1、四坐标714铣床改造世纪星数控系统配置方案一、系统简介机床：四坐标铣床，X、Y、Z直线坐标轴+A旋转坐标轴（数控转台）；控制柜结构：强电控制柜+吊挂箱；主轴：变频器，液压换档，分高速、低速两档。表1 铣床数控系统设计主要器件序号名称规格主要用途备注1数控装置HNC-21MC控制系统华中数控2软驱单元HFD-2001数据交换华中数控3手持单元HWL-1001手摇控制华中数控4控制变压器AC380/220V 300W /110V 250W /24V 100W /24V 100W伺服控制电源、开关电源供电华中数控热交换器及交流接触器电源照明灯电源HNC-21MC电源5伺服变压器3相AC380/2002、V 7.5KW为HSV-11型电源模块供电华中数控6开关电源AC220/DC24V 50W开关量及中间继电器明玮7开关电源AC220/DC24V 100W升降轴抱闸及电磁阀明玮8伺服电源模块HSV-11P为伺服驱动器供强电华中数控9伺服驱动器HSV-11D075X、Y、Z轴电机驱动装置华中数控10伺服驱动器HSV-11D050A轴电机驱动装置华中数控11主轴变频器CIMR-G5A45P51A 5.5KW主轴电机驱动装置安川（用户自购）14主轴电机4KW矢量控制变频电机河北（用户自购）13伺服电机130STZ15-1 （15NM ）X、Y轴进给电机华中数控15伺服电机130STZ15-1-B（13、5NM 抱闸 ）Z轴进给电机华中数控16伺服电机130STZ6-1（6NM）A轴进给电机华中数控二、总体框图三、输入输出开关量的定义以下为典型铣床数控系统对输入输出开关量的定义，在本章的例子中，有些开关量虽然给出了定义但并未使用。XS8插座中的I30I39、O28O31信号与XS11和XS21插座中各同名信号均为并联关系，留给手持单元使用，直接由XS8引出。对输入I和输出O重新标号为X和Y，是为了与PLC状态显示相一致，在PLC编程中也更方便。X0.0、X0.1X1.2与I00、I01I10相对应。即X0代表PLC输入第0个字节，X1代表PLC输入第1个字节；X1.3代表PLC输入第1个字节的4、第三位，即输入开关量的I11。XS21（DB25/F）未用。XS8（DB25/F头针座孔）手持单元接口：引脚号信号名标号定义135V地手摇脉冲发生器+5V电源地25+5V手摇脉冲发生器+5V电源12HB手摇脉冲发生器B相24HA手摇脉冲发生器A相11O28Y3.4未定义；23O29Y3.5未定义；10O30Y3.6手持单元工作指示灯， 低电平有效；22O31Y3.7未定义9I32X4.0手持单元坐标选择输入X轴，常开点，闭合有效；21I33X4.1手持单元坐标选择输入Y轴，常开点，闭合有效；8I34X4.2手持单元坐标选择输入Z轴，常开点，闭合有效；20I35X4.3手持单元坐标选择输入A轴，5、常开点，闭合有效；7I36X4.4手持单元增量倍率输入X1， 常开点，闭合有效；19I37X4.5手持单元增量倍率输入X10， 常开点，闭合有效；6I38X4.6手持单元增量倍率输入X100，常开点，闭合有效；18I39X4.7手持单元使能输入，常开点，闭合有效；5空17ESTOP3ES3手持单元急停按钮串接到急停回路的端子4ESTOP2ES2手持单元急停按钮串接到急停回路的端子3,16+24V24V为手持单元的输入输出开关量供电的DC24V电源1,2,14,1524V地24G为手持单元的输入输出开关量供电的DC24V电源地l XS10（DB25/F头针座孔）输入接口（I0I19）：引脚号信号6、名标号信号定义13I0X0.0X轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效；25I1X0.1X轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效；12I2X0.2Y轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效；24I3X0.3Y轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效；11I4X0.4Z轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效；23I5X0.5Z轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效；10I6X0.6A轴正向超程限位开关，常开点，闭合有效；22I7X0.7A轴负向超程限位开关，常开点，闭合有效；9I8X1.0X轴回参考点开关，常开点，闭合有效；21I9X1.1Y轴回参考点开关，常开点，闭合有效；8I10X1.2Z轴回参考点开关，常7、开点，闭合有效；20I11X1.3A轴回参考点开关，常开点，闭合有效；7I12X1.4冷却系统报警，常闭点，断开有效；（未用）19I13X1.5润滑系统报警，常闭点，断开有效；6I14X1.6压力系统报警，常闭点，断开有效；18I15X1.7未定义；5I16X2.0主轴一档（低速）到位，常闭点，断开有效；17I17X2.1主轴二档（高速）到位，常开点，闭合有效；4I18X2.2未定义；16I19X2.3未定义；3空1,2,14,1524V地外部直流24V电源地l XS11（DB25/F头针座孔）输入接口（I20I39）：引脚号信号名标号信号定义13I20X2.4外部运行允许，常开点，闭合有效；8、25I21X2.5伺服电源准备好，常开点，闭合有效；12I22X2.6伺服驱动模块OK，常开点，闭合有效；24I23X2.7电柜空气开关OK，常开点，闭合有效；11I24X3.0主轴报警，常闭点，断开有效；23I25X3.1主轴速度到达，常开点，闭合有效；10I26X3.2主轴零速，常开点，闭合有效；22I27X3.3主轴定向完成，常开点，闭合有效；（未用）9I28X3.4未定义；21I29X3.5未定义；8I30X3.6未定义；20I31X3.7未定义；4-7、16-19I32-I39X4.0-X4.7与XS8并联，用于手持单元的坐标选择输入、增量倍率输入、使能按钮输入；3空1,2,14,19、524V地外部直流24V电源地l XS20（DB25/F头孔座针）O0O15：引脚号信号名标号信号定义13O00Y0.0运行允许， 低电平有效；25O01Y0.1系统复位， 低电平有效；12O02Y0.2伺服允许， 低电平有效；24O03Y0.3SV_CWL（伺服减电流）， 低电平有效；11O04Y0.4升降轴抱闸， 低电平有效；23O05Y0.5冷却开，低电平有效；10O06Y0.6刀具松， 低电平有效；22O07Y0.7未定义；9O08Y1.0主轴正转（主轴使能），低电平有效；21O09Y1.1主轴反转（主轴使能）， 低电平有效；8O10Y1.2主轴制动， 低电平有效；（未用）20O11Y10、1.3主轴定向， 低电平有效；（未用）7O12Y1.4主轴一档（低速），低电平有效；19O13Y1.5主轴二档（高速）， 低电平有效；（未用）6O14Y1.6未定义；（主轴三档备用， 低电平有效。）18O15Y1.7未定义；（主轴四档备用， 低电平有效。）5空17ESTOP3急停回路驱动KA继电器控制动力电源的输出端子4ESTOP1急停回路与超程回路的串联的接入端子16OTBS2超程限位开关的接入端子3OTPS1超程限位开关的接入端子1,2,141524V地外部直流24V电源地四、电气原理图简介下面以示意图的形式，给出电气原理图的主要部分。对于线号，仅给出了在不同的页面均出现的线缆的线号。1电11、源部分在本设计中，照明灯的AC24V电源和HNC-21的AC24V电源是各自独立的；工作电流较大的电磁阀用DC24V电源与输出开关量（如继电器、伺服控制信号等）用的DC24V电源也是各自独立的，且中间用一个低通滤波器隔离开来。总电源进线、变压器输入端等处的抗干扰磁环和高压瓷片电容未在图中表示出来。图2中QF0QF4为三相空气开关；QF5QF11为单相空气开关；KM1KM4为三相交流接触器；RC1RC3为三相阻容吸收器（灭弧器）；RC4RC7为单相阻容吸收器（灭弧器）；KA1KA10为直流24V 继电器；V1、V2、V3、VZ为续流二极管；YV1、YV2、YV3、YVZ为电磁阀和Z轴电机抱闸。表12、示该部分信号在其他原理图中需要使用。2继电器与输入输出开关量继电器主要是由输出开关量控制的，输入开关量主要是指进给装置、主轴装置、机床电气等部分的状态信息与报警信息。图中KA1KA10为中间继电器；SQX-1、SQX-3分别为X轴的正、负超程限位开关的常闭触点；SQY-1、SQY-3分别为Y轴的正、负超程限位开关的常闭触点；SQZ-1、SQZ-3分别为Z轴的正、负超程限位开关的常闭触点；440为来自伺服电源模块与伺服驱动模块的故障连锁；100为图2中DC24V 50W开关电源的地；图中100，为图2中DC24V 50W开关电源的地；手持单元的部件标识为31，并由PMC系统参数中按其部件号来引用13、该设备。（参数设置见第三章）3主轴单元接线图4伺服驱动器接线图用HSV-11型伺服驱动器驱动1FT6系列伺服电机时要特别注意：伺服电机电源线V、W应该与图7所示的接法交换。各电缆线的连接见图8。五、配置与报价1、基本配置序号订货号功 能数量单价总价（元）1HNC-21MC-08-F08世纪星铣削数控装置(串行接口) 包括：1.工业控制机：l 7.5 液晶彩色显示器；l 配置486 CPU；l 8MB RAM；l 8MB电子盘；l 三组薄膜键盘；2.华中世纪星铣床数控系统软件(三轴联动X、Y、Z)；3HSV-11型伺服控制模块(3轴)；4主轴控制模块(0-10V输出)；5内置PLC输入控制模块(14、40通道、光电隔离)；6内置PLC输出控制模块(32通道、光电隔离)；7标准工程面板：控制按扭、急停按扭、进给修调开关、状态指示灯等（用户可省去自制的操作面板）117000170002HIO-3101输入转接端子260012003HIO-3201输出转接端子16006004HNT-0021-4001铣削数控系统使用说明书（中文）150505HNT-0021-4002铣削数控系统编程说明书（中文）150506HCB-0021-3008-005世纪星开关量输入电缆，5m2100+L*305007HCB-0021-3009-005世纪星开关量输出电缆, 5m1100+L*302508HCB-002115、-3007-005世纪星-HSV11通讯电缆, 5m350+L*204509HCB-9011-3002-003HSV-11 STZ 电机码盘电缆, 3m1200+L*5035010HCB-9011-3002-005HSV-11 STZ 电机码盘电缆, 5m1200+L*5045011HCB-9011-3002-007HSV-11 STZ 电机码盘电缆, 7m1200+L*5055012HSV-11P 075伺服电源模块12500250013HSV-11D 075A伺服驱动模块A型367002010014130 STZ 15-1伺服电机 1500转/分、15NM24420884015130 ST16、Z 15-1-B伺服电机 1500转/分,15NM，抱闸152005200合计580902、选件1.HWL-1001手持操作盒1290029002.HFD-1101软驱单元19009003.HNT-0021-2004第4轴联动功能1500050004.HSV-11D 050A伺服驱动模块A型1550055005.110 STZ 6-1伺服电机 2000转/分、6NM1312531256.HCB-0021-3007-005世纪星-HSV11通讯电缆, 5m150+L*201507.HCB-9011-3002-005HSV-11 STZ 电机码盘电缆, 5m1200+L*50450合计180253、电器控制柜序号订货号功 能数量单价总价（元）135ARI热交换器1170017002AC380V-170V6KVA伺服变压器1230023003AC380V/220V/110V/24V/1070W变压器16006004电器控制吊挂、机柜1350035005S-50-24开关电源11201206S-100-24开关电源11601607空开、接触器、继点器、灭弧器、插接件、接线端子排、轴流风机、导线、电缆、标牌、卡轨、线槽、管接头等辅料。1套400040008电柜装配1300030009合计15380武汉华中数控股份有限公司2001/11/20