只是形式不一样。

下图是数控系统典型结构，你认识各部分的名称吗？

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一、CNC数控系统（FANUC)硬件

1.系统硬件结构图

1.1 CNC主要模块结构图

CNC系统结构归结起来包含CNC控制系统、显示系统、伺服系统、输入输出系统四部分组成。下图中CNC控制系统和显示系统是一体型的。伺服放大器和伺服电机属于伺服系统。输入输出系统包含了机床操作面板、分线盘I/O模块以及手持操作盒。

机床的CNC 控制技术是集成多学科的综合控制技术。CNC 单元（控制器部分）的硬件实际上就是一台专用的微型计算机。它是CNC 设备制造厂自己设计生产的专门用于机床的控制的核心。

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1.2 CNC硬件功能连接图

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说明： PSM:电源供应模块，伺服模块控制部分和功率放大器部分提供电源。 SVM:伺服放大器，伺服电机驱动模块。 SPM:主轴放大器模块，驱动主轴旋转。 2.αi伺服系统

2.1伺服系统连接总图

伺服系统包含电源供应模块、伺服放大器模块和伺服电机，以及电源引入线路。外部接线基本和下图相似

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伺服电机部分有电源线和编码器线；红线表示光缆是NC与伺服放大器通讯线；JA7A接口是主轴放大器与NC的通讯线。

2.2伺服系统（PSM)电源供应模块

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通电后状态确认

说明：电源模块中控制电源控制板容易受潮，请保持电器柜干燥（放干燥剂）

2.3 PSM接口连接

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PSM-LED不亮原因分析？ 1）确定CX1A输入电压 2）确认PSM内部保险

3）拔下PSM上除CX1A输入电源外所有线观察 4）PSM单元本体问题

1、在什么情况下CX3内部触点会闭合？

2、实际情况急停按钮还要和那几个开关串联？

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2.4 主轴伺服放大器模块外部接口

SPM通电状态确认

LED没有显示的原因？

1）确认PSM的电源输出+24V电压 2）确认CXA2A~CXA2B间电缆的连接 3）确认SPM内部保险丝

4）拔下除CXA2A~CXA2B之间电缆之外的所有电缆 5）SPM本体故障

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系统上电后，LED显示“-- --” 闪烁，主轴单元通讯没有建立的原因？

1）检查电缆的连接，系统JA7A（JA40）→主轴JA7B 3）更换主轴单元控制板 2）更换通讯电缆 4）更换系统主板 2.5 伺服轴伺服放大器接口

伺服放大器通电状态

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SVM-LED不亮，请确认以下状态 1）确认PSM单元的输出24V电压

2）确认CXA2A~CXA2B之间的电缆连接 3）确认SVM内部保险

4）拔掉JFX电机编码器反馈电缆确认外部是否短路 5）SVM单元本体故障 SVM-LED 闪烁显示原因？ 表示外部+5V 短路

1）拔下JFX 电机编码器反馈电缆确认

2）如果正常显示，则为编码器或反馈电缆故障，尝试交换判别。 3）如果显示仍然异常，更换SVM本体。

2.6 NC与伺服系统通讯信号推移图

MCON：NC上电后发出请求伺服准备信号

MCOFF：伺服通讯正常后，发出请求电源单元准备信号 MCCOFF：电源单元准备好后，发出吸合MCC触点的信号

CRDY：MCC吸合后主回路上电，整流出直流300V，电源单元发出CRDY信号 INTL：伺服接受CRDY信号后，发出动态制动器解锁信号 RLY：动态制动器解锁后，返回给伺服的信号 DRDY：伺服发送给NC的准备好信号 SRDY：NC发给PMC的伺服准备好信号

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3. 18i系统NC控制器 3.1 NC控制器外部结构

输入电压的确认

1）开关电源直流+24V，系统单独使用。

2）输入电压 波动范围±10%（21.6~26.4V,建议在22.5V以上） 3）电源容量示系统的保险而定（示系统的硬件规格而定） 4）负载的波动范围 10ms（输入幅值下降100%时） 20ms（输入幅值下降50%时） 保险的更换

１）确认造成保险烧毁的原因后（包括测量输入电压、拆卸外部 所有的连线）再更换保险。

２）更换保险要严格按照原保险的容量进行更换。

电池的更换（电压降低至2.6以下是，系统显示”BAT”）

１）系统通电大约30秒后，断电

２）拆下电池（如果有扩展板则位于风扇之间） ３）更换新的电池

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3.2 NC控制器状态指示与接口

通电是LED状态变化

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