FANUC数控系统硬件连接数控系统硬件连接一、一、CNC的结构的结构 CNC提供各种系统参数，提供各种系统参数，由用户去设定，这是考虑由用户去设定，这是考虑到其通用性，以便能在各到其通用性，以便能在各种机床上使用。种机床上使用。CNC用户应用程序一般用用户应用程序一般用“G代码代码”语言描述。语言描述。CNC根据根据PMC发出的控制发出的控制信号读取存放在信号读取存放在SRAM中中的的G代码程序进行运转。代码程序进行运转。 FANUC数控系统还数控系统还可以使用多通道控可以使用多通道控制，即用制，即用1套控制装套控制装置控制多把独立运置控制多把独立运动的刀具或工作台。动的刀具或工作台。一个典型的双通道一个典型的双通道控制的系统结构图控制的系统结构图如图所示。如图所示。多通道系统的类型包括：多通道系统的类型包括：每个通道具有各自的每个通道具有各自的CPU；单单CPU双通道控制；双通道控制；双双CPU控制控制3个通道。个通道。在多通道系统中，显示器在多通道系统中，显示器/MDI通过切换信号在各通道间进通过切换信号在各通道间进行切换。每个通道有各自的加工程序、行切换。每个通道有各自的加工程序、CNC参数和刀具补参数和刀具补偿量等。在加工过程中，通道间互相等待时，使用等待偿量等。在加工过程中，通道间互相等待时，使用等待M代码。但代码。但PMC一般为各系统公用一般为各系统公用1个。个。例：单主轴双刀架车床。如图所示，可用例：单主轴双刀架车床。如图所示，可用2把刀具同时加工把刀具同时加工1个零件。个零件。例：双主轴双刀架车床。如图所示，可用例：双主轴双刀架车床。如图所示，可用2个刀架加工安装在个刀架加工安装在2个主轴上的个主轴上的2个工件。个工件。二、二、CNC总体连接总体连接 0i I/O LINK接线图 0i-MATE I/O LINK接线图三、电源的连接三、电源的连接系统自身不含电源模块，因此需要从外部输入系统自身不含电源模块，因此需要从外部输入24VDC电源电源给控制单元供电，如图所示。该给控制单元供电，如图所示。该24VDC电源规格要求：电源规格要求：+24V10%（21.6V26.4V）。）。 ON/OFF电路。建议不采用电路。建议不采用24VDC电源的电源的ON/OFF电路电路B。四、外设连接四、外设连接五、主轴的连接五、主轴的连接串行主轴接口。如果串行主轴接口。如果NC与主轴放大器之间使用与主轴放大器之间使用I/O Link接口的光缆时接口的光缆时,+5V信号用来给信号用来给I/O Link光缆适配器供电。不使用光缆时不用连接该信号。光缆适配器供电。不使用光缆时不用连接该信号。模拟主轴接口。额定模拟输出电压为：模拟主轴接口。额定模拟输出电压为：10V。当。当主轴指令电压有效时，主轴指令电压有效时，ENB1、ENB2接通。如果接通。如果使用使用FANUC主轴伺服单元，不使用这一信号。主轴伺服单元，不使用这一信号。由于主轴系统不同，所使用的检测器不同，系统与主轴由于主轴系统不同，所使用的检测器不同，系统与主轴的连接也不同。下图的主轴连接中，电动机内部使用的连接也不同。下图的主轴连接中，电动机内部使用M型传感器，它输出型传感器，它输出A/B相相2种信号，一般只检测速度。如种信号，一般只检测速度。如果需要果需要1转信号，或转信号，或Z相信号，可选择相信号，可选择MZ型传感器；如型传感器；如果需要做果需要做CS轮廓控制，则选择高分辨率磁性脉冲编码器，轮廓控制，则选择高分辨率磁性脉冲编码器，也称也称CS传感器，分辨率为传感器，分辨率为9000P/r。 如果采用位置编码器进行定向控制，其连接如果采用位置编码器进行定向控制，其连接如图所示。如图所示。 在主轴上安装了磁开关，以便进行主轴定向控制。在主轴上安装了磁开关，以便进行主轴定向控制。 六、伺服连接六、伺服连接FANUC数控系统与伺服之间的连接使用数控系统与伺服之间的连接使用FSSB总线。总线。FSSB是是FANUC Serial Servo Bus(发那科串行伺服总线发那科串行伺服总线)的缩写。该总线的缩写。该总线使用专用的光缆将使用专用的光缆将1台主控器与多台从控器台主控器与多台从控器进行串行连接。这里，主控器侧是进行串行连接。这里，主控器侧是NC单元，单元，从控器是伺服放大器（主轴放大器除外）从控器是伺服放大器（主轴放大器除外）及分离型位置检测器用接口单元。及分离型位置检测器用接口单元。使用使用FSSB的系统，下列参数需要给轴设定：的系统，下列参数需要给轴设定：No.1023、No.1905、No.1910到到1919、No.1936，1937。设定这些参数时，三种方法比较实用。设定这些参数时，三种方法比较实用。自动设定：在自动设定：在FSSB设定画面，通过输入与轴和放大器设定画面，通过输入与轴和放大器相关联的数据，轴设定值的计算被自动执行，参数号相关联的数据，轴设定值的计算被自动执行，参数号1023，1905，1910到到1919，1936和和1937被自动设定。被自动设定。 手动设定手动设定2：输入参数号：输入参数号1023，1905，1910到到1919，1936和和1937的期望值。的期望值。手动设定手动设定1：基于：基于1023号设定，执行轴的缺省设定。参号设定，执行轴的缺省设定。参数号数号1905，1910到到1919，1936和和1937不需要被设定。不需要被设定。自动设定不执行。自动设定不执行。 从属号即驱动号。从属设备包括放大器和脉冲模块。一个从属号即驱动号。从属设备包括放大器和脉冲模块。一个2轴的放大器包含两个驱动，一个轴的放大器包含两个驱动，一个3轴的放大器包含三个驱轴的放大器包含三个驱动。驱动号码（动。驱动号码（1，2，3， ，10）按照驱动分配以升序）按照驱动分配以升序排列；越小的号码所指定的驱动离排列；越小的号码所指定的驱动离CNC越近。如图所示。越近。如图所示。图中图中M1/M2分别为第一分别为第一/第二分离型检测器接口单元。第二分离型检测器接口单元。自动设定自动设定当下列参数设定后，使用当下列参数设定后，使用FSSB设定画面可设定画面可以执行自动设定。以执行自动设定。 No.1902#0=0 No.1902#1=0 例：半闭环的设定。例：半闭环的设定。第第1步步 设定参数设定参数No.1023如下：如下： X：1 Y：2 Z：3 A：4 第第2步步 各个轴的伺服参数初始化。各个轴的伺服参数初始化。 第第3步步 CNC关机再开机。关机再开机。第第4步步 在如图所示的放大器设定画面输入轴号。在如图所示的放大器设定画面输入轴号。 第第5步步 按软键按软键SETTING。（当输入一个值后此软键才显示）。（当输入一个值后此软键才显示） 第第6步步 按功能键按功能键SYSTEM。第第7步步 按延续菜单键几次，直到显示按延续菜单键几次，直到显示FSSB。 第第8步步 按软键按软键FSSB切换屏幕显示到放大器设定画面，显切换屏幕显示到放大器设定画面，显示下列软键：示下列软键： 第第9步步 按软键按软键AXIS。第第10步步 在轴设定画面设定分离型检测器。在轴设定画面设定分离型检测器。第第11步步 按软键按软键SETTING。（当输入一个值。（当输入一个值后此软键才显示）后此软键才显示） 第第12步步 设定参数设定参数No.1815的第的第1位为位为1，为，为Y轴和轴和A轴。轴。 第第13步步 CNC关机再开机。此设定完成。关机再开机。此设定完成。第第5步步 关闭关闭CNC电源然后再打开。设定就电源然后再打开。设定就完成了。完成了。例：全闭环的设定。例：全闭环的设定。第第1步步 设定参数设定参数No.1023如下：如下： X：1 Y：2 Z：3 A：4 第第2步步 各个轴的伺服参数初始化。各个轴的伺服参数初始化。 第第3步步 CNC关机再开机。关机再开机。第第4步步 在如图所示的放大器设定画面输入轴号。在如图所示的放大器设定画面输入轴号。 七、七、I/O LINK连接连接I/O Link是一个串行接口，将是一个串行接口，将CNC、单元控制器、单元控制器、分布式分布式I/O、机床操作面板或、机床操作面板或Power Mate连接起连接起来，并在各设备间高速传送来，并在各设备间高速传送I/O信号信号(位数据位数据)。当连接多个设备时，当连接多个设备时，FANUC I/O Link将一个设备将一个设备认作主单元，其它设备作为子单元。子单元的输认作主单元，其它设备作为子单元。子单元的输入信号每隔一定周期送到主单元，主单元的输出入信号每隔一定周期送到主单元，主单元的输出信号也每隔一定周期送至子单元。信号也每隔一定周期送至子单元。FANUC I/O Link连接的模块有很多种，包连接的模块有很多种，包括括FANUC标准操作面板、分布式标准操作面板、分布式I/O模块以模块以及带有及带有FANUC I/O Link接口的接口的系列伺服系列伺服单元，只要具有单元，只要具有I/O Link接口的单元都可以接口的单元都可以连接。连接。一个一个I/O Link最多可连接最多可连接16组子单元，每组组子单元，每组I/O点最多为点最多为256/256，一个，一个I/O Link的的I/O点不超过点不超过1024/1024。一个一个I/O Link最多可连接最多可连接16组子单元，以组号表示组子单元，以组号表示其所在的位置；在一组子其所在的位置；在一组子单元中最多可连接单元中最多可连接2个基个基本单元，基座号表示其所本单元，基座号表示其所在的位置；在每个基本单在的位置；在每个基本单元中最多可安装元中最多可安装10个个I/O模模块，以插槽号表示其所在块，以插槽号表示其所在的位置；再配合模块的名的位置；再配合模块的名称，最后确定这个称，最后确定这个I/O模块模块在整个在整个I/O中的地址，也就中的地址，也就确定了确定了I/O模块中各个模块中各个I/O点的唯一地址。点的唯一地址。某系统某系统I/O Link插口挂接了两组从属单元：操作插口挂接了两组从属单元：操作面板面板I/O模块和模块和I/O单元。手轮连接在单元。手轮连接在I/O单元上。单元上。如图所示。如图所示。两组从属单元的两组从属单元的I/O地址可设置如下：地址可设置如下：操作面板操作面板I/O模块的模块的I/O地址地址输入从输入从 X000开始开始 0.0.1./6输出从输出从Y000开始开始 0.0.1./4I/O 单元的单元的I/O地址地址输入从输入从X006开始开始 1.0.1. OC02I输出从输出从Y004开始开始 1.0.1./8 八、急停信号的连接八、急停信号的连接正确使用急停信号可保证机床的安全。用急停信号可使机正确使用急停信号可保证机床的安全。用急停信号可使机床进入紧急停止状态。该信号输入至床进入紧急停止状态。该信号输入至CNC 控制器、伺服控制器、伺服放大器以及主轴放大器。急停信号通常使用按钮开关的放大器以及主轴放大器。急停信号通常使用按钮开关的B触点。触点。当急停信号（当急停信号（*ESP）触点闭合时，）触点闭合时，CNC控制器进入急停释控制器进入急停释放状态，伺服和主轴电机处于可控制及运行状态。放状态，伺服和主轴电机处于可控制及运行状态。当急停信号（当急停信号（*ESP）触点断开时，）触点断开时，CNC控制器复位并进入控制器复位并进入急停状态，伺服和主轴电机减速直至停止。急停状态，伺服和主轴电机减速直至停止。CNC 控制器通过软件限位功能来检测超程。通常情况下，不需要有控制器通过软件限位功能来检测超程。通常情况下，不需要有硬件限位开关来检测超程。然而，如果由于伺服反馈故障致使机床硬件限位开关来检测超程。然而，如果由于伺服反馈故障致使机床超出软件限位时，则需要有一个行程限位开关与急停信号串连以使超出软件限位时，则需要有一个行程限位开关与急停信号串连以使机床停止。机床停止。