HNC-21铣床电气系统控制毕业设计pgs

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1、XX学院院设计说明明书课 题：数控铣床床电气系系统控制制毕业设设计 子课题: 同课题学学生姓名名: 专 业学生姓名名班 级学 号指导教师师完成日期期前言随着社会会生产和和科学技技术的发发展与进进步，PPLC技技术正在在不断地地深入到到各个领领域并迅迅速地向向前推进进，特别别是近几几年来在在机械加加工领域域引起了了许多深深刻的改改革。双双面钻孔孔组合机机床在运运用就就是运用用了PLLC技术术与机床床电气的的过程及及注意事事项，实实现了机机电一体体化的运运用，这这便使双双面组合合钻床操操作更加加方便，大大大提高高了工作作效率。目前，在在机械制制造业中中已不再再是仅仅仅要求单单机自动动化，而而是要求

2、求实现一一条生产产线，一一个车间间、一个个工厂甚甚至更大大规模的的全盘自自动化，这这便体现现PLCC技术的的重要性性。在设设计中，参参考了机机电一体体化技术术方面和和PLCC方面的的教材和和资料，在在书后的的参考文文献中列列出，这这些宝贵贵的资料料对我完完成毕业业设计起起到了重重要的作作用，在在设计中中有许多多不妥之之处，敬敬请老师师提出宝宝贵指正正.摘要数控钻铣铣床是现现代工业业生产中中不可缺缺少的部部分，可可以高速速、精确确的切削削零件。本本文就对对钻铣床床的机械械结构、电电气控制制和数控控三部分分进行了了设计，基基本可以以满足钻钻铣床的的运行。本本系统采采用的数数控装置置集成进进给轴接接

3、口、主主轴接口口、手持持单元接接口、内内嵌式PPLC接接口、远远程I/O板接接口于一一体，支支持硬盘盘、电子子盘等程程序存储储方式以以及软驱驱、DNNC、以以太网等等程序交交换功能能，具有有高性能能、配置置灵活、结结构紧凑凑、易于于使用、可可靠性高高的特点点。详细细给出了了主/控控制回路路图及一一些元件件的选择择。 关键字字：数控控装置 PLLC 主/控控制回路路目 录录第一章 绪论1.1数数控机床床的发展展史1.2数数控机床床的现状状1.3数数控机床床的特点点和用途途 11.4 PLCC相关技技术的发发展入应应用领域域 11.4.1 PPLC技技术简介介 11.4.2PLLC的基基本结构构1

4、.4.3 PPLC应应用领域域第二章 电气系系统控制制设计 2.1可编编程器的的选择和和可行性性的论证证 2.1.11设计的的内容及及任务 2.1.22可行性性论证 2.2总体体方案的的拟订和和论证 2.2.11总体设设计方案案的拟订订 2.3电气气部分设设计2.3.1选件件2.3.2电源源2.3.3数控控装置与与软驱单单元的连连接2.3.4数控控装置与与外部计计算机的的连接2.3.5数控控装置开开关量的的输入/输出2.3.6数控控装置与与手持单单元的连连接2.3.7数控控装置与与主轴装装置的连连接2.3.8数控控装置与与进给驱驱动装置置的连接接2.3.9急停停与超程程解除的的设计2.3.10

5、电电磁兼容容设计2.3.11数数控机床床系统总总体设计计第三章 伺服电电机的选选择与计计算 33.1伺伺服电机机的选择择计算 33.2惯惯量匹配配计算第四章 数控部部分设计计4.1基基本结构构与主要要功能4.1.1基本本配置4.1.2主要要技术规规格4.2操操作装置置4.2.1操作作台结构构4.2.2显示示器4.2.3NCCP键盘盘第五章 外文翻翻译第六章 参考文文献第一章 绪论1.1数数控机床床的发展展史： 119499年帕森森斯公司司正式接接受美国国空军委委托，在在麻省理理工学院院伺服机机构实验验室的协协助下，开开始从事事数控机机床的研研制工作作。经过过三年时时间的研研究，于于19552年

6、试试制成功功世界第第一台数数控机床床试验性性样机。这这是一台台采用脉脉冲乘法法器原理理的直线线插补三三坐标连连续控制制铣床，这这便是数数控机床床的第一一代。 119533年，美美国空军军与麻省省理工学学院协作作，开始始从事计计算机自自动编程程的研究究。这就就是APPT自动动编程的的开始。 119588年美国国克耐杜列克克公司在在世界上上首先研研制成功功了带自自动换刀刀装置的的数控机机床，称称为“加工中中心”。 119599年，计计算机行行业研制制出晶体体管元器器件，因因而数控控装置中中广泛采采用晶体体管和印印制电路路板，从从而跨入入第二代代数控时时代。 119655年，出出现了小小规模的的集成

7、电电路。由由于它体体积小、功功耗低，使使数控系系统的可可靠性得得以进一一步提高高，标志志数控系系统发展展到第三三代。 随随着计算算机技术术的发展展，小型型计算机机的价格格急剧下下降。小小型计算算机开始始取代专专用数控控计算机机，数控控的许多多功能由由软件程程序实现现。这样样组成的的数控系系统称为为计算机机数控系系统（CCNC）。119700年，在在美国芝芝加哥国国际机床床展览会会上，首首次展出出了这种种系统，称称为第四四代数控控。 119744年美国国、日本本等国首首先研制制出以微微处理器器为核心心的数控控系统。近近20年年来，微微处理器器数控系系统的数数控机床床得到了了飞速发发展的广广泛应用

8、用，这就就是第五五代数控控系统。1.2数数控机床床的现状状：数控技术术是制造造业实现现自动化化、柔性性化、集集成化生生产的基基础，现现代的CCAD/CAMM、FMSS、CIMMS等，都都是建立立在数控控技术之之上，离离开了数数控技术术，先进进制造技技术就成成了无本本之木。同同时，数数控技术术关系到到国家战战略地位位，是体体现国家家综合国国力水平平的重要要基础性性产业，其其水平高高低是衡衡量一个个国家制制造业现现代化程程度的核核心标志志，实现现加工机机床及生生产过程程数控化化，已经经成为当当今制造造业的发发展方向向。国产数控控机床始始终处于于低档迅迅速膨胀胀，中档档进展缓缓慢，高高档依靠靠进口的

9、的局面，特特别是国国家重点点工程需需要的关关键设备备主要依依靠进口口，技术术受制于于人。我我国进口口的数控控系统基基本为德德国西门门子（SSIMEENS）和和日本法法那克（FANUC）两家公司所垄断，这两家公司在世界市场的占有率超过。1.3数数控机床床的特点点和用途途：（1） 具有较强强的适应应性和通通用性数控机床床的加工工对象改改变时，只只需要新新编制相相应的程程序，输输入计算算机就可可以自动动地加工工出新的的工件。同同类工件件系列中中不同尺尺寸、不不同精度度的工件件，只需需要局部部修改或或增删零零件程序序的相应应部分。随随着数控控技术的的迅速发发展，数数控机床床的柔性性也在不不断扩展展，逐

10、步步向多工工序集中中加工方方向发展展。（2） 获得更高高的加工工精度和和稳定的的加工质质量数控机床床是按以以数字形形式给出出的指令令脉冲进进行加工工。目前前增量值值普遍到到达了00.0001mmm。进给给传动链链的反向向间隙与与丝杠导导程误差差等均可可由数控控装置进进行补偿偿，所以以可获得得较高的的加工精精度。（3） 具有较高高的生产产率数控机床床不需人人工操作作，四面面都有防防护罩，不不用担心心切削飞飞溅伤人人，可以以充分发发挥刀具具的切削削性能。因因此，数数控机床床的功率率的刚度度都比普普遍机床床性能高高，允许许进行大大切削用用量的强强力切削削。这有有效地缩缩短了切切削时间间。（4） 改善

11、劳动动条件，提提高劳动动生产率率应用数控控机床时时，工人人不需直直接操作作机床，而而是编好好程序调调整好机机床后由由数控系系统来控控制机床床，免除除了繁重重的手工工操作。一一人能管管理几台台机床，提提高了劳劳动生产产率。当当然，对对工人的的文化技技术要求求也提高高了。数数控机床床的操作作者，既既是体力力劳动者者，也是是脑力劳劳动者。（5） 能实现复复杂零件件的加工工普通机床床难以实实现或无无法实现现轨迹为为二次以以上的曲曲线或曲曲面的运运动，如如螺旋桨桨、气轮轮机叶片片之类的的空间曲曲面。而而数控机机床由于于采用了了计算机机插补技技术和多多坐标联联动控制制，可以以实现几几乎是任任意轨迹迹的运动

12、动和加工工任何形形状的空空间曲面面，适用用于各种种复杂曲曲面的零零件加工工。（6） 便于现代代化的生生产管理理用计算机机管理生生产是实实现管理理现代化化的重要要手段。数数控机床床的切削削条件、切切削时间间等都是是由预先先编好的的程序决决定，都都能实现现数据化化。这就就便于准准确地编编制生产产计划，为为计算机机管理生生产创造造了有利利条件。数数控机床床适宜与与计算机机联系，目目前已成成为计算算机辅助助设计、辅辅助制造造和计算算机管理理一体化化的基础础。1.4PPLC相相关技术术的发展展入应用用领域1.4.1 PPLC技技术简介介：随着微处处理器：计算机机和数字字通信技技术发展展，计算算机控制制已

13、经扩扩展到几几乎所有有领域。当当前用于于工业控控制的计计算机可可分为几几类，例例如，可可编程序序控制器器，基于于单片机机的测控控装置，用用于模拟拟量闭环环控制的的可编程程序调节节器，集集散控制制系统。PPLC由由于应用用面广、功功能强大大、使用用方便，所所以成为为当代工工业自动动化的主主要设备备之一，PPLC已已经广泛泛地应用用在各种种机械设设备和生生产过程程的自动动化的控控制系统统中。1.4.2 PPLC的的基本结结构PLC主主要由CCPU模模块、输输入模块块、输出出模块和和编程装装置组成成。1、CPPU模块块：CPU模模块主要要由微处处理器（CCPU芯芯片）和和存储器器组成，在在PLCC控

14、制系系统中，CCPU模模块相当当于人的的大脑和和心脏，不不断地采采集输入入信号执执行用户户程序，刷刷新系统统的输出出，存储储器用来来存储程程序和数数据。2、I/0模块块：输入（iinpuut）模模块和输输出模块块简称II/0模模块，它它是系统统的眼、耳耳、手、脚脚是联系系外部现现场设备备和CPPU模块块的桥梁梁，输入入模块用用来接收收和采集集输入信信号，开开关量输输入模块块用来接接收按钮钮选择开开关、限限位开关关等。3、编程程器：编程器用用来生成成用户程程序，并并用它进进行编程程修改和和监视用用户程序序的执行行情况，使使用编程程软件可可以在主主算机上上直接生生成编辑辑梯形图图或指令令表程序序，

15、并可可实现不不同编程程语言的的相互转转换，程程序被编编译后下下载到PPLC，也也可以将将PLCC中的程程序上传传到计算算机。4、电源源:PLC一一般使用用AC2220VV电源或或DC224V电电源，内内部的开开关为各各模块提提供不同同电压等等直流电电源，小小型PLLC可以以为输入入电路和和外部的的电子传传感器提提供DCC24VV电源驱驱动PLLC负载载的直流流电源一一般用户户提供。1.4.3 PPLC应应用领域域：在发达的的工业国国家，PPLC已已经广泛泛地应用用所有的的工业部部门，随随着其性性能价格格比的不不断提高高，应有有范围不不断扩大大，如11、运动动控制、金金属切削削机床、金金属成形形

16、机械、装装配机械械、机器器人、电电梯。22、闭环环控制如如：塑料料挤压成成形机、加加热炉以以及轻工工化工机机械冶金金电力。33、数据据处理：可用于于通信功功能传送送到智能能装置或或者将他他们打印印制表。44、通信信联网：PLCC与其它它智能控控制设备备一起可可以组成成集中管管理、分分散控制制的分布布式控制制系统。第二章电电气系统统控制设设计2.3.1选件件：2.3.1.11数控装装置（选选件）：选择华中中“世纪星星”HNCC-211 系列列数控装装置（HHNC-21TT HNNC-221M ）特点：“世纪星星”HNCC-211系列数数控装置置（HNNC-221T、HHNC-21MM）采用用先进

17、的的开放式式体系结结构，内内置嵌入入式工业业PC机机、高性性能322位中央央处理器器，配置置7.55彩色液液晶显示示屏和标标准机床床工程面面板，集集成进给给轴接口口、主轴轴接口、手手持单元元接口、内内嵌式PPLC接接口、远远程I/O板接接口于一一体，支支持硬盘盘、电子子盘等程程序存储储方式以以及软驱驱、DNNC、以以太网等等程序交交换功能能，主要要适用于于数控车车、铣床床和加工工中心的的控制。具具有高性性能、配配置灵活活、结构构紧凑、易易于使用用、可靠靠性高的的特点；图1所示示为NNNC-221数控控装置与与其他装装置、单单元连接接的总体体框图。注：图中中除电源源接口外外，其他他接口都都不是必

18、必须使用用的。图1 总总体框图图图2 HHNC-21数数控装置置接口图图XS1：电源接接口 XS22：外接接PC键键盘接口口XS3：以太网网接口 XXS4：软驱接接口XS5：RS2232接接口 XSS6：远远程I/O板接接口XS8：手持单单元接口口 XSS9：主主轴控制制接口XS100、XSS11：输入开开关量接接口 XSS20、XXS211：输出出开关量量接口XS300XSS33：模拟式式、脉冲冲式（含含步进式式）进给给轴控制制接口XS400XSS43：串行式式NSVV-111型伺服服轴控制制接口若使用软软驱单元元则XSS2、XXS3、XXS4、XXS5为为软驱单单元的转转接口。2.3.1.

19、22软驱单单元（选选件）：软驱单元元为系统统的数据据交换单单元，该该单元可可为系统统扩展软软盘数据据交换、外外接键盘盘、RSS2322、DNNC和以以太网接接口等功功能。需需要通过过转接线线与HNNC-221数控控装置连连接使用用。软驱单元元接口如如图3所所示：图3 软软驱单元元接口图图前视图接接口用于于和外部部计算机机连接，后后视图接接口用于于和HNNC-221连接接。2.3.1.33手持单单元（选选件）：手持单元元提供急急停按钮钮、使能能按钮、工工作指示示灯、坐坐标选择择（OFFF、XX、Y、ZZ、4）、倍倍率选择择（X11、X110、XX1000）及手手摇脉冲冲发生器器。手持单元元仅有一

20、一个DBB25的的接口。如如图4所所示：图4 手手持单元元接口图图手持接口口插头连连接但HHNC-21数数控装置置的手持持控制接接口XSS8上。2.3.1.44I/OO端子板板（选件件）：I/O端端子板分分输入端端子板和和输出端端子板两两种，通通常作为为HNCC-211数控装装置XSS10、XXS111、XSS20、XXS211接口的的转接单单元使用用，以方方便连接接及提高高可靠性性。输入端子子板与输输出端子子板均提提供NPPN和PPNP两两种端子子。每块输入入端子板板含200位开关关量输入入端子；每块输输出端子子板含116位开开关量输输出端子子及急停停（两位位）与超超程（两两位）端端子。图5

21、 输输入端子子板接口口图图6 输输出端子子板接口口图2.3.1.55远程II/O端端子板（选选件）：远程I/O端子子板分远远程输入入端子板板与远程程输出端端子板两两种，HHNC-21数数控装置置通过XXS6控控制。最最多可连连接4块块远程输输入端子子板与44块远程程输出端端子板。每块远程程输入端端子板提提供322位输入入开关量量端子，并并且支持持NPNN和PNNP两种种信号类类型。每每块远程程输出端端子板提提供322位NPPN开关关量输出出端子。图7 远远程输入入端子板板接口图图J1：与与数控装装置或上上级远程程I/OO端子板板连接接接口；J2：与与下级远远程I/O端子子板连接接接口；J3：输

22、输入开关关量（NNPN和和PNPP）和直直流244V电源源端子。J1：与与数控装装置或上上级远程程I/OO端子板板连接接接口；J2：与与下级远远程I/O端子子板连接接接口；J3：输输出开关关量（NNPN型型）和直直流244V电源源端子。2.3.2电源源：2.3.2.11供电要要求 电源源容量：数控装装置（外外部电源源1）：AC224V或或DC224V 1000W。 PPLC电电路（外外部电源源2）：DC224V 不低于于50WW。 电 源 线线：采用用屏蔽电电缆或双双绞线。 外部部电源11采用交交流ACC24VV电源时时（参见见供电方方式一），建建议数控控装置不不与其他他外部设设备共用用电源。

23、 外部部电源22建议采采用直流流DC224V/50WW开关电电源。若若开关量量输出信信号控制制的直流流24VV继电器器较多，可可适当增增加电源源容量，或或另外提提供电源源，但必必须与外外部电源源2共地地。若ZZ轴抱闸闸和电磁磁阀也虚虚DC224V供供电，尽尽量不要要与外部部电源22共用，以以减少电电磁阀等等器件对对数控装装置的干干扰。 外部部电源11采用直直流DCC24VV电源时时，可以以与外部部电源22共用一一个容量量不低于于1500W的直直流244V开关关量（参参见供电电方式二二）。 外部部电源11，2经经过数控控装置内内部电路路，由XXS8向向手持单单元上的的开关元元件及手手摇脉冲冲发生

24、器器提供电电源，如如图111所示。 远程程I/OO端子板板上的输输入/输输出开关关量可在在本地单单独使用用电源。2.3.2.22供电方方式一：采用交流流24VV+直流流24VV供电：图9 供供电方式式一2.3.2.33供电方方式二：采用直流流24VV供电：图10 供电方方式二2.3.2.44接地：2.3.2.44.1接接大地： XSS1的66脚在内内部已与与数控装装置的机机壳接地地端子接接通。由由于电源源线电缆缆中的地地线较细细，因此此，必须须单独增增加一根根截面积积不小于于2.55平方毫毫米的黄黄绿铜导导线作为为地线与与数控装装置的机机壳接地地端子相相连。2.3.2.44.1接接信号地地：

25、XSS1的44脚在数数控装置置内部已已与XSS10、XXS111、XSS20、XXS211开关量量接口的的1、22、144、155脚连通通。但为为了提高高开关量量信号的的抗干扰扰能力，XXS100、XSS11、XXS200、XSS21开开关量接接口的11，2，114，115脚应应采用单单独的电电线连接接到外部部DC224V电电源地上上，以减减少流过过XS11的4脚脚（244V地）的的电流，如如图111所示。 若某些些输入/输出开开关量控控制或接接收信号号的电气气元件（如如继电器器、按钮钮灯、接接近开关关、霍尔尔开关）的的供电电电源是单单独的，则则其供电电电源必必须与输输入输出出开关量量的供电电

26、电源共共地。否否则，数数控装置置不能通通过输出出开关量量可靠地地控制这这些元器器件，或或从这些些元器件件接收信信号。2.3.3数控控装置与与软驱单单元的连连接软驱单元元含3.5软驱驱驱动器器及标准准PC键键盘接口口（小圆圆口）、RRS2332接口口、以太太网接口口。各接接口的功功能和引引脚定义义与HNNC-221数控控装置完完全相同同。图112为软软驱单元元与数控控装置的的连接图图。图12 与软驱驱单元的的连接框框图图中连接接软驱单单元的四四根扩展展线接线线方式，均均以相应应引脚一一一对应应焊接，如如图133所示。图13 软驱单单元的接接线图软驱单元元与HNNC-221数控控装置之之间的距距离

27、主要要是受软软驱连接接电缆的的长度限限制，所所以二者者之间的的电缆长长度不宜宜超过11米。2.3.4数控控装置与与外部计计算机的的连接： HNCC-211数控装装置可以以通过RRS2332或以以太网与与外部计计算机连连接，并并进行数数据交换换与共享享。在硬硬件连接接上，可可以直接接由HNNC-221数控控装置背背面的XXS3、XXS5接接口连接接，也可可以通过过软驱单单元上的的串口接接口进行行转接。2.3.4.11通过RRS2332口与与外部计计算机连连接：图15 数控装装置通过过RS2232口口与PCC计算机机连接（有有软驱单单元的情情况）2.3.4.22连接以以太网：通过以太太网与外外部计

28、算算机连接接是一种种快捷、可可靠的方方式。可可以是与与某台外外部计算算机直接接电缆连连接（见见图166和图117），也也可以是是先连接接到HUUB（集集线器），再再经HUUB连入入局域网网，与局局域网上上的其他他任何计计算机连连接（见见图188和图119）。在硬件上上，可以以直接使使用HNNC-221背面面的以太太网连接接，也可可以通过过软驱单单元转接接后，用用软驱单单元上的的以太网网口连接接。连接电缆缆请使用用网络专专用电缆缆。以太网接接口插头头型号均均为RJJ45。直接电缆缆连接：图16 数控装装置通过过以太网网口与外外部计算算机直接接电缆连连接（没没有软驱驱单元的的情况）图17 数控装装

29、置通过过以太网网接口与与外部计计算机局局域网连连接（没没有软驱驱单元的的情况）图18 数控装装置通过过以太网网口与外外部计算算机局域域网连接接（有软软驱单元元的情况况）2.3.5数控控装置开开关量的的输入/输出2.3.5.11开关量量输入输输出接口口世纪星HHNC-21数数控开关关量输入入/输出出接口，有有本机输输入/输输出（可可通过输输入/输输出端子子板转接接）和远远程输入入输出两两种，其其中本机机输入有有40位位，本机机输出332位，远远程输入入/输出出各1228位（选选件）。2.3.5.11.1开开关量输输入接口口特性1 等效电路路NPN开开关量输输入：图20 输入开开关量接接口等效效电

30、路NPNN型PNP开开关量输输入：图21 输入开开关量接接口等效效电路PNPP型注：1 HNC-21本本机输入入为NPPN开关关量输入入；2 输入端子子板可提提供NPPN和PPNP两两种开关关量输入入端子；3 远程输入入板可提提供NPPN和PPNP两两种开关关量输入入端子。 2技技术参数数： （11）.采采用光电电耦合技技术，最最大隔离离电压225000VRMMS（一一分钟） （22）.电电源电压压24VV （33）.导导通电流流IF=59mAA （44）.最最大漏电电流0.11mA （55）.滤滤波时间间约2毫毫秒 注：用用有源开开关器件件（如无无触点开开关、霍霍尔开关关等）时时，必须须采用

31、DDC244V规格格。2.3.5.11.2开开关输入入接口引引脚定义义：1 HNC-21本本机开关关量输入入接口：图22 HNCC-211本机开开关量输输入接口口图2 输入端子子板接口口：图23 输入端端子板接接口图图24 3 远程输入入端子板板接口：图25 远程输输入端子子板接口口图J1：与与数控装装置或上上级远程程I/OO端子板板连接接接口；J2：与与下级远远程I/O端子子板连接接接口；J3：输输入开关关量（NNPN和和PNPP）和直直流244V电源源端子。 对于于同一位位，N型型和P型型不能同同时使用用。图262.3.5.11.3开开关量输输出接口口特性1 等效电路路NPN开开关量输输出

32、接口口：图27 输出开开关量接接口等效效电路NPNN型PNP型型开关量量输出接接口：图28 输出开开关量接接口等效效电路PNPP型注：1.HNCC-211本机输输出为NNPN型型输出； 2.输出端端子板可可同时提提供PNNP和NNPN型型输出； 3.远远程输出出端子板板分为两两种，可可分别提提供NPPN型和和PNPP型两种种端子。 22技术术参数 （1）.采用光光电耦合合技术，最最大隔离离电压225000VRMMS（一一分钟） （2）.电源电电压244V （3）.最大输输出电流流1000mA2.3.5.11.4开开关量输输出接口口引脚定定义1 HNC-21本本机开关关量输出出接口：图29 HN

33、CC-211本机开开关量输输出接口口图2 输出端子子板接口口：图30 输出端端子板接接口图图31 注：对应应于同一一位，NN型和PP型不可可同时使使用。3 远程输出出端子板板接口：图32 远程输输出端子子板接口口图J1：与与数控装装置或上上级远程程I/OO端子板板连接接接口；J2：与与下级远远程I/O端子子板连接接接口；J3：输输出开关关量（NNPN型型）和直直流244V电源源端子。图33 注：对于于端子为为PNPP型的远远程输出出端子板板，J33端子33344脚的信信号为PP0PP31。3.5.2直接接连接到到数控装装置：可将外部部的输入入/输出出信号，直直接连接接到世纪纪星HNNC-221

34、装置置上的XX10、XX11插插座。这这种连接接方式一一般用于于所需II/O点点较少，数数控装置置与电气气柜一体体的情况况。具有有成本低低，连接接简单的的特点，缺缺点是不不方便电电缆拆装装，没有有PNPP型输入入、输出出端子。图34 开关量量输入接接线图图35 开关量量输出接接线图2.3.5.33通过II/O端端子板连连接：如图366 所示示，分线线电缆将将HNCC-211数控装装置的XXS100、XSS11与与输入端端子板的的J1、XXS200、XSS21与与输出端端子板的的J1相相连。NNPN或或PNPP型开关关量输入入/输出出元器件件连接杂杂端子板板的J22上。该连接方方式适用用于所需需

35、用的II/O点点不多，且且数控装装置与强强电控制制电路分分装在不不同机柜柜内的情情况；具具有电路路调试、维维护方便便的优点点。图36 通过II/O端端子板连连接输入入/输出出开关量量输入端子子板上JJ1与JJ2各信信号的对对应关系系如下表表所示：输出端子子板上JJ1与JJ2个信信号的对对应关系系如下表表所示：端子板每每位开关关量都有有NPNN、PNNP两种种接线端端子，以以及发光光二级管管指示灯灯，便于于系统的的调试和和故障检检测。输入/输输出端子子板的JJ1接口口与HNNC-221数控控装置的的XS110、XXS111、XSS20、XXS211接口之之间互连连电缆的的连接方方式如图图37 所

36、示。图37 输入/输出端端子板与与数控单单元互联联线缆图图2.3.5.44通过远远程I/O端子子板连接接采用通讯讯方式工工作，通通过HNNC-221数控控装置的的XS66接口连连接到各各远程II/O端端子板。通通讯电缆缆将HNNC-221数控控装置的的XS66与远程程I/OO端子板板的J11相连，再再通过JJ2与下下一块远远程I/O端子子板相连连。如图图38 所示。该连接方方式适用用于需用用的I/O点很很多，需需要扩展展I/OO点数的的状况。其其优点是是所有远远程I/O端子子板与HHNC-21数数控装置置只需要要一根通通讯电缆缆串联连连接，简简化了系系统结构构，有效效距离可可以达到到50米米，

37、且板板上每位位开关量量都有发发光二级级管指示示灯，便便于系统统的调试试和故障障检测。最最多可分分别连接接4块远远程I/O输入入端子板板和4块块远程II/O输输出端子子板。图38 通过远远程端子子板连接接输入/输出开开关量远程I/O端子子板上的的输入/输出开开关量，按按板卡的的连接顺顺序排列列。远程程输入端端子板的的开关量量从第六六组即II48开开始（HHNC-21占占用五组组：I00I339，II40I477保留）。远远程输出出端子板板的开关关量，从从第四组组即0332开始始（HNNC-221占用用四组：000311）。最后一块块远程II/O端端子板JJ2接口口必须接接入一个个终端插插头（DD

38、B9头头孔）。接接线图见见图399 。图39 远程II/O端端子板与与HNCC-211数控装装置互联联线缆图图如图399 所示示，数控控装置的的XS66接口与与远程II/O端端子板的的J1接接口之间间管脚一一一对应应连接；远程II/O端端子板的的J2接接口与另另一块远远程I/O端子子板J11接口之之间管脚脚一一对对应连接接；最后后一块远远程I/O端子子板的JJ2借口口，应接接入一个个终端插插头，将将19、446管脚脚短接。2.3.6数控控装置与与手持单单元的连连接2.3.6.11HNCC-211手持接接口定义义： HHNC-21数数控装置置通过XXS8接接口（DDB255座孔）与与手持单单元连

39、接接。 XXS8的的引脚定定义如下下：图40 手持单元元中坐标标选择、增增量倍率率选择、使使能按钮钮、指示示灯等需需要占用用PLCC输入/输出开开关量。因因此，手手持接口口（XSS8）占占用了数数控装置置的开关关量输出出中的44路输出出（02280311）、开开关量输输入中的的8路输输入（II32I399）。注意：若若系统中中未选用用手持单单元，或或所选手手持单元元上没有有急停按按钮时，应应该通过过DB225头针针插头将将XS88上的第第4、117脚短短接。2.3.6.22连接标标准手持持单元：标准手持持单元，接接口为DDB255头针插插头，可可以直接接连接到到HNCC-211数控装装置的XX

40、S8接接口上。针对标准准手持单单元，HHNC-21手手持接口口提供标标准引脚脚定义（主主要涉及及输入/输出开开关量），引引脚定义义见表：表. 手手持接口口标准引引脚定义义（输入入/输出出开关量量）若未安装装手持单单元，则则需要通通过一个个DB225插头头短接手手持单元元控制接接口XSS8上的的4（EESTOOP2）、117（EESTOOP3）脚脚。否则则，HNNC-221数控控装置将将会因面面板上的的急停按按钮不起起作用，而而导致数数控装置置出现急急停报警警。图41 数控装装置与手手持单元元连接图图2.3.7数控控装置与与主轴装装置的连连接：HNC-21数数控装置置通过XXS9主主轴控制制接口

41、和和PLCC输入/输出接接口，可可连接各各种主轴轴驱动器器，实现现正、反反转、定定向，调调速等控控制，还还可以外外接主轴轴编码器器，实现现铣床上上的刚性性攻线功功能。2.3.7.11与主轴轴相关的的接口定定义2.3.7.11.1主主轴控制制接口XXS9XS9主主轴控制制接口，包包括主轴轴速度模模拟电压压指令输输出和主主轴编码码器反馈馈输入，其其信号定定义如下下表。信号特性性：1 主轴速度度模拟电电压信号号电压范围围：AOOUT11 -10VV+110V AOUUT2 0+100V负载电流流：最大大10mmA2 主轴编码码器接口口电源输出出：+55V 最大大2000mA编码器信信号：RRS422

42、2电平平使用主轴轴变频器器或主轴轴伺服单单元时，在在连接前前一定要要确认主主轴单元元模拟指指令电压压接口的的类型，若若为-110V+100V，应应使用AAOUTT1（66脚）和和GNDD；若为为0+10VV，应使使用AOOUT22（144脚）和和GNDD。2.3.7.11.2与与主轴控控制相关关的输入入/输出出开关量量连接主轴轴装置时时需要使使用输入入/输出出开关量量控制主主轴电机机的启停停、及接接收相关关的状态态与报警警信息。与主轴控控制有关关的输入入/输出出开关量量信号的的定义如如下：表. 与与主轴控控制有关关的输入入/输出出开关量量信号2.3.7.22主轴启启停：主轴启停停控制由由PLC

43、C承担，标标准铣床床PLCC程序中中关于主主轴启停停控制的的信号如如下表所所示。表. 与与主轴启启停有关关的输入入/输出出开关量量信号利用Y11.0、YY1.11输出即即可控制制主轴装装置的正正、反转转及停止止，一般般定义接接通有效效，这样样当Y11.0接接通时可可控制主主轴装置置正转，YY1.11接通时时，主轴轴装置反反转，二二者都不不接通时时，主轴轴装置停停止旋转转。在使使用某些些主轴变变频器或或主轴伺伺服单元元时也可可用Y11.0、YY1.11作为主主轴单元元的使能能信号。部分主轴轴装置的的运转方方向由速速度给定定信号的的正、负负极性控控制，这这时可将将主轴正正转信号号用作主主轴使能能控

44、制，主主轴反转转信号不不用。部分主轴轴控制器器有速度度到达和和零速信信号，由由此可使使用主轴轴速度到到达和主主轴零速速输入，实实现PLLC对主主轴运转转状态的的监控。2.3.7.33主轴速速度控制制：HNC-21通通过XSS9主轴轴接口中中的模拟拟量输出出可控制制主轴转转速，其其中AOOUT11的输出出范围为为-100V+10VV用于双双极性速速度指令令输入的的主轴驱驱动单元元或变频频器，这这时采用用使能信信号控制制主轴的的启、停停；AOOUT22的输出出范围为为0+10VV，用于于单极性性速度指指令输入入的主轴轴驱动单单元或变变频器，这这时采用用主轴正正转、主主轴反转转信号控控制主轴轴的正、

45、反反转。2.3.7.44主轴定定向控制制：实现主轴轴定向控控制的方方案一般般有：1 采用带主主轴定向向功能的的主轴驱驱动单元元；2 采用伺服服主轴即即主轴工工作在为为控方式式下；3 采用机械械方式实实现。对应于第第一种控控制方式式，标准准铣床PPLC程程序中定定义了相相关的输输入/输输出的信信号。表. 与与主轴定定向有关关的输入入/输出出开关量量信号由PLCC发生主主轴定向向命令即即Y1.3接通通，主轴轴单元完完成定向向后送回回主轴定定向完成成信号XX3.33。第二种控控制方式式，主轴轴作为一一个伺服服轴控制制，可在在需要时时可由用用户PLLC程序序控制定定向到任任意角度度。第三种控控制方式式

46、，根据据所采用用的具体体方式，用用户可自自行定义义有关PPLC输输入/输输出点，并并编制相相应PLLC程序序。2.3.7.55主轴换换档控制制：主轴自动动换档通通过PLLC控制制完成，标标准铣床床PLCC程序中中关于主主轴换档档控制的的信号如如下表所所示。表. 与与主轴换换档控制制有关的的输入/输出开开关量信信号使用主轴轴变频器器或主轴轴伺服时时，需要要在用户户PLCC程序中中根据不不同的档档位确定定主轴速速度指令令（模拟拟电压）的的值。车床通常常为手动动换档，如如果安装装了主轴轴编码器器，则需需要在用用户PLLC程序序中根据据主轴编编码器反反馈的主主轴实际际转速自自动判断断主轴目目前的档档位

47、，以以调整主主轴速度度指令（模模拟电压压）的值值。2.3.7.66主轴编编码器连连接：通过主轴轴接口XXS9可可外接主主轴编码码器，用用于螺纹纹切割、攻攻丝等，本本数控装装置可接接入两种种输出类类型的编编码器，差差分TTTL方波波或单极极性TTTL方波波。一般使用用差分编编码器，从从而确保保长的传传输距离离的可靠靠行及提提高抗干干扰能力力。编码器规规格要求求：1+55V电源源（2000mAA以内，若若超过2200mmA需要要设计外外部电源源供电）；2TTTL电平平输出；3差分分A、BB、Z信信号输出出。常用主轴轴编码器器型号为为：LEEC-BM-G055D（LL、H）2.3.8数控控装置与与进

48、给驱驱动装置置的连接接：HNC-21数数控装置置提供了了三类轴轴控制接接口：串串行接口口、脉冲冲接口、模模拟接口口，可与与目前流流行的大大多数驱驱动装置置连接，其其对应关关系如表表。表. 2.3.8.11接口定定义：2.3.8.11.1串串行进给给驱动接接口：串行进给给驱动接接口是与与HSVV-111系列交交流伺服服驱动装装置连接接的专用用接口。它它的特点点是连接接简便，抗抗干扰能能力强，无无漂移。HNC-21C和HHNC-21F最多多可提供供4个串串行进给给驱动接接口XSS40、XXS411、XSS42、XXS433（第44轴是选选项）。1.信号号定义：2.技术术规格：电平：RRS2332通

49、讯波频频率：9960002.3.8.11.2脉脉冲进给给驱动接接口：脉冲式接接口使用用脉冲信信号，传传递位置置指令，可可控制各各种步进进电机驱驱动装置置、脉冲冲接口伺伺服驱动动装置。其其特点是是通用性性强，信信号传递递抗干扰扰能力强强，不会会发生漂漂移，但但构成全全闭环需需在驱动动装置中中完成。HNC-21D和HHNC-21F最多多可提供供4个脉脉冲进给给驱动接接口，连连接插座座为XSS30、XXS311、XSS32、XXS333（第44轴是选选项）。1.信号号定义：注：OUUTA模模拟指令令信号在在HNCC-211D型号号中无效效。2.技术术规格：最高脉冲冲频率：8000KHZZ；编码器电电

50、源：+5V 1150mmA；编码器信信号：RRS4222电平平；3.等效效电路：脉冲指令令输出：图42 脉冲指指令输出出接口等等效电路路码盘信号号输入：图43 码盘信信号输入入接口等等效电路路 4.脉脉冲形式式： 在数数控装置置内部，通通过修改改硬件配配置参数数，可以以将脉冲冲输出形形式设定定为脉冲冲加方向向，双脉脉冲，两两项正交交三种模模式。2.3.8.11.3模模拟进给给驱动接接口：模拟式接接口使用用模拟量量信号传传递速度度指令控控制控制制伺服驱驱动装置置，可连连接各种种交、直直流伺服服驱动装装置。其其特点是是通用性性强，可可构成全全闭环控控制；缺缺点是容容易被干干扰，发发生漂移移，不适适

51、合长距距离连接接。HNC-21A和HHNC-21F最多多可提供供4个模模拟量轴轴接口，连连接插座座为与脉脉冲式接接口相同同，为XXS300、XSS31、XXS322、XSS33（第第4轴是是选项）。 1.信信号定义义：注：CPP+、CCP-、DDIR-脉冲指指令信号号在HNNC-221A型号号中无效效。 2.技技术规格格： 速度指指令输出出范围：-200mA+200mA（电电流型）； 编码器器电源：+5VV 1150mmA； 编码器器信号：RS4422电电平； 3.等等效电路路： 速度指指令输出出：图44 速度指指令输出出接口等等效电路路 码盘信信号输入入接口的的等效电电路见图图43。2.3.

52、8.22连接HHSV-11系系列交流流伺服驱驱动装置置使用HSSV-111系列列交流伺伺服驱动动装置，需需选用HHNC-21C或HHNC-21F数控控装置，通通过XSS40XS443轴通通讯接口口连接HHSV-11伺伺服驱动动装置，最最多可连连接4台台伺服驱驱动装置置。图45 为HNNC-221连接接HSVV-111伺服驱驱动装置置的总体体框图。图45 HNCC-211控制HHSV-11系系列交流流伺服驱驱动器的的总体框框图图46 是HNNC-221连接接HSVV-111伺服驱驱动的一一个实例例。图46 HNCC-211与HSSV-111型伺伺服驱动动器的连连接2.3.9急停停与超程程解除的的

53、设计HNC-21数数控装置置操作面面板和手手持单元元上，均均设有急急停按钮钮，用于于：当数控系系统或数数控机床床出现紧紧急情况况，需要要使数控控机床立立即停止止运动或或切断动动力装置置（如伺伺服驱动动器等）的的主电源源；当数控系系统出现现自动报报警信息息后，须须按下急急停按钮钮。待查查看报警警信息并并排除故故障后，再再松开急急停按钮钮，使系系统复位位并恢复复正常。该该急停按按钮及相相关电路路所控制制的中间间继电器器（KAA）的一一个常开开触点应应该接入入HNCC-211数控装装置的开开关量输输入接口口，以便便为系统统提供复复位信号号。HNC-21数数控装置置操作面面板设有有超程解解除按钮钮，用

54、于于机床压压下超程程限位开开关后，手手工操作作解除超超程状态态。HNC-21数数控装置置为此设设计了接接口电路路，相关关信号如如表所示示。表.内部电路路关系和和外部电电路的设设计如图图47 所示。除数控装装置操作作面板和和手持单单元处的的急停按按钮外，系系统还可可根据实实际需要要，设置置更多急急停按钮钮。所有有急停按按钮的常常闭触点点以串联联方式，连连接到系系统的急急停回路路中。在在正常情情况下，急急停按钮钮处于松松开状态态，其触触点处于于常闭状状态。按按下急停停按钮后后，其触触点断开开，使得得系统的的急停回回路所控控制的中中间继电电器KAA断电，而而切断移移动装置置（如进进给轴电电机、主主轴

55、电机机、刀库库/架电电机等）的的动力电电源。同同时，连连接在PPLC输输入端的的中间继继电器KKA的一一组常开开触点，向向系统发发出急停停报警。此此信号在在打开急急停按钮钮时则作作为系统统的复位位信号。图47 急停与与超程解解除信号号内部电电路关系系和外部部电路建建议接法法系统中，各各轴的正正向、负负向的超超程限位位开关的的常闭触触点以串串联方式式，连接接到系统统的超程程回路中中。同时时，每个个超程限限位开关关另有一一个常开开触点连连接PLLC输入入端，是是系统能能够判断断各超程程限位开开关的状状态。在在正常情情况下，超超程限位位开关处处于松开开状态。若若用户操操作机床床，不慎慎将某轴轴的超程程限位开开关压下下，其常常闭触点点断开，使使得系统统的超程程回路断断开，同同时，使使急停回回路中的的中间继继电器KKA断电电，而自自动切断断移动装装置的动动力电源源。超程程限位开开关连接接在PLLC输入入端的常常开触点点向系统统发出超超程报警警信息（发发生超程程的坐标标轴及超超程方向向），并并使超程程解除按按钮上的的指使灯灯发光。与急停报报警一样样，发生生超程时时，中间间继电器器KA断断电也会会断电，中中间继电电器KAA的一组组常开触触点也会会通过PPLC输输入端，向向系统发发出急停停报警信信号。但但系统的的PLCC除检测测中