【正文】 量輸入（如主軸正、反轉(zhuǎn)，主軸停止等）不需要用戶自己設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)中只需要設(shè)計(jì)如下輸入信號：X、Y、Z三軸參考點(diǎn)信號、三軸超程輸入報(bào)警信號、急停輸入信號、外部報(bào)警信號（冷泵）、主軸報(bào)警信號。2）開關(guān)量輸入接口引腳定義HNC18i/19i 數(shù)控裝置的PLC 輸入開關(guān)量主要分布在XS6 (PLC 輸入接口)和XS7 (手持單元接口)內(nèi),為了使用方便,有些PLC 輸入信號也以并聯(lián)的形式分布在XS5 (主軸控制接口)和XS13 (進(jìn)給軸控制接口)內(nèi)。 ： PLC輸入接口XS6引腳布局圖： XS6引腳定義信號名說明+24V 24VGPLC DC24V電源X軸準(zhǔn)備好Y軸準(zhǔn)備好Z軸準(zhǔn)備好X軸參考點(diǎn)Y軸參考點(diǎn)Z軸參考點(diǎn)超程輸入急停報(bào)警外部報(bào)警主軸報(bào)警注：XS6其它部分接口使用不到。 （X軸準(zhǔn)備好）、（Y軸準(zhǔn)備好）、（Z軸準(zhǔn)備好）、（主軸報(bào)警）與進(jìn)給軸控制接口和主軸控制接口中的同名信號是并聯(lián)關(guān)系，功能是等效的，可以任選一處使用。 根據(jù)以上對開關(guān)量輸入接口定義分析和本次設(shè)計(jì)中需要的功能定義，設(shè)計(jì)以下PLC輸入原理圖。參考點(diǎn)開關(guān)與超程開關(guān)為同一個(gè)行程開關(guān)，只是它們的限位擋鐵位置不同。當(dāng)冷泵電機(jī)處于過載或斷相時(shí)，熱繼電器FR1會阻止電機(jī)過熱而斷開，從而對電機(jī)起到保護(hù)作用，熱繼電器觸點(diǎn)斷開后，XS6接收到信號，從而發(fā)出報(bào)警信息。急停按鈕為防止機(jī)床出現(xiàn)意外情況而設(shè)計(jì)，按下后機(jī)床停止任何動作。，當(dāng)變頻器出現(xiàn)過熱等意外情況時(shí)，主軸報(bào)警。 ： PLC輸入原理圖 開關(guān)量輸出接口特性及設(shè)計(jì)電路 1） 等效電路 開關(guān)量電路輸出接口等效電路開關(guān)量輸出接口驅(qū)動電感性負(fù)載（如繼電器），須在線圈附近接入續(xù)流二極管，以保護(hù)輸出電路，減少干擾。 用輸出開關(guān)量驅(qū)動DC24V繼電器2）開關(guān)量輸出接口引腳定義：HNC18i數(shù)控裝置的PLC 輸出開關(guān)量主要分布在XS9（ PLC 輸出接口）和XS7（手持單元接口）內(nèi)，為了使用方便，有些PLC 輸出信號也以并聯(lián)的形式分布在XS5（ 主軸控制接口）和XS13 （進(jìn)給軸控制接口）內(nèi)。 ： PLC輸出接口XS9引腳布局圖： XS9引腳定義信號名功能說明24VGPLC DC24V電源地復(fù)位（報(bào)警解除）使能主軸正轉(zhuǎn)主軸反轉(zhuǎn)主軸制動主軸定向刀具夾緊刀具松開U7U8冷卻潤滑主軸4檔主軸3檔主軸2檔主軸1檔U0U1U2U3空該腳無定義注:在以上眾多的引腳中，由于機(jī)床功能較為簡單，在設(shè)計(jì)中只使用到了主軸正反轉(zhuǎn)功能、冷卻泵控制功能。（復(fù)位）（使能）、（主軸正轉(zhuǎn)）、（主軸反轉(zhuǎn)）、（主軸制動）、（U6）與進(jìn)給軸控制接口和主軸控制接口中的同名信號是并聯(lián)關(guān)系，功能是等效的，設(shè)計(jì)時(shí)可以任選一處使用。根據(jù)以上對開關(guān)量輸出接口定義分析和本次設(shè)計(jì)中需要的功能定義，： PLC輸出原理圖 該系床的工作臺尺寸為1370330，行程為左右（X）800mm,前后（Y）330mm,上下（Z）150mm。主軸端面至工作臺最大距離為430mm。 升降臺電機(jī)為三相異步電機(jī)，通過接觸器KM3和KM4改變電機(jī)電源相序來改變電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，通過絲杠傳動，工作臺上升與下降。設(shè)計(jì)升降臺主電路與控制電路如下： 升降臺電機(jī)主電路圖 升降臺控制電路升降臺控制電路說明： 在本次設(shè)計(jì)的升降臺數(shù)控銑床中，升降臺的上升與下降不是通過數(shù)控系統(tǒng)來控制，而是通過上升與下降按鈕SB4和SB5來控制的。除了電氣控制外，升降臺還可以通過機(jī)械升降來控制，即通過扳手的搖動帶動絲杠轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步使工作臺上升與下降。具體控制原理如下： 當(dāng)系統(tǒng)上電后，伺服驅(qū)動器的故障連鎖信號無報(bào)警，則繼電器KA1線圈通電，觸點(diǎn)閉合。若機(jī)械升降扳手掛在絲杠上，如果按下升降按鈕，扳手有可能飛出引起事故，所以在控制中加入SQ1限動按鈕，當(dāng)扳手掛在絲杠上時(shí)，限動按鈕被壓下，SQ1斷開。升降臺不能進(jìn)行電動升降。當(dāng)卸下?lián)u動扳手時(shí)，限動開關(guān)SQ1閉合，按下上升按鈕時(shí)，接觸器KM3線圈通電，主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)正轉(zhuǎn)上升，同時(shí)輔助觸點(diǎn)斷開，使下降按鈕無效。松開按鈕，電動機(jī)停止。同理，當(dāng)按下下降按鈕時(shí)，接觸器KM4通電，電動機(jī)反轉(zhuǎn)下降，輔助觸點(diǎn)斷開，上升按鈕SB4無效。SQSQ3為上下限位開關(guān)，防止升降臺過行程。本次設(shè)計(jì)中使用的冷泵電機(jī)為三相異步電機(jī)，電源輸入為380V，由數(shù)控裝置輸出可知。數(shù)控系統(tǒng)控制冷泵電機(jī)的原理圖如下圖所示，由KA4繼電器的觸點(diǎn)控制KM2交流接觸器，KM2的主觸點(diǎn)控制冷泵電機(jī)的通斷。 數(shù)控裝置控制冷卻泵電機(jī)原理接線圖機(jī)床潤滑電機(jī)為河谷自動潤滑泵，系統(tǒng)上電后，接觸器KM1觸點(diǎn)閉合，潤滑泵電機(jī)通電，開始泵油潤滑機(jī)床導(dǎo)軌，絲杠等。潤滑泵會每隔一段時(shí)間潤滑一次，間隔時(shí)間可調(diào)。： 潤滑控制電路原理圖第四章 參數(shù)設(shè)置數(shù)控機(jī)床電氣控制部分完成后，就應(yīng)該進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。參數(shù)設(shè)置包括數(shù)控裝置參數(shù)設(shè)計(jì)、伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置、變頻器參數(shù)設(shè)置。修給參數(shù)前，必須理解參數(shù)的功能和熟悉原設(shè)定值，不正確的參數(shù)設(shè)置和修改，可能造成嚴(yán)重的后果。參數(shù)修改后，必須重新啟動數(shù)控裝置后方能生效，所以，更動參數(shù)后，一定要重新啟動數(shù)控裝置。 數(shù)控裝置參數(shù)有很多，其中部分參數(shù)是機(jī)床廠家不需改變的默認(rèn)參數(shù)，部分參數(shù)是需要根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)及配套設(shè)備的功能情況進(jìn)行修改。以下所列出的參數(shù)包括機(jī)床的重要參數(shù)和需要修改的參數(shù)，部分默認(rèn)的參數(shù)不作介紹。l 直徑/半徑編程值：0 、【1】說明：1表示直徑編程；0表示半徑編程。l 脈沖輸出形式值：【0】、2說明：0表示單脈沖；1表示雙脈沖；2表示AB相正交脈沖。l 是否采用斷電保護(hù)機(jī)床位置值：0、【1】說明：0表示不采用斷電保護(hù)；1表示采用斷電保護(hù)。 坐標(biāo)軸參數(shù)設(shè)置l 外部脈沖當(dāng)量分子和外部脈沖當(dāng)量分母（um） 參數(shù)名X軸Y軸Z軸外部脈沖當(dāng)量分子117外部脈沖當(dāng)量分母121280說明：兩者的商為坐標(biāo)軸的實(shí)際脈沖當(dāng)量，即每個(gè)位置單位，所對應(yīng)的實(shí)際坐標(biāo)軸移動的距離，即系統(tǒng)電子齒輪比。移動軸外部脈沖當(dāng)量分子的單位為微米；外部脈沖當(dāng)量分母無單位通過設(shè)置外部脈沖當(dāng)量分子和外部脈沖當(dāng)量分母，可實(shí)現(xiàn)改變電子齒輪比的目的。也可通過改變電子齒輪比的符號，達(dá)到改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的目的。l 回參考點(diǎn)方向值：、【+】說明：發(fā)出回參考點(diǎn)指令后，坐標(biāo)軸尋找參考點(diǎn)的初始移動方向。l 參考點(diǎn)位置單位：微米值：21474836482147483647 設(shè)定值【0】說明：設(shè)置參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。一般將機(jī)床坐標(biāo)系的零點(diǎn)定為參考點(diǎn)位置。因此通常將其設(shè)置為0。l 參考點(diǎn)開關(guān)偏差單位：微米值：3476832767 設(shè)定值【0】說明：回參考點(diǎn)時(shí)，坐標(biāo)軸找到Z脈沖后，并不作為參考點(diǎn)，而是繼續(xù)走過一個(gè)參考點(diǎn)開關(guān)偏差值，才將其坐標(biāo)設(shè)置為參考點(diǎn)。l 回參考點(diǎn)快移速度單位：毫米/分值：065535 設(shè)定值【1800】說明：回參考點(diǎn)時(shí)，在壓下參考電開關(guān)前的快速移動速度。注意：該值必須小于最高快意速度。 若回參考點(diǎn)速度設(shè)置得太快，應(yīng)注意參考點(diǎn)開關(guān)與臨近的限位開關(guān)（一般為正限位開關(guān)）的距離不宜太小，以避免因回參考點(diǎn)速度太快而來不及減速，壓下了限位開關(guān)，造成超程報(bào)警而回參考點(diǎn)失敗。另外，參考點(diǎn)開關(guān)的有效行程也不宜太短，以避免機(jī)床來不及減速，就已越過了參考點(diǎn)開關(guān)而造成回參考點(diǎn)失敗。l 回參考點(diǎn)定位速度單位：毫米/分值：065535 設(shè)定值【100】說明：回參考點(diǎn)時(shí)，在壓下參考電開關(guān)后，減速定位移動的速度。注意：該數(shù)值必須小于回參考點(diǎn)快移速度。l 單向定位偏移值單位：微米值：3276832767 設(shè)定值【1000】說明：工作臺G60單向定位時(shí)，在接近定位點(diǎn)從快移速度轉(zhuǎn)換為定位速度時(shí)，減速點(diǎn)和定位點(diǎn)之間的偏差。l 最高快移速度單位：毫米/分值：065535 設(shè)定值：X軸【5000】、Y軸【5000】、Z軸【4000】說明：當(dāng)快移修調(diào)為最大時(shí)，G00快移定位的最大速度。注意：最高快移速度必須是該軸所有速度設(shè)定參數(shù)里設(shè)定值為最大的。最高快移速度與外部脈沖當(dāng)量分子和分母的比值密切相關(guān)。一定要合理設(shè)置此參數(shù)以免超出電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍。l 最高加工速度單位：毫米/分值：065535 設(shè)定值【4000】說明：在一定精度條件下，數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行加工指令，所準(zhǔn)許的最大加工速度。注意：此參數(shù)與加工要求、機(jī)械傳動情況及負(fù)載情況有關(guān)；最高加工速度必須小于最高快移速度。l 定位允差單位:微米值：0255 設(shè)定值【20】說明：坐標(biāo)軸定位時(shí)，所允許的最大偏差。注意：根據(jù)電機(jī)大小、驅(qū)動器性能及負(fù)載而定，一般在10—50之間。若該參數(shù)太小，系統(tǒng)容易因達(dá)不到定位允差而停機(jī)；若該參數(shù)設(shè)置太大，則會影響加工精度。一般來說，機(jī)床越大，該值越大；機(jī)床傳動情況和精度越差，該值越大。 HVS16伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置HVS16系列伺服驅(qū)動器有各種參數(shù)，通過這些參數(shù)可調(diào)整或設(shè)定驅(qū)動器的性能和功能。參數(shù)分為兩類，一類為運(yùn)動參數(shù)；一類為控制參數(shù)。分別對應(yīng)在運(yùn)動參數(shù)模式和控制參數(shù)模式，可以通過驅(qū)動器面板按鍵或計(jì)算機(jī)串口來查看、設(shè)定和調(diào)整這些參數(shù)。HVS16型伺服提供了32種運(yùn)動參數(shù)和5種保留運(yùn)動參數(shù)，定義如下：l 下表中的出廠值以適配登奇電機(jī)廠GK60606電機(jī)的驅(qū)動器為例，帶“*”標(biāo)志的參數(shù)在其它型號中可能不一樣。l 適用方式中，P代表位置控制方式；S代表速度方式。T代表轉(zhuǎn)矩方式。 ： 參數(shù)一覽表本次設(shè)計(jì)配置GK6系列伺服電機(jī)，因此上表中的部分參數(shù)修要修改，修改如表： 修改部分參數(shù)表參數(shù)號名稱功能設(shè)定值PA0位置比例增益1）設(shè)定位置環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益。2）設(shè)置值越大，增益越高，剛度越大，相同頻率指令脈沖條件下，位置滯后量越小。但數(shù)值太大可能會引起振蕩或超調(diào)。3)參數(shù)數(shù)值由具體的伺服系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定.6000PA1位置前饋增益1）設(shè)定位置環(huán)的前饋增益。2）設(shè)定為100%時(shí)，表示在任何頻率的指令脈沖下，位置滯后量總是為0。3）位置環(huán)的前饋增益大，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高，但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生振蕩。4）不需要很高的響應(yīng)特性時(shí)本參數(shù)通常設(shè)為0。0PA2速度比例增益1）設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益。2）設(shè)置值越大，增益越高，剛度越大。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載值情況確定。一般情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大。3）在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下盡量設(shè)定較大的值。5560PA3速度積分時(shí)間常數(shù)1）設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間常數(shù)。2）設(shè)置值越小，積分速度越快，參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負(fù)載情況確定。一般情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大，3）在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下盡量設(shè)定較小的值。16PA4速度反饋濾波因子1)設(shè)定速度反饋低通濾波器特性。2)數(shù)值越大,截止頻率越低,電機(jī)產(chǎn)生的噪音越小。如果負(fù)載慣量很大，可以適當(dāng)減小設(shè)定值。數(shù)值太大，造成響應(yīng)變慢可能會引起振蕩。3）數(shù)值越小，截止頻率越高，速度反饋響應(yīng)越快。如果需要較高的速度響應(yīng)可以適當(dāng)減小設(shè)定值。4PA13位置指令脈沖分頻分子1）設(shè)置位置指令脈沖的分倍頻電子齒輪。2）、 參數(shù)設(shè)置，可以很方便地與各種脈沖源相匹配以達(dá)到用戶理想的控制分辨率（即角度/脈沖）。1PA14位置指令脈沖分頻分母1PA22位置指令脈沖輸入方式1）設(shè)置位置指令脈沖的輸入形式。2）通過參數(shù)設(shè)定為3種輸入方式之一:0： 兩相正交脈沖輸入1： 脈沖+方向2： CCW 脈沖/CW 脈沖3）CCW 是從伺服電機(jī)的軸向觀察，反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，定義為正向。4）CW 是從伺服電機(jī)的軸向觀察，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)定義為反向。1PA23控制方式選擇1）用于選擇伺服驅(qū)動器的控制方式。0：位置控制方式，接收位置脈沖輸入指令；1：模擬速度控制方式，接收模擬速度指令；2：模擬轉(zhuǎn)矩控制方式，接收模擬轉(zhuǎn)矩指令；3：內(nèi)部速度控制方式，由參數(shù)20設(shè)定數(shù)字速度指令；0PA24伺服電機(jī)的磁極對數(shù)1）設(shè)定伺服電機(jī)的磁極對數(shù)；1