【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 世紀(jì)星 HNC21 裝置上的 X X11插座。這種連接方式一般用于所需 I/O 點(diǎn)較少，數(shù)控裝置與電氣柜一體的情況。具有成本低，連接簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是不方便電纜拆裝，沒有 PNP 型輸入、輸出端子。 圖 34 開關(guān)量輸入接線圖 圖 35 開關(guān)量輸出接線圖 通過 I/O 端子板連接： 如圖 36 所示，分線電纜將 HNC21 數(shù)控裝置的 XS XS11 與輸入端子板的 J XS XS21 與輸出端子板的 J1 相連。 NPN 或 PNP 型開關(guān)量輸入 /輸出元器件連接雜端子板的 J2 上。 該連接方式適用于所需用的 I/O 點(diǎn)不多，且數(shù) 控裝置與強(qiáng)電控制電路分裝在不同機(jī)柜內(nèi)的情況；具有電路調(diào)試、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。 圖 36 通過 I/O 端子板連接輸入 /輸出開關(guān)量 輸入端子板上 J1 與 J2 各信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示： 輸出端子板上 J1 與 J2 個(gè)信號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示： 端子板每位開關(guān)量都有 NPN、 PNP 兩種接線端子，以及發(fā)光二級(jí)管指示燈，便于系統(tǒng)的調(diào)試和故障檢測(cè)。 輸入 /輸出端子板的 J1 接口與 HNC21 數(shù)控裝置的 XS XS1 XS XS21接口之間互連電纜的連接方式如圖 37 所示。 圖 37 輸入 /輸出端子板與數(shù)控單元 互聯(lián)線纜圖 通過遠(yuǎn)程 I/O 端子板連接 采用通訊方式工作，通過 HNC21 數(shù)控裝置的 XS6 接口連接到各遠(yuǎn)程 I/O 端子板。通訊電纜將 HNC21 數(shù)控裝置的 XS6 與遠(yuǎn)程 I/O 端子板的 J1 相連，再通過 J2 與下一塊遠(yuǎn)程 I/O 端子板相連。如圖 38 所示。 該連接方式適用于需用的 I/O 點(diǎn)很多，需要擴(kuò)展 I/O 點(diǎn)數(shù)的狀況。其優(yōu)點(diǎn)是所有遠(yuǎn)程 I/O 端子板與 HNC21 數(shù)控裝置只需要一根通訊電纜串聯(lián)連接，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有效距離可以達(dá)到 50 米，且板上每位開關(guān)量都有發(fā)光二級(jí)管指示燈，便于系統(tǒng)的調(diào)試和故障檢測(cè)。最多 可分別連接 4 塊遠(yuǎn)程 I/O 輸入端子板和 4 塊遠(yuǎn)程 I/O 輸出端子板。 圖 38 通過遠(yuǎn)程端子板連接輸入 /輸出開關(guān)量 遠(yuǎn)程 I/O 端子板上的輸入 /輸出開關(guān)量，按板卡的連接順序排列。遠(yuǎn)程輸入端子板的開關(guān)量從第六組即 I48 開始（ HNC21 占用五組： I0~I39， I40~I47 保留）。遠(yuǎn)程輸出端子板的開關(guān)量，從第四組即 032 開始（ HNC21 占用四組： 00~031）。 最后一塊遠(yuǎn)程 I/O 端子板 J2 接口必須接入一個(gè)終端插頭（ DB9 頭孔）。接線圖見圖 39 。 圖 39 遠(yuǎn)程 I/O 端子板與 HNC21 數(shù)控裝置互聯(lián)線纜圖 如 圖 39 所示，數(shù)控裝置的 XS6 接口與遠(yuǎn)程 I/O 端子板的 J1 接口之間管腳一一對(duì)應(yīng)連接；遠(yuǎn)程 I/O 端子板的 J2 接口與另一塊遠(yuǎn)程 I/O 端子板 J1 接口之間管腳一一對(duì)應(yīng)連接；最后一塊遠(yuǎn)程 I/O 端子板的 J2 借口，應(yīng)接入一個(gè)終端插頭，將 1— 4— 6 管腳短接。 數(shù)控裝置與手持單元的連接 手持接口定義： HNC21 數(shù)控裝置通過 XS8 接口（ DB25 座孔）與手持單元連接。 XS8 的引腳定義如下： 圖 40 手持單元中坐標(biāo)選擇、增量倍率選擇、使能按鈕、指示燈等需要占用 PLC輸入 /輸出開關(guān)量。因此，手持接口（ XS8）占用了數(shù)控裝置的開關(guān)量輸出中的 4路輸出（ 028— 031）、開關(guān)量輸入中的 8 路輸入（ I32— I39）。 注意：若系統(tǒng)中未選用手持單元，或所選手持單元上沒有急停按鈕時(shí)，應(yīng)該通過 DB25 頭針插頭將 XS8 上的第 17 腳短接。 連接標(biāo)準(zhǔn)手持單元： 標(biāo)準(zhǔn)手持單元，接口為 DB25 頭針插頭，可以直接連接到 HNC21 數(shù)控裝置的 XS8 接口上。 針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)手持單元， HNC21 手持接口提供標(biāo)準(zhǔn)引腳定義（主要涉及輸入 /輸出開關(guān)量），引腳定義見表： 表 . 手持接口標(biāo) 準(zhǔn)引腳定義（輸入 /輸出開關(guān)量） 若未安裝手持單元，則需要通過一個(gè) DB25 插頭短接手持單元控制接口 XS8上的 4（ ESTOP2）、 17（ ESTOP3）腳。否則， HNC21 數(shù)控裝置將會(huì)因面板上的急停按鈕不起作用，而導(dǎo)致數(shù)控裝置出現(xiàn)急停報(bào)警。 圖 41 數(shù)控裝置與手持單元連接圖 數(shù)控裝置與主軸裝置的連接： HNC21 數(shù)控裝置通過 XS9 主軸控制接口和 PLC 輸入 /輸出接口，可連接各種主軸驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)、定向，調(diào)速等控制，還可以外接主軸編碼器，實(shí)現(xiàn)銑床上的剛性攻線功能。 與主軸相 關(guān)的接口定義 主軸控制接口 XS9 XS9 主軸控制接口，包括主軸速度模擬電壓指令輸出和主軸編碼器反饋輸入，其信號(hào)定義如下表。 信號(hào)特性： 1． 主軸速度模擬電壓信號(hào) 電壓范圍： AOUT1 10V~+10V AOUT2 0~+10V 負(fù)載電流：最大 10mA 2． 主軸編碼器接口 電源輸出： +5V 最大 200mA 編碼器信號(hào)： RS422 電平 使用主軸變頻器或主軸伺服單元時(shí)，在連接前一定要確認(rèn)主軸單元模擬指令電壓接口的類型，若為 10V~+10V，應(yīng)使用 AOUT1（ 6 腳）和 GND；若為 0~+10V，應(yīng)使用 AOUT2（ 14 腳）和 GND。 與主軸控制相關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量 連接主軸裝置時(shí)需要使用輸入 /輸出開關(guān)量控制主軸電機(jī)的啟停、及接收相關(guān)的狀態(tài)與報(bào)警信息。 與主軸控制有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號(hào)的定義如下： 表 . 與主軸控制有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號(hào) 主軸啟停： 主軸啟停控制由 PLC 承擔(dān)，標(biāo)準(zhǔn)銑床 PLC 程序中關(guān)于主軸啟?？刂频男盘?hào)如下表所示。 表 . 與主軸啟停有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號(hào) 利用 、 輸出即可控制主軸裝置的正、反轉(zhuǎn)及停止，一般定義接通有效，這樣當(dāng) 接通時(shí)可控制主軸裝置正轉(zhuǎn)， 接通時(shí)，主軸裝置反轉(zhuǎn)，二者都不接通時(shí)，主軸裝置停止旋轉(zhuǎn)。在使用某些主軸變頻器或主軸伺服單元時(shí)也可用 、 作為主軸單元的使能信號(hào)。 部分主軸裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)方向由速度給定信號(hào)的正、負(fù)極性控制，這時(shí)可將主軸正轉(zhuǎn)信號(hào)用作主軸使能控制，主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)不用。 部分主軸控制器有速度到達(dá)和零速信號(hào)，由此可使用主軸速度到達(dá)和主軸零速輸入，實(shí)現(xiàn) PLC 對(duì)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)控。 主軸速度控 制： HNC21 通過 XS9 主軸接口中的模擬量輸出可控制主軸轉(zhuǎn)速，其中 AOUT1的輸出范圍為 10V~+10V 用于雙極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動(dòng)單元或變頻器，這時(shí)采用使能信號(hào)控制主軸的啟、停； AOUT2 的輸出范圍為 0~+10V，用于單極性速度指令輸入的主軸驅(qū)動(dòng)單元或變頻器，這時(shí)采用主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)信號(hào)控制主軸的正、反轉(zhuǎn)。 主軸定向控制： 實(shí)現(xiàn)主軸定向控制的方案一般有： 1． 采用帶主軸定向功能的主軸驅(qū)動(dòng)單元； 2． 采用伺服主軸即主軸工作在為控方式下； 3． 采用機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)。 對(duì)應(yīng)于第一種控制方式，標(biāo)準(zhǔn)銑 床 PLC 程序中定義了相關(guān)的輸入 /輸出的信號(hào)。 表 . 與主軸定向有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號(hào) 由 PLC 發(fā)生主軸定向命令即 接通，主軸單元完成定向后送回主軸定向完成信號(hào) 。 第二種控制方式，主軸作為一個(gè)伺服軸控制，可在需要時(shí)可由用戶 PLC 程序控制定向到任意角度。 第三種控制方式，根據(jù)所采用的具體方式，用戶可自行定義有關(guān) PLC 輸入 /輸出點(diǎn)，并編制相應(yīng) PLC 程序。 主軸換檔控制： 主軸自動(dòng)換檔通過 PLC 控制完成，標(biāo)準(zhǔn)銑床 PLC 程序中關(guān)于主軸換檔控制的信號(hào)如下表所示。 表 . 與主軸換檔控 制有關(guān)的輸入 /輸出開關(guān)量信號(hào) 使用主軸變頻器或主軸伺服時(shí)，需要在用戶 PLC 程序中根據(jù)不同的檔位確定主軸速度指令（模擬電壓）的值。 車床通常為手動(dòng)換檔，如果安裝了主軸編碼器，則需要在用戶 PLC 程序中根據(jù)主軸編碼器反饋的主軸實(shí)際轉(zhuǎn)速自動(dòng)判斷主軸目前的檔位，以調(diào)整主軸速度指令（模擬電壓）的值。 主軸編碼器連接： 通過主軸接口 XS9 可外接主軸編碼器，用于螺紋切割、攻絲等，本數(shù)控裝置可接入兩種輸出類型的編碼器，差分 TTL 方波或單極性 TTL 方波。 一般使用差分編碼器，從而確保長(zhǎng)的傳輸距離的可靠行及提 高抗干擾能力。 編碼器規(guī)格要求： 1． +5V 電源（ 200mA 以內(nèi)，若超過 200mA 需要設(shè)計(jì)外部電源供電）； 2． TTL 電平輸出； 3．差分 A、 B、 Z 信號(hào)輸出。 常用主軸編碼器型號(hào)為： LEC□ BMG05D（ L、 H） 數(shù)控裝置與進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的連接： HNC21 數(shù)控裝置提供了三類軸控制接口：串行接口、脈沖接口、模擬接口，可與目前流行的大多數(shù)驅(qū)動(dòng)裝置連接，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如表。 表 . 接口定義： 串行進(jìn)給驅(qū)動(dòng)接口： 串行進(jìn)給驅(qū)動(dòng)接口是與 HSV11 系列交流伺服驅(qū) 動(dòng)裝置連接的專用接口。它的特點(diǎn)是連接簡(jiǎn)便，抗干擾能力強(qiáng)，無漂移。 HNC21□ C 和 HNC21□ F 最多可提供 4 個(gè)串行進(jìn)給驅(qū)動(dòng)接口 XSXS4 XS4 XS43（第 4 軸是選項(xiàng)）。 ： ： 電平： RS232 通訊波頻率： 9600 脈沖進(jìn)給驅(qū)動(dòng)接口： 脈沖式接口使用脈沖信號(hào)，傳遞位置指令，可控制各種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、脈沖接口伺服驅(qū)動(dòng)裝置。其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，信號(hào)傳遞抗干擾能力強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生漂移，但構(gòu)成全閉環(huán)需在驅(qū)動(dòng)裝置中完成。 HNC21□ D 和 HNC21□ F 最多可提供 4 個(gè)脈沖進(jìn)給驅(qū)動(dòng)接口，連接插座為 XS XS3 XS3 XS33（第 4 軸是選項(xiàng)）。 ： 注： OUTA 模擬指令信號(hào)在 HNC21□ D 型號(hào)中無效。 ： 最高脈沖頻率： 800KHZ； 編碼器電源： +5V 150mA； 編碼器信號(hào)： RS422 電平； ： 脈沖指令輸出： 圖 42 脈沖指令輸出接口等效電路 碼盤信號(hào)輸入： 圖 43 碼盤信號(hào)輸入接口等效電路 ： 在數(shù)控裝置內(nèi)部，通過修改硬件配置參數(shù)，可以將 脈沖輸出形式設(shè)定為脈沖加方向，雙脈沖，兩項(xiàng)正交三種模式。 模擬進(jìn)給驅(qū)動(dòng)接口： 模擬式接口使用模擬量信號(hào)傳遞速度指令控制控制伺服驅(qū)動(dòng)裝置，可連接各種交、直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置。其特點(diǎn)是通用性強(qiáng)，可構(gòu)成全閉環(huán)控制；缺點(diǎn)是容易被干擾，發(fā)生漂移，不適合長(zhǎng)距離連接。 HNC21□ A 和 HNC21□ F 最多可提供 4 個(gè)模擬量軸接口，連接插座為與脈沖式接口相同，為 XS XS3 XS3 XS33（第 4 軸是選項(xiàng)）。 ： 注： CP+、 CP、 DIR脈沖指令信號(hào)在 HNC21□ A 型號(hào)中無效。 ： 速度指令輸出范圍： 20mA~+20mA（電流型）； 編碼器電源： +5V 150mA； 編碼器信號(hào)： RS422 電平； ： 速度指令輸出： 圖 44 速度指令輸出接口等效電路 碼盤信號(hào)輸入接口的等效電路見圖 43。 連接 HSV11 系列交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置 使用 HSV11 系列交流伺服驅(qū)動(dòng)裝置，需選用 HNC21□ C 或 HNC21□ F 數(shù)控裝置，通過 X