基于广数980TD系统的数控车床电路设计.docx

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1、毕业设计精选论文题目：基于广数980TD 系统的数控车床电路设计系别：机械工程系班别：机电一体化专业指导教师：秦晓阳组成员 ：姚龙华、梁耀祖、蔡子婧学号：130405239、130405222、130405201摘要数控机床综合运用了微电子、计算机、自动掌握、周密测量、液压与气动、机械设计与制造等技术的最成果，随着我国企业的生产技术进步和数控设备的更换代，对各层次的数控技术人才提出了的更高要求。数控系统是数控机床的核心技术，数控系统全面、系统地表达数控系统的根本组成、各局部的主要功能和特点、工作原理等。重点在数控的应用上，着重介绍了发那科(FANUC)公司、四门子SIEMENS公司、发格FAG

2、OR公司以及国内华中数控集团等企业研制的数控系统的功能、特点及典型应用。广数 980TD 系统数控车床就是典型的现代化设备，它的消灭是机械加工设备的突破。随着科学技术和市场经济的不断进展，人们对机械产品的质量、生产率和产品开发的周期提出了越来越高的要求，所以一代的数控车床便应运而生。广数 980TD 系统的数控车床是基于广州数控仿FANUC 系统的数控车床、进给驱动系统、主轴驱动系统、强电掌握柜等组成，因此每个电气元件及连接线路都会影响到机床的运行，引起机床的故障。该设计主要介绍数控车床电气的元气件；机床电器元器件的计算以及选择；掌握电路的电路图分析；数控系统连接图的接口分析和元件连接等内容。

3、名目第一章：数控机床的概述第一节：数控机床的产生与进展趋势4其次节：数控机床的组成以及分类6其次章：数控系统第一节：数控系统的总体构造11其次节：数控系统的组成以及功能12第三节：数控系统的分类13第四节：伺服驱动系统13.第五节；进给驱动系统14第三章：数控机床电气元件第一节：元器件的介绍15其次节：电气元器件的选择22第四章：数控机床的电路分析第一节：机床电路原理图25其次节：数控系统连接图的了解26总结39参考文献41致谢42附录：电路图，电气材料清单43第一章 数控机床的概述1.1 .1 数控机床的产生与进展趋势随着科学技术的进展，机械产品的构造越来越合理，它们的性能、精度和效率日趋提

4、高，更换代频繁，产生类型从大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此，对机械产品的加工相应提出了高精度、高柔性与高自动化的要求。数字掌握机床就是为了解决单件、小批量， 特别是简单型面零件加工的自动化并保证质量要求而产生的。第一台数控机床是 1952 年美国PARSONS 公司与麻省理工学院MIT合作研制的三坐标数控铣床，它综合应用了电子计算机、自动掌握、伺服驱动、周密检测与型机械构造等多方面的技术成果，可用于加工简单曲面零件。数控机床的进展先后经受了电子管1952 年晶体管1959 年、小规模集成电路1965 年、大规模集成电路及小型计算机1970年和微处理或微型计算机1974 年等 5 代数控

5、系统。1.1.2 数控机床的进展趋势（1） 高速化。随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速进展以及铝合金等材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。（2） 高精度化。数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。（3） 多功能化。复合机床的含义是指在一台机床上实现或尽可能完成从毛坯至成品的多种要素加工。（4） 智能化。随着人工智能技术的进展，为了满足制造业生产柔性化、制造自动化的进展需求，数控机床的智能化程度在不断提高。1.2.1 数控机床的组成数控机床一般由输入输出设备、CNC 装置或称 CN C 单元、伺服单元、驱动装置

6、或称执行机构及电气掌握装置、关心装置、机床本体、测量反响装置等组成。数控机床主要有三大局部组成机床主体、数控装置、伺服机构。1. 机床本体数控车床由于切削用量大、连续加工发热量大等因素对加工精度有肯定影响，加工中又是自动掌握，不能像在一般车床那样由人工进展调整、补偿，所以其设计要求比一般机床更严格，制造要求更周密， 承受了很多构造，以加强刚性、减小热变形、提高加工精度。2. 数控装置数控装置是数控系统的核心，主要包括微处理器CPU、存储器、局部总线、外围规律电路以及与数控系统的其他组成局部联系的各种接口等。数控机床的数控系统完全由软件处理输入信息，可处理规律电路难以处理的简单信息，使数字掌握系

7、统的性能大大提高。3. 输入/输出设备键盘、磁盘机等是数控机床的典型输入设备。除此以外，还可以用串行通信的方式输入。4. 伺服单元伺服单元是数控装置和机床本体的联系环节，它将来自数控装置的微弱指令信号放大成掌握驱动装置的大功率信号。依据接收指令的不同，伺服单元有数字式和模拟式之分，而模拟式伺服单元按电源种类又可分为直流伺服单元和沟通伺服单元。5. 驱动装置驱动装置把经放大的指令信号转变为机械运动，通过机械传动部件驱动机床主轴、刀架、工作台等准确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动， 最终加工出图纸所要求的零件。和伺服单元相对应，驱动装置有步进电机、直流伺服电机和沟通伺服电机等。伺服单元和驱动装置

8、合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施。所以，伺服驱动系统是数控机床的重要组成局部。从某种意义上说，数控机床功能的强弱主要取决于数控装置，而数控机床性能的好坏主要取决于伺服驱动系统。1.2.2 数控机床的分类一、按机床运动的掌握轨迹分类 点位掌握的数控机床具有点位掌握功能的机床主要有数控钻床、数控镬床、数控冲床等。随着数控技术的进展和数控系统价格的降低，单纯用于点位掌握的数控系统已不多见。 直线掌握数控机床其有直线掌握功能的机床主要有比较简洁的数控车床、数控铣床、数控磨床等。这种机床的数控系统也称为直线掌握数控系统。同样，单纯用于直线掌握的数控机床也

9、不多见。 轮廓掌握数控机床这类机床主要有数控车床、数控铣床、数控线切割机冰、加工中心等，其相应的数控装置称为轮廓掌握数控系统依据它所掌握的联动坐标轴数不同，又可以分为下面几种形式 二轴联动：主要用于数控车床加工旋转曲面或数控铣床加工曲线柱面。 二轴半联动：主要用于三轴以上机床的掌握，其中两根轴可以联动，而另外一根轴可以作周期胜进给。 三轴联动：一般分为两类，一类就是 X 、 y 、 Z 三个直线坐标轴联动，比较多的用于数控铣床、加工中心等，另一类是除了同时掌握 X 、 Y 、 Z 中两个直线坐标外，还同时掌握围绕其中某始终线坐标轴旋转的旋转坐标轴。如车削加工中心，它除了纵向Z 轴、横向X 轴两

10、个直线坐标轴联动外，还需同时掌握围绕 Z 轴旋转的主轴C 轴联动。 四轴联动：同时掌握 X 、 Y 、 Z 三个直线坐标轴与某一旋转坐标轴联动。 五轴联动：除同时掌握 X 、 Y 、 Z 三个育线坐标轴联动外还同时掌握围绕这这些直线坐标轴旋转的 A 、 B 、 C 坐标轴中的两个坐标轴，形成同时掌握五个轴联动这时刀具可以被定在空间的任意方向。比方掌握刀具同时绕 x 轴和 Y 轴两个方向摇摆，使得刀具在其切削点上始终保持与被加工的轮廓曲面成法线方向，以保证被加工曲面的光滑性，提高其加工精度和加工效率，减小被加工外表的粗糙度。二、 按伺服掌握的方式分类 开环掌握数控机床这类机床的进给伺服驱动是开环

11、的，即没有检测反响装置，一般它的驱动电动机为步进电机，步进电机的主要特征是掌握电路每变换一次指令脉冲信号，电动机就转动一个步距角，并且电动机本身就有自锁力量数控系统输出的进给指令信号通过脉冲安排器来掌握驱动电路，它以变换脉冲的个数来掌握坐标位移量，以变换脉冲的频率来掌握位移速度，以变换脉冲的安排挨次来掌握位移的方向。 闭环掌握机床这类数控机床的进给伺服驱动是按闭环反响掌握方式工作的，其驱动电动机可承受直流或沟通两种伺服电机，并需要配置位置反响和速度反响，在加工中随时检测移动部件的实际位移量，并准时反响给数控系统中的比较器，它与插补运算所得到的指令信号进展比较，其差值又作为伺服驱动的掌握信号，进

12、而带动位移部件以消退位移误差。按位置反响检测元件的安装部位和所使用的反响装置的不同，它又分为全闭环和半闭环两种掌握方式。 全闭环掌握 ：其位置反响装置承受直线位移检测元件目前一般承受光栅尺，安装在机床的床鞍部位，即直接检测机床坐标的直线位移量，通过反响可以消退从电动机到机床床鞍的整个机械传动链中的传动误差，从而得到很高的机床静态定位精度。但是，由于在整个掌握环内，很多机械传动环节的摩擦特性、刚性和间隙均为非线性， 并且整个机械传动链的动态响应时间与电气响应时间相比又格外大这为整个闭环系统的稳。定性校正带来很大困难，系统的设计和调整也都相当简单因此， 这种全闭环掌握方式主要用于精度要求很高的数控

13、坐标幢床、数控周密磨床等。 半闭环掌握 ：其位置反响承受转角检测元件目前主要承受编码器等，直接安装在伺服电动机或丝杠端部。由于大局部机械传动环节未包括在系统闭环环路内，因此叫获得较稳定的掌握特性。丝杠等机械传动误差不能通过反响来随时校正，但是可承受软件定值补偿方法来适当提高其精度。目前，大局部数控机床承受半闭环掌握方式。 混合掌握数控机床将上述掌握方式的特点有选择地集中，可以组成混合掌握的方 案。如前所述，由于开环掌握方式稳定性好、本钱低、精度差，而全闭环稳定性差，所以为了互为弥补，以满足某些机床的掌握要求，宜承受混合掌握方式。承受较多的有开环补偿型和半闭环补偿型两种方式。三、按数控系统的功能

14、水平分类按数控系统的功能水平，通常把数控系统分为低、中、高三类。这种分类方式，在我国用的较多。低、中、高三档的界限是相对的， 不同时期，划分标准也会不同。就目前的进展水平看，可以依据一些功能及指标，将各种类型的数控系统分为低、中、高档三类。其中中、高档一般称为全功能数控或标准型数控在我国还有经济型数控的提 法。经济型数控属于低档数控，是指由单片机和步进电动机组成的数控系统，或其他功能简洁、价格低的数控系统。经济型数控主要用于车床、线切割机床以及旧机床改造等四、按加工工艺及机床用途的类型分类。 金属切削类指承受车、铣、撞、铰、钻、磨、刨等各种切削工艺的数控机床。它又可被分为以下两类。 一般型数控

15、机床 如数控车床、数控铣床、数控磨床等。 加工中心 其主要特点是具有自动换刀机构的刀具库，工件经一次。装夹后，通过自动更换各种刀具，在同一台机床上对工件各加工面连续进展铣车键、铰、钻、攻螺纹等多种工序的加工，如幢铣类加工中心、车削中心、钻削中心等。其次章 数控系统2.1.1 数控系统的总体构造数控系统的总体构造，主要分成 3 局部，即 电源系统 掌握系统 独立单元。电源系统：包括沟通电源、直流电源、电池电源。掌握系统：是指数控装置中信号产生、处理、传输及执行过程中的全部单元及各单元的联系手段。独立单元：独立单元是指能够以简洁的适配关系与系统中其他局部结合在一起的局部，如NC 系统、外接PLC、

16、伺服单元、电动机、转速传感器、光栅系统、脉冲编码器、纸带阅读机、操作面板等。2.2.1 数控系统的组成是由系统程序、输入输出设备、通信设备、数控装置、可编程掌握器、伺服驱动装置和测量装置等组成。数控系统的构造图如下。2.2.2 数控系统的功能数控系统由于现在普遍承受微处理器，通过软件可以实现很多功能 1、掌握功能。2、预备功能。3、插补功能。4、进给功能。5、主轴功能。6、关心功能。7、刀具功能。8、补偿功能。2.3 数控系统的分类一、按数控装置类型分类依据数控装置内部规律电路元件的不同，可以将数控系统分为硬件数控系统和计算机数控系统两大类。二、按掌握方式分类依据数控装置的掌握方式不同，可以将

17、数据系统分为开环掌握数控系统、全闭环掌握型数控系统、半闭环掌握型数控系统和混合掌握型数控系统。三、依据功能水平分类依据功能水平，可以将数控系统分为低经济型、中、高三档。2.4 伺服驱动系统数控伺服系统由伺服电机M、驱动信号掌握转换电路、电力电子驱动放大模块、电流调解单元、速度调解单元、位置调解单元和相应的检测装置如光电脉冲编码器G等组成。一般闭环伺服系统的构造如图 5.1 所示。它是一个三环构造系统，其中，外环是位置环， 中环是速度环，内环为电流环。2.4.1 伺服驱动系统的要求1 精度高2 稳定性好3 快速响应4 调速范围宽5 低速大转矩2.5 进给驱动系统进给系统：是依据数控装置发出掌握指

18、令来驱动的执行机构实现机床的准确进给运动。特点：位置随动、准确定位。作用：1.放大CNC 装置发出的掌握信号，具有功率输出力量。2.依据CNC 装置发出的掌握信号对机床移动部件的位置和速度进展掌握。2.5.1 进给驱动系统的要求1. 调整范围要宽。2. 定位精度要高。3. 低速大转矩，过载力量强。4. 牢靠性高。5. 快速响应、无超调。第三章 数控机床的电气元件3.1 元器件的介绍1. 开关电器组合开关又称转换开关，实质上也是一种刀开关，主要用作电源的引入开关。与一般刀开关不同的是，组合开关的刀片是旋转式的， 比刀开关轻松，是一种多触点，多位置，可掌握多个回路的电器。 组合开关的构造示意图、组

19、合开关的图形符号。2. 主令电器自动掌握系统中用于发送掌握指令的电器称为主令电器。常用的主令电器有掌握按钮开关、行程开关、接近开关等。(1) 按钮开关按钮开关通常用作短时接通或断开小电流掌握电路的开关，通常用于掌握电路中发出起动或停顿等指令，再通过接触器、继电器来掌握电器接通或断开主电路。按钮构造示意图,按钮的图形。如以下图(2) 行程开关行程开关又称限位开关，是依据运动部件位置而切换电路的自动掌握电器。动作时，由挡块与行程开关的滚轮相碰撞，使触头接通或断开来掌握运动部件的运动方向、行程大小或位置保护。行程开关种类很多，按构造可分为直动式、滚动式和微动式。机床上常使用微动式行程开关。如下图，为

20、微动式行程开关的构造示意图。行程开关的图形符号和文字符号。如以下图（3） 接近开关接近开关又称无触点行程开关。当运动着的物体在肯定范围内与之接近时，接近开关就会发生物体接近而“动作”的信号，以不直接接触方式掌握运动物体的位置。(如以下图)（4） 急停开关SB0急停开关实质为按钮开关，由按钮帽，复们弹簧，桥式动触点和静触点等组成。（5） 限位开关SQ1、SQ2、在生产机械中，需要一种开关来掌握某些机械部件的运动行程和位置。这种开关叫行程开关，又叫限位开关。当运动过程中，机械挡板碰压到顶杆，使动断触点断开，动合触点闭合。当挡板离开时，动断和动合触点恢复原状。掌握行程，与压块一同工作，相接触后会自动

21、动作电气系统运行。3. 沟通接触器接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载如电动机的主电路自动掌握电器。接触器按其主触头通过电流的种类不同，分为沟通、直流两种，机床上应用最多的是沟通接触器。主要由以下四局部组成：电磁机构、触头系统、灭弧装置、其他部件。电磁机构：磁机构由线圈，动铁心和静铁组成。触头系统：沟通接触器的触头系统包括主触头和关心触头。主触头用于通断电机或者其它设备的主电路，有三对常开触头，关心触头用于掌握电路，起电气掌握作用，通常有一组常开或常闭触头，分布在主触头右侧。常开触头在正常工作下是断开的；NO常闭触头在正常工作下是常闭的；NC。灭弧装置：容量在 10A 以上的接触器都有灭弧

22、装置。其他部件：包括反作用弹簧，缓冲弹簧，触头压力弹簧，传动机构及外壳等。沟通接触器常见故障：吸力缺乏，线圈过热烧毁和触头不能复位。如以下图4. 继电器继电器是一种依据某种输入信号的变化，而接通或断开掌握电 路，实现掌握目的的电器。继电器的输入信号可以是电流、电压等电学量，也可以是温度、速度、时间、压力等非电量，而输出通常是触头的动作断开或闭合。 继电器的种类很多，按工作原理可分电磁式继电器、热继电器、压力继电器、时间继电器、速度继电器等。在机床电气掌握中，应用最多的是电磁式继电器。（1） 电磁式继电器如以下图（2） 热继电器热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，主要用于电动机或

23、其他负载的过载保护。如以下图5. 低压断路器低压断路器又称自动空气开关，它不但能用于正常工作时不频繁接通和断开的电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。因此，低压断路器在机床上使用得越来越广泛。机床上常用的低压断路器有 DZ10、DZ5-20 和DZ5-50 系列。低压断路器的图形符号和文字符号。如以下图1 .断路器QM1、QM2、既有开关作用，又有过压、欠压、短路保护功能。在一个断路器中，一般有三组主触头，用来对电机或者其它设备的主电路进展保护。还有常开和常闭关心触头各一组，用来对掌握电路进展保护。当主电路消灭过压、欠压、短路等故障时，

24、空气断路器首先跳闸实现对主电路的保护，同时关心触头断开对掌握电路进展保护。7. 变压器在数控机床里一般用到隔离变压器和掌握变压器两种，隔离变压器用来对三相 380V 电压进展转换为驱动器和系统进展供电，当驱动器是三相供电时，要用到有三相输出的隔离变压器，二相供电时就要用到有二相输出的隔离变压器。留意各轴的驱动器和系统的供电容量不能超出变压器的容量。掌握变压器用来对三相 380V 电压进展转换为掌握电路，主轴制动和进给轴松闸供电。8. 桥堆桥堆由四个二极管组成，如图，一般用来对变压器输出的沟通电压进展整流，得到的直流电压主轴制动和进给轴松闸供电。3.2 电气元器件的选择1. 掌握主轴电机电路通断

25、的空气开关的计算(1) 主轴电机我们选的是AC380V 5.5KW 的电机，由公式可以计算出电流的值 ：I=P/U=5.5KW/380=14.5A 。由于变频器本身的耗电功率很小，一般变频器器自身耗电功率是名牌上的功率7.5KW3%5%，我们取最大值，所以变频器的功率为：7.5KW5%=0.375KW。电流为 0.375KW/3801A，所以在 15.5A 左右的空气开关规格有10A 和 16A 的，1015.516，所以我们可以选择 AC400V 16A 的空气开关。( 2 ) X、Z 轴电机同时工作时两个电流和为 2.32A=4.6A，所以可以选择 6A/3P 的空气开关，水泵电机 120

26、W 是小功率电机，在允许的范围内为了同意我们选择的也是 6A/3P 的空气开关，依据下面第 5 点的计算，可以知道掌握 220V 电源的空气开关选择为 16A/3P 的规格。同理，沟通接触器的规格也是依据以上的计算选取出来的。2. 总开关电路通断的空气开关的计算总开关我们选的是AC400V 25A 的空气开关，我们先计算一下大功率的用电器，其各个电流分别为，主轴电机 14.5A、刀架电机2A、X、Z 轴电机 2.32=4.6A、水泵电机0.4A，以上的总电流和为I=14.5+2+4.6+0.4=21.5A，再加上操作面板、驱动器、变频器及其总他小功率的用电器，选AC400V 25A 的空气开关

27、足够了。3. 电线选取的计算首先要计算出通过电线的最大电流，然后再依据 结果选取电线的粗细，其公式如下：I=P(1.732UCOS)，COS 为功率因素，其值一般取 0.75。主轴电机功率为 5.5KW，变频器自身功率 0.375KW，由名牌上的参数可知，X、Z 进给电机的功率为 P=IU=2.3A220V2=1.012KW，另外，水泵电机、操作面板显示屏、刀架电机的功率分别为0.12KW、0.18KW、0.12KW，以上加起来的总功率为：P=5.5+0.357+1.012+0.12+0.18+0.12=7.289KW总为了便利计算，我们取其他小功率用电器的总功率取到 711W其实没有这么大，

28、总功率为P=7.289+0.711=8KW，由公式 ：总I=P(1.732UCOS)=8000(1.7323800.75)A=16.2A我们可以查表知道，2.5MM2 可以承受 20A 的电流，4MM2 的可以承受 33A 的电流，考虑到以后有可能会加上一些其他较大功率的设备，主线我们选的是 4MM2 的电线，而一般线使用 2.5MM2 的线。4.对于电机方面的选取对于一般的中小行电机，选取主轴电机为 5.5KW 的电机足够了， 其实我们也可以用公式来计算出我们所需要的功率，其或许过程如 下：移动部位重量=G，摩擦系数=K(线轨一般取 0.001，硬轨一般取0.01 左右)，丝杆节距=P，最大

29、移动速度=S，电机转速=V，电机扭力=F，首先，计算电机转速，V=S/P，这很简洁。其次，计算扭力，F1=(GKP)/(2N)+F2N 丝杆传动效率，一般大于 0.9，依据丝杆打算，F2：丝杆传动摩擦力，计算出来的F1 为空载的时候需要的扭力，再选择适当的加速度，车削的切削力，即可得到 F=F1+GA+F F ，A31为机床可获得的最大加速度，F 为切削力约电机功率P=FV/9.55，3把实际值代入即可得出结果。5.变压器计算变压器主要是作用于 220V 的掌握电源，其功率较小，依据我们上面 第 3点 的计算， 可取 220V的用电器总功率约为120+120+711W=951W,我们取整约 1

30、000W，功率因数依据 0.8 计算， 由公式。S=P/COS，(其中：S 视在功率 ，P 有功功率，U 电压 ， I 电流， COS功率因数)，所以 P= SCOS=1000/0.8=1.25KVA，即至少需要 2kVA 的变压器。那么最接近要求的型号是 3kVA 的变压器。第四章 数控机床的电路分析4.1 机床电气原理图识图机床的种类繁多，加工工艺各异，因此所要求的掌握线路也多种多样、千差万别。但它们一般都是由一些根本掌握环节组成的，只要分析争论这些根本掌握线路的特点，掌据其规律，就能够阅读和设计电气掌握线路。1、电气掌握线路的绘制电气掌握系统图有三类：电气原理图、电器元件布置图和电气安装

31、接线图。在电气掌握系统中必需使用国家统一规定的电气元件图形符号。国家规定从 1990 年 1 月 1 日起，电气系统图中的图形符号和文字符号必需符合最的国家标准。2、电气原理图某机床电气原理图4.2 数控系统连接图的了解1、系统连线图由于系统较多，其每个系统的接口都不一样，但功能大致都相差不多，这里以980TD系统为例简洁介绍见图4-1。图4-1 980TD系统连线图2、接口说明（1） 电源盒：承受GSK-PB电源盒，供给+5V、+24V、+12V、-12V、GND电源 。（2） 滤波器选配：输入端为沟通220V电源输入，PE端接地，输出端接GSK-PB电源盒的L、N端 。1：nCP+9： n

32、CP-2：nDIR+（3） XS30：X轴，15芯D型孔插座，连接X轴驱动器。3：nPC4：+24V5：nALM（4） XS31：Z轴，15芯D型孔插座，连接Z轴驱动器。6：nSET7：nEN（5） XS32：编码器，15芯D型孔插座，连接主轴编码器。（6） XS36：通讯，9芯D型孔插座，连接PC机RS232接。口10：nDIR-11：0V12：+5V13：+5V14：0V15：0VXS30、XS31 接口15 芯 D 型孔插座（7） XS37：变频器，9芯D型针插座，连接变频器。（8） XS38：手轮，9芯D型针插座，连接手轮。（9） XS39：输出1，25芯D型孔插座，CNC信号输出到机

33、床的接口。（10） XS40：输入1，25芯D型针插座，CNC接收机床信号的接口。（11） XS41：输入2，25芯D型针插座，扩展输入信号的接口。（12） XS42：输出2，25芯D型孔插座，扩展输出信号的接口。3、XS30、XS31接口信号定义及连接(图4-2及表1)1接口定义表1信号说明nCP+、nCP-指令脉冲信号nDIR+、nDIR-指令方向信号nPC零点信号nALM驱动器报警信号nENnSET轴使能信号脉冲制止信号注：n代表X或Z，以下同。（2） 指令脉冲信号和指令方向信号nCP+，nCP-为指令脉冲信号，nDIR+，nDIR-为指令方向信号，这两组信号均为差分AM26LS31输出

34、，外部建议使用AM26LS32 接收， 内部电路见以下图 4-3：nDIRINAOut AOut AnDIR +nDIR nCPINBOut BnCP +Out B图 4-3 指令脉冲信号和指令方向信号内部电路（3） 驱动器报警信号nALM980TD 系统由CNC 参数.009 的 Bit0、Bit1 位设定驱动器报警电平是低电平还是高电平。内部电路见图 4-4：+5V+24VnALM图 4-4 驱动器报警信号内部电路该类型的输入电路要求驱动器承受以下图 4-5 的方式供给信号：方法一:方法二:（4） 轴使能信号nEN图 4-5 驱动器供给信号的方式CNC 正常工作时，nEN 信号输出有效nE

35、N 信号与 0V 接通， 当驱动器报警、急停报警时，CNC 关闭nEN 信号输出nEN 信号与 0V 断开。内部接口电路见以下图 4-6：ULN2803ENnEN图 4-6 轴使能 980TD 系统信号内部接口电路（5） 脉冲制止信号nSETnSET 信号用于掌握伺服输入制止，提高CNC 和驱动器之间的抗干扰力量，该信号在 CNC 有脉冲信号输出时为低电平，无脉冲信号输出时为高阻态。内部接口电路见以下图 4-7：ULN2803SETnSET图 4-7 脉冲制止信号电路（6） 零点信号nPC机械回零时用电机编码器的一转信号或接近开关信号等来作为零点信号。内部连接电路见以下图 4-8：+5VnPC

36、PC图 4-8 零点信号电路注：nPC 信号承受+24V 电平.a. 用户应供给的PC 信号的波形如以下图 4-9 所示：图 4-9 PC 信号波形图注：机械回零时，CNC 在减速开关脱开后通过检测PC 信号的跳变来推断参考点的位置，上升沿或下降沿均有效。b. 用一个NPN 型霍尔元件既做减速信号又做零点信号时的连接方法如以下图 4-10 所示：NPN型霍尔元件+24VNPN 型霍尔元件nDDEECCnnPC图 4-10 用 NPN 型霍尔元件的连接c. 用一个PNP 型霍尔元件既做减速信号又做零点信号时的连接方法+24V如以下图 4-11 所示：PNP型霍尔元件PNP型霍尔nDDEECnnP

37、C图 4-11 用 PNP 型霍尔元件的连接4、与驱动器的连接GSK980TD 与广州数控驱动器的连接如以下图所示：XS30、XS31信号接口金属外壳GSK980TD与DA98(A)驱动器的连接GSK980TD(X、Z轴DA98驱动器1nCP+18PULS+9nCP-6PULS-2nDIR19SIGN+10nDIR-7SIGN-5nALM15ALM3nPC5CZCOM21SON110V3DG4+242CZ20COM+金属外壳10RSTP4DG17DG22FSTPGSK980TD与DY3驱动器的连接GSK980TD与DF3驱动器的连接XS30、XS31信号接口11125140V+5VnALM 0

38、V143611RDY2EN+ RDY1 EN-金属外壳金属外壳11125140V+5VnALM 0V9875OUT FREEALM FREE金属外壳金属外壳GSK980TD(X、Z轴)DY3驱动器GSK980TDX、Z轴DF3驱动器XS30、XS31信号接口1nCP+1CP+1nCP+1CP+9nCP-9CP-9nCP-2CP-2nDIR+2DIR+2nDIR+3DIR+10nDIR-10DIR-10nDIR-4DIR-图 4-12 GSK980TD 与驱动器的连接5、与主轴编码器的连接如以下图 4-13 所示：8：PAS7：*PAS6：PBS5：*PBS4：PCS3：*PCS15：0V14：

39、0V13：+5V12：5V11：0V名称*PAS/PAS*PBS/PBS*PBS/PBS说明编码器A 相脉冲编码器B 相脉冲编码器C 相脉冲图 4-13（1） 主轴编码器接口定义（2） 信号说明*PCS/PCS、*PBS/PBS、*PAS/PAS 分别为编码器的C 相、B 相、A 相的差分输入信号，承受 26LS32 接收；*PAS/PAS、*PBS/PBS 为相差 90的正交方波，最高信号频率1MHz；GSK980TD 使用的编码器的线数由参数在 1005000 范围内任意设置。内部连接电路如以下图 4-14：图中n=A、B、CPnS*PnSAM26LS32图 4-14 编码器信号电路（3）

40、 主轴编码器接口连接GSK980TD 与主轴编码器的连接如以下图 4-15 所示，连接时承受双绞线。以长春一光ZLF-12-102.4BM-C05D 编码器为例：GSK980TDXS32长春一光1024编码器3*PCS8Z4PCS2Z5*PBS6B6PBS3B7*PAS7A8PAS5A110V40V12+5V11+5V金属外壳图 4-145GSK980TD 与编码器的连接6、与手轮的连接如以下图 4-16 所示：1手轮接口定义信号HA5：HB4：+5V3：2：+5V1：HA9：0V8：7：6：0VHB说明手轮 A 信任号手轮 B 信任号16+5V、0V直流电源XS38 手轮接口9 芯D型针插座

41、2信号说明图 4-16HA、HB 分别为手轮的A 相、B 相输入信号。内部连接电路如以下图 4-17 所示：TLP5215VHAHB0VVCCGNDVCC GND图 4-17 手轮信号电路GSK980TD 与手轮的连接如以下图 4-18 所示：1HAA5HBB2+5V+5V60V金属外壳0V空GSK980TDXS38手轮图 4-18GSK980TD 与手轮的连接7、 与变频器的连接如以下图 4-19 所示：（1） 模拟主轴接口定义5：SVC4：0V3：2：1：16信号SVC 0V说明010V 模拟电压信号地XS37 模拟主轴接口9 芯D 型针插座图 4-19（2） 信号说明模拟主轴接口SVC 端可输出 010V 电压，信号内部电路见下 4-20：SVC（3） 变频器接口连接图 4-20SVC 信号电路GSK980TD 与变频器的连接如以下图 4-21 所示：GSK980TD