1. 构成 B-64113C/01 BEIJING-FANUC 0i-MODEL C BEIJING-FANUC 0i Mate-MODEL C 连接说明书(硬件) 1 1. 构成 B-64113C/01 B-64113C/01 BEIJING-FANUC BEIJING-FANUC 0i-MODEL C BEIJING-FANUC 0i Mate-MODEL C 连接说明书(硬件) 2 1. 构成 B-64113C/01 B-64113C/01 BEIJING-FANUC,2004/06 不得以任何形式对本说明书中的任何部分进行复制。 所有规格和设计如有变化,恕不另行通知。 3 本说明书尽可能地将系统的全部有关内容描述出来,但是,由于篇幅有限,不 可能将全部功能都一一叙述清楚,因此,读者在阅读本说明书时,书中未作特 别说明的内容,即可解释为“不可使用”。 1. 构成 B-64113C/01 警告,注意和注的定义 本说明书包含了保护操作者和防止机床损坏相关的安全预防措施。这些预防措施根据安全性质的 不同分为警告,注意。补充信息用注叙述。操作机床之前请仔细地阅读警告,注意和注。 警告 如果误操作,有可能出现伤害操作者或者同时损坏设备时用警告。 注意 如果误操作,有可能出现设备损坏时用注意。 注 注用于指出除警告和注意之外的补充信息。 O 请仔细阅读本说明书,并妥善保管。 4 1. 构成 B-64113C/01 前言 本说明书详细地叙述了将 FANUC 0i/0i Mate 系列的 CNC 控制单元连 接到机床上所需要的电气和结构的规格。本说明书给出了 FANUC CNC 通常使用的部件,如第 2 章的结构图所示。并且也给出了有关 使用 0i/0i Mate 系统部件的其它资料。相关的其它内容请参阅相应的 说明书。 适用的系统型号 本说明书适用的系统型号和它们的缩写为: 产品名称 缩写 FANUC Series 0i-TC 0i-TC FANUC Series 0i-MC 0i-MC FANUC Series 0i-PC 0i-PC FANUC Series 0i Mate-TC 0i Mate-TC FANUC Series 0i Mate-MC 0i Mate-MC 5 0i 系列 0i Mate 系列 1. 构成 B-64113C/01 说明书的详细内容 本说明书包含了从第 1 到第 13 章和附录 章节名称 内 容 第1章 构成 这一章节叙述了 0i/0i Mate 系列的连接概况并引导读者了解更详细的 信息。 第2章 综合连接图 这一章节叙述了系统的总体连接图。 第3章 安装 这一章节主要叙述了 0i/0i Mate 系列的安装条件。 1) 所需要的电源容量 2) 发热量 3) 控制单元上的插头排列位置 4) 防止干扰的措施 第4章 电源的连接 这一章节叙述了如何连接电源。 第5章 CNC 与外围设备的连接 这一章节叙述了如何连接以下的外围设备: 1) MDI 单元 2) I/O 设备(通过 RS232C 接口) 3) 手摇脉冲发生器 这一章节叙述了如何连接主轴伺服单元和主轴电机。 第6章 主轴单元的连接 第7章 伺服接口 这一章节叙述了如何连接伺服单元和伺服电机。 第8章 FANUC I/O Link 的连接 这一章节叙述了如何使用 FANUC I/O-Link 来扩展机床的 I/O 接口。 第9章 各种 I/O Link 从属装置的连接 这一章节叙述了 0i/0i Mate 系统与机床之间信号传输的地址和插头管 脚。 0i 系列 I/O 单元的说明。 第 10 章 急停信号 这一章节叙述了如何处理急停信号。用户在操作 CNC 之前必须要阅 读这章。 第 11 章 高速串行总线(HSSB) 这一章节叙述了 0i/0i Mate 系统使用高速串行总线(HSSB)接口的有 关内容。 第 12 章 FANUC DNC2 接口 这一章叙述的是 FANUC DNC2 的有关连接内容。 第 13 章 与其它网络的连接 这一章列出了有关以太网(Ethernet)、DeviceNet 网和其它网络连接 有关的手册。 附录 A B C D E F G 各单元的外形尺寸 20 芯接口插头和电缆 连接电缆(US 提供) 光缆 液晶显示单元(LCD) 存储卡接口 安装存储卡的步骤 6 1. 构成 B-64113C/01 0i-C 和 0i Mate-C 系列 相关的说明书 下表列出了与 0i-C 和 0i Mate-C 系列相关的说明书。 在该表中,标有*的是本说明书。 说明书名称 规格 0i-MC/0iMate-MC 规格说明书 B-64112C 0i-MC/0iMate-MC 连接说明书(硬件) B-64113C 0i-MC/0iMate-MC 连接说明书(功能) B-64113C-1 0i-PC 连接说明书(功能) B-64153C 0i-TC 操作说明书(车床) B-64114C 0i-MC 操作说明书(加工中心) B-64124C 0iMate-TC 操作说明书 B-64134C 0iMate-MC 操作说明书 B-64144C 0i-PC 操作说明书 B-64154C 0i-MC/0iMate-MC 维修说明书 B-64115C 0i-MC/0iMate-MC 参数说明书 B-64120C 0i-PC 参数说明书 B-64160C 编程说明书 宏程序编译器和宏程序执行器编程说明书 B-61803E-1 FANUC 宏编译器(IBM-PC)编程说明书 B-66102E PMC PMC 梯形图语言编程说明书 B-61863C PMC C 语言编程说明书 B-61863E-1 网络 PROFIBUS-DP 板操作说明书 B-62924EN 以太网板/数据服务器板操作说明书 B-63354EN AST 以太网板/快速数据服务器操作说明书 B-63644EN DeviceNet 板操作说明书 B-63404EN 开放 CNC (OPEN CNC) FANUC 开放 CNC 操作说明书 基本操作软件包(Windows 95/NT) B-62994EN FANUC 开放 CNC 操作说明书 (DNC 操作管理软件包) B-63214EN 7 * 1. 构成 B-64113C/01 有关伺服电机αis/αi/βis 系列 的说明书 有关αis/αi/βis 系列伺服电机的说明书 说明书名称 规格号 FANUC αis/αi 系列交流伺服电机规格说明书 B-65262EN FANUC βis 系列交流伺服电机规格说明书 B-65302EN FANUC αis/αi/βis 系列交流伺服电机参数说明书 B-65270EN FANUC αi 系列交流主轴电机规格说明书 B-65272EN FANUC βi 系列交流主轴电机规格说明书 B-65312EN FANUC αi/βi 系列交流主轴电机参数说明书 B-65280EN FANUC αi 系列伺服放大器规格说明书 B-65282EN FANUC βi 系列伺服放大器规格说明书 B-65322EN FANUC αis/αi 系列交流伺服电机 FANUC αi 系列交流主轴电机 FANUC αi 系列伺服放大器 维修说明书 B-65285EN FANUC βis 系列交流伺服电机 FANUC βi 系列交流主轴电机 FANUC βi 系列伺服放大器 维修说明书 B-65325EN 8 1. 构成 B-64113C/01 9 1. 构成 B-64113C/01 警告、注意和注的定义 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … s-1 前言…………………………………………………………………………………………… p-1 1. 构成………………………………………………………………………………………… 1 1.1 控制单元各部分名称…………………………………………………………………… 1.1.1 控制单元构成 ……………………………………………………………… 1.2 硬件概要 …………………………………………………………………………… 2 2 7 2. 综合连接图………………………………………………………………………………… 9 3. 安装………………………………………………………………………………………… 13 安装环境 ……………………………………………………………………………… 3.1.1 电柜外部的环境要求…………………………………………………………… 电源容量……………………………………………………………………………… 3.2.1 CNC 控制单元的电源容量……………………………………………………… 机床强电柜的设计和安装条件………………………………………………………… 电柜的温升设计………………………………………………………………………… 3.4.1 电柜内部的温升………………………………………………………………… 3.4.2 使用热交换器进行散热………………………………………………………… 3.4.3 各单元的发热量………………………………………………………………… 3.4.4 操作箱的温升设计……………………………………………………………… 防止噪音的方法………………………………………………………………………… 3.5.1 信号线的分离…………………………………………………………………… 3.5.2 接地…………………………………………………………………………… 3.5.3 控制单元的接地方法……..……….…………………………………………….. 3.5.4 噪音抑制器……………………………………………………………………… 3.5.5 电缆卡紧及屏蔽………………………………………………………………… 3.5.6 消除浪涌电压…………………………………………………………………… 控制单元……………………………………………………………………………… 3.6.1 控制单元的安装………………………………………………………………… 电缆引线图…………………………………………………………………………… 电柜和吊挂箱的防尘设计……………………………………………………………… 14 14 电源的连接………………………………………………………………………………… 36 4.1 概述…………………………………………………………………………………… 4.2 控制单元电源的接通、断开……………………………………………………………… 4.2.1 控制单元的电源………………………………………………………………… 4.2.2 外部 24VDC 输入电源及电路配置……………………………………………… 4.2.3 电源接通顺序…………………………………………………………………… 4.2.4 电源关断顺序…………………………………………………………………… 4.3 控制单元的电源连接电缆……………………………………………………………… 4.4 电池…………………………………………………………………………………… 37 38 38 39 43 44 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 4. 10 15 15 16 18 18 18 19 20 22 22 24 25 26 27 30 32 32 35 35 45 46 1. 构成 B-64113C/01 4.4.1 4.4.2 4.4.3 5. 存储器后备电池(3VDC)…………………………………………………………………. 分离型绝对脉冲编码器的电池(6VDC)………………………………………………… 电机内装绝对脉冲编码器的电池(6VDC)……………………………………………… 46 50 51 CNC 与外围设备的连接………………………………………………………………… 52 5.1 53 53 53 与 MDI 单元的连接………………………………………………………………………… 5.1.1 概述………………………………………………………………………………………. 5.1.2 分离型 MDI 键开关的排列………………………………………………………………. 5.2 与输入/输出设备的连接………………………………………………………………………… 5.2.1 概述………………………………………………………………………………………… 5.2.2 与 I/O 设备的连接………………………………………………………………………… 5.2.3 RS-232-C 串行接口……………………………………………………………………… 5.2.4 RS-232-C 接口规格……………………………………………………………………… 5.2.5 与 FANUC Handy File 的连接…………………………………………………………… 5.3 高速跳转(HDI)信号的连接……………………………………………………………………… 5.3.1 概述………………………………………………………………………………………… 5.3.2 高速跳转(HDI)信号的连接……………………………………………………………… 5.3.3 高速跳转(HDI)输入信号的要求………………………………………………………… 70 70 71 72 主轴单元的连接…………………………………………………………………………… 73 6.1 串行主轴接口……………………………………………………………………………………… 6.1.1 单主轴和双主轴的连接…………………………………………………………………… 模拟主轴接口……………………………………………………………………………………… 位置编码器接口…………………………………………………………………………………… 74 74 伺服接口…………………………………………………………………………………… 78 7.1 与伺服放大器的连接……………………………………………………………………………… 7.1.1 概述……………………………………………………………………………… 7.1.2 伺服放大器接口………………………………………………………………… 7.1.3 分离型检测器接口……………………………………………………… …… 7.1.4 分离型检测接口单元规格.……………………………………………………… 7.1.5 电源的连接……………………………………………………………………… 7.1.6 直线尺接口(并行接口)……………………………………………………… 7.1.7 分离型脉冲编码器接口(并行接口)………………………………………… 7.1.8 输入信号规格(并行接口)…………………………………………………… 7.1.9 分离型绝对检测器用电池的连接……………………………………………… 7.1.10 连接插头的分布位置…………………… ……………………………………………… 7.1.11 安装……………………………………………………………………………………… 7.1.12 安装分离型检测器接口单元的注意事项……………………………………………… 79 80 80 81 83 83 84 85 89 91 93 94 95 8. FANUC I/O Link 的连接………………………………………………………………… 97 6. 6.2 6.3 7. 8.1 8.2 56 56 57 58 60 69 76 77 概述………………………………………………………………………………………………. 98 连接………………………………………………………………………………………………. 99 8.2.1 FANUC I/O Link 的电缆连接………………………………………………………… 104 8.2.2 有关电源的注意事项..…………………………………………………………………… 104 11 1. 构成 B-64113C/01 9. 各种 I/O Link 从属装置的连接………………………………………………………… 105 9.1 0i 用 I/O 单元的连接………………………………………………………………………… 9.1.1 概述………………………………………………………………………………………… 9.1.2 注意事项…………………………………………………………………………………… 9.1.3 电源的连接………………………………………………………………………………… 9.1.4 插头管脚分配……………………………………………………………………………… 9.1.5 DI/DO 的连接……………………………………………………………………………… 9.1.6 I/O 信号要求和 DO 用外部电源………………………………………………………… 9.1.7 手摇脉冲发生器的连接…………………………………………………………………… 9.2 机床操作面板的接线……………………………………………………………………………… 9.2.1 概述………………………………………………………………………………………… 9.2.2 综合连接图………………………………………………………………………………… 9.2.3 连接………………………………………………………………………………………… 9.2.3.1 引脚的分配 …………………………………………………………………… 9.2.3.2 电源连接… …………………………………………………………………… 9.2.3.3 I/O Link 的连接………………………………………………………………… 9.2.3.4 急停信号的连接………………………………………………………………… 9.2.3.5 电源开关控制信号的连接……………………………………………………… 9.2.3.6 DI(输入信号)的连接…………………………………………………………… 9.2.3.7 通用 DO 的连接………………………………………………………………… 9.2.3.8 手摇脉冲发生器的接线………………………………………………………… 9.2.3.9 悬挂式手摇脉冲发生器的连接………………………………………………… 9.2.3.10 插头的规格(电缆侧)…………………………………………………………… 9.2.4 I/O 地址…………………………………………………………………………………… 9.2.4.1 键盘……………………………………………………………………………… 9.2.4.2 倍率信号………………………………………………………………………… 9.2.5 I/O 地址…………………………………………………………………………………… 9.2.6 主面板 B 的插座位置……………………………………………………………………… 9.2.7 规格………………………………………………………………………………………… 9.2.7.1 环境要求………………………………………………………………………… 9.2.7.2 订货规格………………………………………………………………………… 9.2.7.3 主面板 B, B1 规格……………………………………………………………… 9.2.7.4 子面板 A, B1 规格……………………………………………………………… 9.2.7.5 电源规格………………………………………………………………………… 9.2.7.6 通用 DI 信号要求……………………………………………………………… 9.2.7.7 通用 DO 信号要求……………………………………………………………… 9.2.8 机床操作面板上按键符号说明…………………………………………………………… 9.2.8.1 按键符号的意义………………………………………………………………… 9.2.8.2 可拆卸键帽……………………………………………………………………… 9.2.9 注意事项…………………………………………………………………………………… 9.3 小型机床操作面板的接线…………………………….………………………………………… 9.3.1 概要….…………………………………………………………………………………… 9.3.2 综合连接图……………………………………………………………………………… 9.3.3 各部分的连接…………………………………………………………………………… 12 106 106 108 108 110 111 121 125 129 129 130 131 131 133 134 135 135 136 138 139 140 141 142 142 143 144 144 145 145 145 146 146 146 147 147 148 148 150 151 154 154 154 155 1. 构成 B-64113C/01 9.4 9.3.3.1 电源的连接……………………………………………………………………… 9.3.3.2 急停开关的连接………………………………………………………………… 9.3.3.3 I/O Link 的连接…..…………………………………………………………… 9.3.3.4 手摇脉冲发生器的连接………………………………………………………… 9.3.4 DI 信号的连接(波段开关的连接)………………………………………………… 9.3.5 I/O 地址…..…………………………………………………………………………… 9.3.5.1 操作面板的地址………………………………………………………………… 9.3.5.2 倍率信号………………………………………………………………………… 9.3.6 I/O 地址分配…….………………….………………………………………………… 9.3.7 外部尺寸…..…………………………………………………………………………… 9.3.7.1 小型机床操作面板的外形尺寸图……………………………………………… 9.3.7.2 按键的布局……………………………………………………………………… 9.3.8 小型机床操作面板插头的布局…….………………………………………………… 9.3.9 规格..…..…………………………………………………………………………… 9.3.9.1 环境要求……………………………………………………………………… 9.3.9.2 订货规格………………………………………………………………………… 155 156 156 157 160 161 161 162 163 163 164 165 167 168 168 168 9.3.9.3 操作面板的规格………………………………………………………………… 9.3.9.4 电源规格………………………………………………………………………… 9.3.10 机床操作面板上按键符号说明………………………………………………………… 9.3.10.1 按键符号的含义……………………………………………………………… 9.3.10.2 用户自定义键帽……………………………………………………………… 9.3.11 注意……………………….……………………………………………………………… 9.3.12 维修备件…………………..……………………………………………………………… 分线盘用 I/O 模块的接线…………………………….…………………………………………… 9.4.1 结构图…..…………………..….………………………………………… 9.4.2 连接图…………………….………………………………………………… 9.4.3 模块规格………………….………………………………………………… 9.4.4 DI/DO 插头管脚分配…….….…………………………………………… 9.4.5 DI (输入信号)的连接……….…………………………………………… 9.4.6 DO (输出信号)的连接…….……………………………………………… 9.4.7 DI/DO 信号的规格………………………………………………………… 9.4.8 2A 输出插头引脚分配……………………………………………………… 9.4.9 2A DO(输出信号)连接…...…….………………………………………… 9.4.10 2A 输出 DO 信号的规格………………………………………………………… 9.4.11 模拟输入插头的管脚分配….…. ….……………………………………………… 9.4.12 模拟输入信号的连接….……….…………………………………………………… 9.4.13 模拟输入信号的规格….……..….….……………………………………………… 9.4.14 模拟输入规格……………….……..……………………………………………… 9.4.15 手摇脉冲发生器的连接…….……..……………………………………………… 9.4.16 使用手摇脉冲发生器时的电缆长度…..…………………………………………… 9.4.17 基本模块和扩展模块的连接….…..……………………………………………… 9.4.18 模块安装….……………………….….…………………………………………… 9.4.19 其它注意事项………….……..…………………………………………………… 9.4.20 分散 I/O 的设定…………….………….………………………………………… 168 169 169 169 171 171 172 13 173 173 174 175 177 178 180 181 183 184 185 186 187 189 190 192 193 194 195 200 203 1. 构成 B-64113C/01 9.5 操作面板 I/O 模块的连接(矩阵扫描)………………….………………………………………… 9.5.1 综合连接图………………………………………………………………… 9.5.2 电源连接…………………………………………………………………… 9.5.3 DI/DO 插头的管脚分配….……………………………………………… 9.5.4 DI (通用输入信号)连接…….…………………………………………… 9.5.5 DI (矩阵输入信号)连接………………………………………………… 9.5.6 DO (输出信号)连接……………………………………………………… 9.5.7 手摇脉冲发生器连接……………………………………………………… 9.5.8 外观图……………………………………………………………………… 9.5.9 说明………………………………………………………………………… 9.5.10 其它…………………….………………………………………………………… 9.6 操作面板 I/O 模块和电气柜 I/O 模块的连接…………….……………………………………… 9.6.1 连接图……………………………………………………………………… 9.6.2 电源连接…………………………………………………………………… 9.6.3 DI/DO 插头引脚分配….………………………………………………… 9.6.4 DI (通用输入信号)连接…….…………………………………………… 9.6.5 DO (输出信号)连接……………..……………………………………… 9.6.6 手摇脉冲发生器的连接…………………………………………………… 9.6.7 外观图……………………………………………………………………… 9.6.8 规格说明…………………………………………………………………… 9.6.9 其它注意事项……………………………………………………………… 9.7 源型操作面板连接单元的连接…………….……….…………………………………………… 9.7.1 源型输出连接单元的输入信号规格……………………………………………………… 9.7.2 源型输出连接单元的输出信号规格……………………………………………………… 9.7.3 源型输出连接单元插头管脚分配………………………………………………………… 9.7.4 源型输出连接单元外形尺寸…………………………………………………………… 9.8 通过 I/O Link 连接 FANUC β系列伺服单元…………………………………………………… 9.8.1 概述………………………………………………………………………………………… 9.8.2 连接………………………………………………………………………………………… 9.8.3 可以连接的最大单元数…………………………………………………………………… 9.8.4 梯形图地址分配……….………………………………………………………………… 206 206 207 208 209 211 212 215 216 217 220 224 224 226 227 228 232 234 234 235 237 241 242 243 247 250 251 251 252 253 253 10. 急停信号………………………………………………………………………………… 254 11. 高速串行总线(HSSB)………………………………………………………………… 257 11.1 概述…………………………………………………………………………………………… 11.2 注意…………………………………………………………………………………………… 11.3 连接图………………………………………………………………………………………….. 11.4 个人计算机说明……………………………………………………………………………… 11.4.1 关于个人计算机使用 ISA 型接口板的说明…………………………………………… 11.4.2 关于个人计算机使用 PCI 型接口板的说明…………………………………………… 11.5 安装环境……………………………………………………………………………………… 11.6 计算机侧接口板的安装步骤………………………………………………………………… 11.7 操作注意事项………………………………………………………………………………… 11.8 推荐电缆……………………………………………………………………………………… 14 258 258 259 260 260 260 261 262 264 265 1. 构成 B-64113C/01 12. FANUC DNC2 接口…………………………………………………………………… 266 12.1 概述…………………………………………………………………………………………… 267 12.2 DNC2 接口(RS-232-C)………………………………………………………………………… 268 13. 与其它网络的连接……………………………………………………………………… 269 附 录 A. 各单元的外形尺寸……………………………………………………………………… 273 B. 20 芯接口插头和电缆………………………………………………………………… 311 B.1 概述……………………………………………………………………………………………… B.2 安装板插座……………………………………………………………………………………… B.3 电缆插头………………………………………………………………………………………… B.4 推荐的插头、配套的外壳和电缆………………………………………………………………… 312 312 313 315 C. 连接电缆(由我方提供)………………………………………………………………… 326 D. 光缆……………………………………………………………………………………… 329 E. 液晶显示器(LCD)……………………………………………………………………… 341 F. 存储卡接口…………………………………………………………………………… 342 G. 安装存储卡的步骤……………………………………………………………………… 345 H. 10.4”LCD 控制单元................................................................................................. 347 15 1. 构成 B-64113C/01 1 构成 16 1. 构成 B-64113C/01 1.1 控制单元各部分 下表为 FANUC 0i 系列控制单元的构成。 本说明书叙述了如何连接下图所示的连接单元。( )括号中的数字是本说 明书中叙述该部件的章节号。[]括号中的数字是连接器号。 名称 1.1.1 控制单元(〇:表示可以配置) 控制单元构成 显示 MDI 8.4″TFT 彩色 LCD 7.2″STN 单色 LCD 10.4″TFT 彩色 LCD 扩展槽 软键 0i 0i Mate LCD 安 装 类 型(水平) 无 5+2 〇 × 2 5+2 〇 × LCD 安 装 类 型(垂直) 无 5+2 〇 × 2 5+2 〇 × LCD 安 装 类 型(水平) 无 5+2 〇 〇 2 5+2 〇 × LCD 安 装 类 型(垂直) 无 5+2 〇 〇 2 5+2 〇 × LCD 安 装 类 型(水平) 无 10+2 〇 × 2 10+2 〇 × LCD 安 装 类 型(垂直) 无 10+2 〇 × 2 10+2 〇 × 注 有关 10.4″TFT 彩色 LCD 说明祥见附录 H。 17 1. 构成 B-64113C/01 控制单元 MDI(5.1) LCD 软键开关 存储卡接口 注 上图为带 LCD 控制单元的前视图。其他控制单元的结构基本同 上图相同。 上图中()括号中的数字是本说明书中叙述该部件的章节号。 18 1. 构成 B-64113C/01 控制单元 伺服放大器插座 [COP10A-1] (左) [COP10A-2] (7) (右) 风扇单元 电池 后视图 电源插座 [CP1] 软键 电源装置 MDI 插座 [CA55] (5.1) 保险 串行主轴或位置编码器 插座 [JA7A] (6.1,6.3) I/O –Link 插座 [JD1A-1] (8) 伺服检测板插座 [CA69] I/O 装置接口插座 [JD36A(左)和 JD36B(右)] (5.3) 模拟主轴或高速跳转插座 [JA40] (6.2 , 5.4) 注 上图为不带选择插槽控制系统的后视图。 图中[]括号内的数字是插座号。 19 1. 构成 B-64113C/01 控制单元 DNC2 选择板的 控制单元后视图 RS-232C 插座 [JD28A](12) 带 HSSB 选择板的 控制单元后视图 HSSB 光缆 插座 [COP7] (1) 20 1. 构成 B-64113C/01 注 1 上图是带选择插槽控制系统的后视图。 2 当应用以太网选择板时,参考以太网连接说明书。 图中[]括号内的数字是插座号。 带数据服务器选择 板的控制单元后视 图 卡 以太网插座 注 上图是带选择插槽控制系统的后视图。 图中( )括号中的数字是本说明书中叙述该部件的章节号。[]括号中的数 字是连接器号。 21 1. 构成 B-64113C/01 装置 电源 LED 电源插座 (9.1.3) 机床接口插座(9.1.4) 手摇脉冲发生器 插座(9.1.7) I/O Link 插座(8.2.1) 机床接口插座(9.1.4) 22 1. 构成 B-64113C/01 1.2 硬件概要 主 板 CNC 用主 CPU 电源 2-轴至 4-轴控制 主轴接口 LCD/MDI I/O link PMC-SA1/SB7 模拟输出/高速 DI RS-232C×2 存储卡接口 串行通讯板 接口板 高速串行总线接口 网板 数据服务器板 以太网板 板 数据服务器功能 板 选择配置 0i 系统的控制单元有两个选择插槽或者没有选择插槽 0i Mate 系统的控制单元没有选择插槽,因此不能增加选择配置板。 带选择槽的控制单元根据选择插槽的数量选择配置板。 (然而,选择配置板必须满足安装条件。参看附加选择配置板的安装条件。) 图 1. 2 控制系统结构 (0i/0i Mate 系列) 23 基本结构 1. 构成 B-64113C/01 安装选择板的条件 选 通 讯 紧邻 LCD 的槽 择 HSSB 板 PC 侧 HSSB 板 串行通讯板 主单元 -A/B 数据服务器 通讯功能 -DNC2 + 数据服务器板(ATA 闪存卡和 100BASE-TX)10BASE-T 也可用 以太网和 数据服务器功能 网络 以太网板(100BASE-TX)10BASE-T 也可用 以太网 功能 功能 -FOCASI/DNC1/FACTOLINK + × × 网络装置接口板 网络 功能 网络 应用 + PROFIBUS 板 PROFIBUS 功能 + 主 /从 + PROFIBUS 应用 + 主 /从 注意 上表中每个选择功能各对应一个选择插槽。任一个选择插槽不会适用于各种选择功能。因此,选 择插槽的时候注意插槽号。上表中,符号“×”表示紧邻 LCD 的这个插槽不能选择这个功能的选 择板。不提供选择插槽兼容并用。 24 B-64113C/01 接 2 4. 电源的连 综合连接图 -36- B-64113C/01 接 4. 电源的连 控制单元 主板 电源 软键电缆 单元 单元 模拟主轴 高速跳转信号输入 参见 I/O Link 连接 AC 电抗器 主轴位置编码器接口(模拟主轴用) 空气开关 空气开关 PSM CXA2A CXA2B SPM CXA2A 去第二主轴 位置编码器 JX1A JYA3 TB2 JX1B 串行主轴电机 CXA2B SVM 第 1 轴伺服电机 CXA2A 第 2 轴伺服电机 第 3 轴伺服电机 第 4 轴伺服电机 最大控制轴数根据放大器类型变化(上图是使用的 1 轴控制放大器) 分离型检测器接口单元 1 光栅尺,轴 1 光栅尺,轴 2 光栅尺,轴 3 光栅尺,轴 4 绝对检测器电池 (仅在绝对检测器时使用) 伺服检测板 -37- B-64113C/01 接 4. 电源的连 控制单元(仅 0i 系统可以选用这个功能) 选择插槽 串行通讯板 板 单元(当使用 DNC2 板时) 以太网 个人计算机或 PANEL i -38- B-64113C/01 接 4. 电源的连 I/O Link 连接示例 - 0 i 系列 单元 控制单元 操作盘 I/O 伺服放大器 通过 I/O Link 可以任意决定 从属装置的连接顺序。 手摇脉冲发生器(最多可带 3 个) - 0 i Mate 系列 主板 操作盘 I/O(带手脉) 手摇脉冲发生器 (最多可带 3 个) 操作盘 I/O(不带手脉) 伺服放大器 (对于 0 i Mate 系统,仅能连接 一个 I/O Link βi 伺服放大器) 通过 I/O Link 连接的从属装置 能够自由地进行顺序排列 -39- B-64113C/01 接 3 4. 电源的连 安装 -40- B-64113C/01 接 4. 电源的连 3.1 安装环境 3.1.1 电柜外部的环境要求 控制单元及其外围设备的设计是以安装在密封的电柜中为假设条件 的。本说明书的“电柜”的含义如下: 由机床制造厂商制造的用来放置控制单元及其外围设备的电柜。 由机床制造厂商制造的用来安装 CRT/MDI 单元或操作面板的悬 挂式电柜。 与上述电柜类似的装置。 安装这些电柜时需满足一定的条件,如下表所示。在第 3.3 节叙述了 符合这些条件的电柜的安装和设计过程。 条 件 运行时 室温 存储或运输中 控制单元 0°C~58°C -20°C ~60°C 通常 ≤75%(非冷凝) 短期(一个月内) ≤95%(非冷凝) 相对湿度 运行时 ≤0.5G 非运行时 ≤1G 运行时 ≥1000m 非运行时 ≥12000m 振动 海拔高度 通常的车间环境 环境 (如果环境中尘土含量、冷却液或者有机溶液含量过 高时,需要另行考虑) 3.2 -41- B-64113C/01 接 4. 电源的连 电源容量 3.2.1 CNC 控制单元的电源容量 下表中与 CNC 控制单元有关的部件单元需要输入 24VDC±10%电源。 注意电源电压的瞬间变化和波动要求在 10%以内。 表 3.2.1(a) 电源容量 〇:表示“使用” 0i 系列 0i Mate 系列 电源容 量 无选择槽 〇 〇 1.5A (*1) 双槽 〇 - 1.7A (*1) HSSB 板 〇 〇 0.2A 串行通讯板(DNC2) 〇 〇 0.3A 数据服务器板 〇 〇 0.5A 单元 控制单元 备注 注 1 包括液晶显示器和 MDI 单元。不包括选择板。 2 对于其它外围设备单元(例如 I/O 单元),参照表 3.2.1(b),也可参 照相关说明书。 3 当选择 CNC 控制系统 DC 输入电源时,要考虑外部提供电源的容量。 详细请参照 4.4.2 节。 4 当从 NC 的 RS-232-C 接口连接外围 RS-232-C 设备时,外部提供电 源的容量增加一安培。 表 3.2.1(b) 电源容量 单元 电源容量 MDI 单元 0A 机床操作面板 I/O 模块 0.3A+7.3mA×DI I/O 模块插接板(基本) 0.2A+7.3mA×DI I/O 模块插接板(附加) 0.1A+7.3mA×DI 0i 系统 I/O 单元 0.3A+7.3mA×DI 分离型检测器接口单元 0.9A 注 对于 I/O 单元,不包括 DO 的电源容量。 -42- 备注 仅 4 个基本控制轴 B-64113C/01 接 3.3 机床强电柜的设 4. 电源的连 在设计电柜时,必须满足 3.1 节中叙述的环境条件。除此以外,还 必须考虑 CRT 屏幕的电磁干扰、噪声阻抗和方便维护等因素。一 般来讲,电柜的设计必须满足下述的条件: 计和安装条件 电柜必须采用全密封结构。 电柜的设计必须能够有效地防止灰尘、冷却液和有机溶液的进 入。 设计电柜时,还要考虑电柜内的温度不超过柜内每个单元的允许 值,详细的内容请参阅第 3.4 节有关电柜的温升设计。 封闭的电柜必须安装风扇以确保电柜的内部空气循环。(对于自 带风扇的单元可不必考虑)。 必须调整风扇使空气以 0.5m/sec 的速度流过每一个安装单元的 表面。 注意 如果风扇直接吹向单元,灰尘就很容易附着在单元上,这可 能造成单元的故障。(对于自带风扇的单元不必考虑) 为了使空气流动通畅,需要将每一个单元与电柜的内壁保持 100mm 的距离(对于自带风扇的单元可不必考虑)。 为了确保电柜的密封,在电柜的电缆出口和电柜门边缘必须使用 密封材料。 尽管显示器的前面有防尘罩板,仍需要将显示单元安装在冷却液 不能直接喷射到的地方。 噪声必须最小。 由于机床和 CNC 单元的外形的减小,这样,在电柜内就很有可 能将噪声元件安装在对噪声比较敏感的元件旁边。 虽然 CNC 单元在设计时已经考虑到防止外部噪声的干扰,但设 计电柜时还是要求尽量降低噪声,并且避免噪声对 CNC 单元的 影响。有关消除和控制噪声的详细内容请参阅第 3.5 节。 电柜的安装和元件布局必须考虑维护和检查方便。 硬磁盘和软磁盘装置不要安装在强磁场源附近。 -43- B-64113C/01 接 4. 电源的连 必须满足 I/O 单元和 I/O 模块接插板的安装条件。 为了保证模块装置的空气流动通畅,将 I/O 单元和 I/O 模块接插 板按照如下图所示的方向安装。为了满足配线和空气流通的需 要,上下两个模块之间的安装距离保持在 100mm 以上。 散热量大的元器件不要放在 I/O 单元和 I/O 模块接插板的下方。 上端 底端 -44- I/O 模块接插板或 I/O 基本单元 (单元的底端不能有螺钉等 其它凸出物伸出) B-64113C/01 接 3.4 电柜的温升设计 3.4.1 电柜内部的温升 4. 电源的连 安装在电柜内部的元件产生的热量会使电柜内部的温度升高。因为产 生的热是通过电柜自身表面散热,电柜的内部温度和电柜外部的温度 会在一定的热水平上保持平衡。如果产生的热是一个常量,电柜的表 面面积越大,电柜内部的温升就越慢。电柜的温升设计,就要计算电 柜内产生的热量,估算电柜的表面面积,如果需要,可以通过安装电 柜内部的热交换器来改善热交换条件。这种设计方法在以下的几节中 有详细的叙述。 用板金制造的电柜的散热能力通常为 6W/°C·m2,也就是说,当电柜 内部有 6W 的热源,并且有 1m2 的表面积时,则当电柜内外的温度达 到平衡时,电柜内部的温度上升 1°C。这里的电柜表面积指电柜的有 效散热面积,也就是电柜的总面积减去电柜与地板接触的面积。这里 有两个前提条件:电柜内部的空气必须有风扇进行循环并且电柜内部 的温度必须近似保持恒定。 根据控制单元的温度允许值需要 ,为了限制电柜内部和外部的温度 差低于 13°C,当电柜内部的温度升高时必须符合下面的表达式: 内部发热量 P[W] ≤ 6[W/m2 ·°C]×表面面积 S[m2] ×温升 13[°C] (如果使用散热能力为 6W/°C·m2 的电柜空间太大以致于风扇电机不 能使得电柜内的空气分布均匀或者散热能力为 8W/°C 的小操作箱时, 详细内容请参看 3.4.4 节。) 2 例如,一个电柜有 4m 的散热面积为 24W/°C 的散热能力。在这种条 件下,为了能满足内部温升小于 13°C,则内部的热源就不能超过 312W,如果实际的内部热源为 360W,则电柜内部的温度将上升 15°C 或更高。当这种情况发生时,电柜的散热能力必须通过热交换器进行 改善。 0i 系列的强电柜内包含 I/O 单元,当电柜内部温度升高时电柜内部和 外部的温度差必须限制在低于 10°C 以下而不是 13°C。 3.4.2 使用热交换器进行散热 如 果 电 柜 的内 部 温 升 不能 通 过 电 柜自 身 的 散 热能 力 限 制 在小 于 10°C,就必须安装一个热交换器。热交换器通过强制对流使得电柜内 外部的空气都流向冷却风扇来获得有效的冷却。热交换器的效果就如 同扩大了散热面积。 -45- B-64113C/01 接 4. 电源的连 3.4.3 各单元的发热量 表 3.4.3(a) 发热量 0i 系列 0i Mate 系列 发热量 (W) 备注 不带选择槽 〇 〇 33W (*1) 双槽 〇 - 37W (*1) HSSB 板 〇 - 3W 串 行 通 讯 板 (DNC2) 〇 - 6W 数据服务器板 〇 - 9W 单元 控 制 单 元 选择板 (*2) 〇:表示“使用” 注 1 包括液晶显示器和 MDI 单元。不包括选择板。 2 当使用选择板时,选择板的总发热量不能超过下列值: 机架型 总发热量 26W 双槽机架 表 3.4.3(b) 发热量 单元 发热量(W) 备注 MDI 单元 0W 机床操作面板 I/O 模块 12W (*1) I/O 模块插接板(基本) 8W (*1) I/O 模块插接板(附加) 5W (*1) 0i 系列 I/O 单元 分离型检测接口单元 (*1) 9W 注 1 上表是当模块的输入点 50%接通时的值。 2 不包括分离型检测器本身散发的热量。 -46- 仅 4 个基本控制轴(*2) B-64113C/01 接 3.4.4 操作箱的温升设计 4. 电源的连 对于操作箱等小型电柜,假如电柜内的空气能够充分流通,电柜的散 热能力如下所示。 喷漆的金属柜壳:8W/ m2 ·°C 塑料柜壳:3.7W/ m2 ·°C 如下图 3.4.4 所示为一个电柜温升设计的例子。 空气导向室 机床操作面板 120mm 长宽的风扇电机 (用于混合空气) 图中控制单元是一个 LCD-安装型的例子,它的外观和 实际单元的外观不同。 图 3.4.4 如下例: 热交换等级:喷漆的金属柜壳:8W/m² ·℃ 塑料柜壳:3.7W/m² ·℃ 温度升高时允许柜内温度值高于电柜外部 13℃ 即: 如图 3.4.4 所示吊挂式电柜的尺寸为: 560(W)×470(H)×150(D)mm 金属柜壳的表面积:0.5722m² 塑料柜壳的表面积:0.2632m² 这时,电柜允许的总散热量是: 8×0.5722×13+3.7×0.2632×13=72W 根据计算可知,下表 3.4.4 中所列单元可以安装到这个电柜中。 -47- B-64113C/01 接 4. 电源的连 表 3.4.4 2 槽控制单元 37W 选择板(串行通讯板) 6W 选择板(数据服务器板) 9W 分布式操作盘 I/O 模块 混合空气用 120-mm 的方形风扇电机 上述总的散热量 12W 8W 71W 注 上表中的值 12W 是以分散 I/O 模块的输入点 50%接通时发热量 为例计算的,这个值是根据机械结构的变化而变化的。 -48- B-64113C/01 接 3.5 防止噪音的方法 3.5.1 信号线的分离 4. 电源的连 因为表面安装和大规模集成电路的应用,CNC 的体积已经减小。设 计上也可以防止外部的噪声对 CNC 的损坏。然而,很难定量测量噪 声的大小,并且噪声有很多不确定的因素。防止内部噪声的产生和防 止外部噪声传入 CNC 都非常重要。如果能注意到这些,就会提高 CNC 加工中心的稳定性。 CNC 的功能部件经常和电柜中的能产生噪音的电磁元件装在一起。 可能传入 CNC 的噪声源有电容耦合、电磁感应和对地的回路。 当设计电源的磁性外罩时,请参见以下几章中关于机床防噪声设备的 叙述。 CNC 机床中使用的电缆种类如下表所述: 各组电缆请按处理办法栏处理。 组 信号线 初级交流电源线 次级交流电源线 A 交流/直流电源线(包 括伺服和主轴电机 的电源线) 处理办法 将 A 组电缆与 B 组和 C 组电缆分开捆 绑(注 1)。或者将 A 组电缆进行屏蔽 (注 2)。 参阅 3.5.4 节在线圈或者继电器上安装 灭弧装置或者二极管。 交流/直流线圈 交流/直流继电器 B 直流线圈(24VDC) 将直流线圈和继电器与二极管连接起 直流继电器(24DC) 来。 CNC 和强电柜之间 将 B 组电缆与 A 组电缆分开捆绑,或 者将 B 组电缆进行屏蔽。 的 DI/DO 电缆 CNC 和机床之间的 B 组电缆与 C 组电缆尽量远离。 建议将 B 组电缆屏蔽处理。 DI/DO 电缆 连接控制单元及它 外围设备的 24-VDC 输入电源电缆 C I/O Link 电缆 位置和速度反馈用 的电缆 CNC 与主轴放大器 之间的电缆 位置编码器的电缆 手摇脉冲发生器的 电缆 CNC 与 MDI 之间的 电缆(注 3) RS-232-C 与 RS-422 用的电缆 电池用的电缆 其它屏蔽用的电缆 -49- 将 C 组与 A 组电缆分开捆绑,或者将 C 组电缆进行屏蔽。 C 组电缆与 B 组电缆尽量远离。 请采用 3.5.5 节的屏蔽处理。 B-64113C/01 接 4. 电源的连 注 1. 当将电缆按照分组捆绑时,请留出它们之间的距离至少 10cm。 2. 电磁屏蔽是指用接地金属板在两组电缆之间屏蔽。 3. 当 CNC 和 MDI 之间的电缆长度小于 30cm 时不用屏蔽。 强电柜 电源 操作盘电柜 主轴 放大器 伺服 放大器 去电机 CNC 控 制单元 I/O 单元 电缆槽 A 组电缆 B,C 组电缆 截面积 A组 B,C 组 护罩 -50- B-64113C/01 接 4. 电源的连 3.5.2 接地 CNC 机床有下面的三种接地系统: (1)信号地系统(SG) 信号地(SG)提供了电信号系统的参考电平(0V)。 (2)框架地系统 框架地系统(FG)用于安全方面,并且抑制内部和外部噪声。 在框架地系统中,将单元的外壳框架、面板和单元之间接口电 缆的屏蔽连接在一起。 (3)系统地系统(PE) 系统地系统用来将设备和单元的框架地系统和大地连接起来。 用于设备的接地保护。 吊挂箱 A 组电缆 I/O αi 放大器 框架 AC 电源 24-V 电源 操作盘 AC 输入 吊挂箱 PE(地线端子排) 机床侧电柜 框架地系统 系统地系统 接地系统中的注意事项 系统地的电阻应该为 100Ω 或更小(D 型接地)。 系统地的电缆必须有足够的横截面积以保证安全地将系统故障(比 如短路)时的过载电流导入地下。 (通常,它的横截面积至少与交流电源线的横截面积相同或更大。) 使用带有接地线的交流电源线,以保证供电时地线接地。 -51- B-64113C/01 接 4. 电源的连 3.5.3 控制单元的接地方法 7.2"/8.4"LCD/MDI(水平)安装型 后视图 约 42 mm M4 螺栓 约 15.5mm 7.2"/8.4"LCD/MDI(垂直)安装型 地线≥2mm² 后视图 M4 螺栓 约 140mm 地线≥2mm² 约 16mm 将控制单元中电路的 0V 通过系统的保护地端子连接到电柜地线端子 排(如上图所示)。 对于其他单元地线端子的位置,参看附录中单元外观尺寸图。 -52- B-64113C/01 接 3.5.4 噪音抑制器 选择灭弧装置的注意事项 4. 电源的连 强电柜中要用到线圈和继电器。当这些设备接通/断开时由于线圈自感 应会产生很高的脉冲电压。 导线中的脉冲电压会对电子线路产生干扰。 选择由电阻和电容组成的灭弧装置,这种灭弧装置被称为 CR 灭 弧装置(在交流中使用)。 (电阻在限制脉冲电压的峰值时有用。但不能限制脉冲电压突然 升高的电流,所以 FANUC 推荐使用 CR 灭弧器。) 灭弧器的电容和电阻参考值由线圈的直流电阻值和电流来决定。 1) 电阻(R):线圈的等效直流电阻 I2 I2 2) 电容(C): 到 (μF) 10 20 I:线圈的静态电流(A) 注 请选用 CR 类型的噪声消除装置,电阻类型的噪声消除装置可以 限制脉冲电压的峰值,但却不能限制突然的上升沿。 -53- B-64113C/01 接 3.5.5 电缆卡紧及屏蔽 4. 电源的连 CNC 需要进行屏蔽的电缆必须使用下面的方法进行卡紧。这种电缆卡 子的目的是为了支撑电缆和电缆屏蔽。为了保证 CNC 系统操作的稳定 性,请按如下介绍的电缆卡紧方法处理。 将电缆外层剥掉一块露出屏蔽层。用电缆卡子夹紧此处,并卡在地线 板上。地线板由机床制造商提供,并按下图安装。 接地板 电缆 电缆卡子 图 3.5.5(a) -54- 电缆卡紧(1) B-64113C/01 接 4. 电源的连 图 3.5.5(b) 电缆卡紧(2) 请准备下图所示的地线板: 图 3.5.5(c) 地线板 应使用 2mm 或更细的镍表面金属板作为地线板。 -55- B-64113C/01 接 4. 电源的连 图 3.5.5(d) 地线板的开孔图 (参考)电缆卡子的外观尺寸 图 3.5.5(e) 电缆卡子的外形图 电缆卡子的订货号为: A02B-0124-K001(8 套装) -56- B-64113C/01 接 4. 电源的连 3.5.6 消除浪涌电压 为了保护设备,消除由于打弧产生的浪涌电压,要求在输入电源的线 间和各线与地之间安装浪涌吸收器。然而,这样并不完全消除由于打 弧产生的浪涌电压。 推荐产品如下(由 Okaya Denki Sangyo Co.制造) 应用于 200-V 系统 线与线之间 R·A·V-781BYZ-2 线与地之间 R·A·V-781BXZ-4 应用于 400-V 系统 安装步骤 线与线之间 R·A·V-152BYZ-2A 线与地之间 R·A·V-801BXZ-4 如下图所示,输入电源单元必须安装浪涌吸收器以消除由于打弧产生 的浪涌电压。下图是一个不安装隔离变压器的例子,如图的虚线部分。 如果安装隔离变压器,可不安装浪涌吸收器 2(线与地之间)。 无保险 断路器 AC 断路 输入 器 隔离 无保险 AC 电 伺服单元 变压器 断路器 抗器 电源模块 无保险 断路器 至机床的其他 电气元件 浪涌吸收器 1 (线与线之间) 浪涌吸收器 2 (线与地之间) -57- B-64113C/01 接 注 4. 电源的连 (1) 为了吸收浪涌电压的效果更好,上图中实线所示导线要求尽可 能短。 导线规格:线径≥2mm² 导线长度:连接浪涌吸收器 1 的导线总长(a)和连接浪涌吸收器 2 的导线总长(b)不能大于 2m 。 (2) 如果在电源线上进行过电压(1000VAC 和 1500VAC)绝缘强 度测试时,应先将浪涌吸收器 2 去掉。否则,过压会损坏浪涌 吸收器。 (3) 当浪涌电压超过浪涌吸收器容量或浪涌吸收器短路时,无保险 断路器(5A)将对电网提供保护作用,故必须安装断路器。 (4) 因为在正常运行时,没有电流通过浪涌吸收器 1 和 2,所以断 路器(5A)可以与机床上其他电气元件共用。可用于伺服单 元中电源模块的电源控制或主轴风扇电机的电源控制。 -58- B-64113C/01 接 4. 电源的连 3.6 控制单元 3.6.1 控制单元的安装 控制单元内装一个风扇电机。 空气由控制单元底部进入,通过安装在顶部的风扇排出。 图 3.6.1 中的空间(A)必须留出,以保证空气的流动。同时任何时候尽可能 将图 3.6.1 中的空间(B)留出。如果不能留出空间(B),一定不要在附近放 置任何器件阻碍空气的流通。 -59- B-64113C/01 接 4. 电源的连 水平安装单元 气流 气流 后视图 约 250 垂直安装单元 气流 气流 单元的背面 单位: 图 3.6.1 -60- B-64113C/01 接 4. 电源的连 0i 系列 I/O 单元的安装 空气流动空间 约 65 约 180 约 80 需要满足更换电 路板时的空间 -61- 单位:mm B-64113C/01 接 3.7 4. 电源的连 关于电缆图,参看控制单元结构和 1.1 节的组件名称。 电缆引线图 3.8 电柜和吊挂箱 的防尘设计 机床制造者设计并制造装有显示单元和操作盘的电柜和吊挂箱极容易进 入灰尘,切削屑和油污等等。注意以下事项确保电柜和吊挂箱结构合理 以防止灰尘,切削屑和油污等等的进入。 1) 操作盘的电柜和吊挂箱必须是密封结构。 2) 在显示单元和操作盘的安装面上增加密封条。 3) 确保电柜和吊挂箱的门关紧时密封完好。 4) 在电柜和吊挂箱后盖的安装表面安装密封条。 5) 在电缆进口处电缆和电缆之间,电缆进口处和走线管在电柜的连接 器接口处用填充物填满密封好。 6) 如果可能,确保所有的其他开口处都被堵上。 7) 确保切削屑和冷却液不直接溅到显示单元和操作盘上。 8) 油污极易存留在电柜和吊挂箱的上面,可能会滴落到显示单元和操 作盘上。确保电柜和吊挂箱的结构设计合理,电柜和吊挂箱的上面 不存留油污,或电柜和吊挂箱上面的油污不会滴落到显示单元和操 作盘上。 面板(显示/ 操作盘) 电柜/吊挂箱 面板(后盖) 加密封条 如果框架软,加固 电缆入口(举例) 硬件 电缆 密封物 -62- 走线管连接器 电缆 小心存留油污。 注意不要存流油污或滴落 显示/ 操作盘 B-64113C/01 接 4 4. 电源的连 电源的连接 -63- B-64113C/01 接 4.1 4. 电源的连 本节叙述 0i/0i Mate 控制单元的电源的接接方法。 概述 -64- B-64113C/01 接 4. 电源的连 4.2 控制单元电源的接通、切断 4.2.1 控制单元的电源 从外部输入 24VDC 电源给 0i/0i Mate 系统控制单元供电。 在图 4.2.1(a)中绘出了 AC 电源的 ON/OFF 电路 A 和 24VDC 电源 的的 ON/OFF 电路 B。建议不采用 24VDC 电源的 ON/OFF 电路 B。 主断路器 电磁接触器 交流 电抗器 电源变换器 变频器 CNC 控制单元 3相 200VAC 电源 单相 200VAC 控制电源 外部 24VDC 电源 ON/OFF 电路 A 24VDC 输入 ON/OFF I/O 单元等 电路 B 图 4.2.1(a) ON/OFF 电路 B(举例) 例如,ON/OFF 电路如下图 4.2.1(b)所示。请根据容量选择电器元件。 ry1 电源 ON/OFF 开关 -65- 24 VDC 输出 电源的额定值是负 载侧需求电源功率 的总和 B-64113C/01 接 4. 电源的连 图 4.2.1(b) 4.2.2 外部 24VDC 输入 电源及电路配置 推荐的外部 24VDC 电源(稳压电源)指标: (电源电压必须满足 UL1950 的要求) 输出电压:+24V±10%(21.6V~26.4V) (包括电压波动和噪声,见下图。) 输出电流:连续负载电流必须大于 CNC 的耗散电流 (在强电柜内允 许的最高温度下)。 负载的波动(包括突变电流): 由于外部输出或其它因素使负载波动时输出电压不要超 出上述范围。 允许的输入瞬间中断持续时间: 10ms(输入幅值下降 100%时) 20ms(输入幅值下降 50%时) 图 4.2.2(a) -66- 时序图 B-64113C/01 接 4. 电源的连 ·有垂直轴时的注意事项 机床有垂直轴时,应选择电压保持时间长的 DC 电源,以减小断电(或 电源出现故障)时垂直轴的下落量。 通常,工作电压下降到小于或等于 21.6V 时,CNC 即解除对伺服的 控制,伺服断电。因此,在切断 AC 电源时,若 24VDC 电源的维持 时间短,则在制动器工作前伺服即断电,其结果就造成垂直轴下落量 增加。 通常,有足够电容容量的直流电源,切断 AC 电源时,直流电源的保 持时间就长。 ·电路结构 下面电路不能使用。 ⒈ 输出电压在瞬间中断时不能保持要求值的电路(电压降低到 21.6V 或更低)。 禁止使用 例1 整流 AC 输入 电路 CNC 单元 例2 整流 AC 输入 电路 CNC 单元 注 整流电路是二极管全波整流电路。 ⒉ 由于急剧的负载变化,输出电压超出指定电压范围(21.6V~ 26.4V)的电路。 例1 稳压电源 AC 输入 CNC 单元 负载 波动较大的 单元 -67- B-64113C/01 接 4. 电源的连 例2 CNC 稳压电源 单元 AC 输入 大冲击电 流 的电源 对于例 2 中的电路,可以为负载波动大的设备单独连接一个整流电源,以 使 CNC 和其它设备不受影响。 建议使用 如果指令要求某一电源(如 24VDC)必须与 CNC 同时或在 CNC 之前通 电时,则应在 CNC 通电的同时给该电源通电。为此,建议采取如图 4.2.2(b) 所示的方案,将该电源与 CNC 连在同一电源上。 与 CNC 同时给其它装置通电: 当满足下图所示通电时序时,即认为是与 CNC 同时通电。 On CNC 电源 Off t1 其它装置电源 (包括 Power Mate) t1: 200ms t2 On Off 其意义是在 CNC 通电之前 200ms 给其它装置(包括 Power Mate)通电。 t2:500ms 其意义是在 CNC 通电之后 500ms 内给其它装置(包括 Power Mate)通电。 对于要求给某一装置(例如一个 24VDC 单元)在 CNC 断电的同 时或之后 断电的指令,其断电顺序与上述通电顺序不同。 (在 CNC 断电的同时断电 的意义是:可以在 CNC 断电前的 500ms 内切断装置的电源。) -68- B-64113C/01 接 4. 电源的连 建议使用下图的电路。 在该图中,CNC 和其它装置(带 I/O Link 设备、I/O Link 的β系列伺服单元(有 I/O Link 的β放大器等等))认为是在同时通电。 (在运行期间或 CNC 通电之 前,任何装置都不能通电。图中,稳压单元的 24VDC 输出与 ON/OFF 电路 B 的输入之间未连任何其它装置。) AC 输入 ON/OFF 电路 A 稳压电源 有 I/O Link 的装置 有 I/O Link 的β放大器 图 4.2.2 (b) -69- B-64113C/01 接 4.2.3 电源接通顺序 4. 电源的连 按如下顺序接通各单元的电源或全部同时接通。 1. 机床的电源(200VAC)。 2. 伺服放大器的控制电源(200VAC)。 3. I/O Link 连接的从属 I/O 设备; 显示器的电源(24VDC); CNC 控制单元的电源; 分离型检测器(光栅尺)的电源; 分离型检测器接口单元(24VDC)。 “同时给所有装置通电”的意思是在上述 3 通电后 500ms 内结束 1, 2 通电操作。 无论控制单元是否通电,请不要断开存储器的后备电池(3VDC)或 分离型绝对编码器的电池(6VDC)。如果在控制单元的电源关掉后断 开电池,则控制单元中存储的绝对脉冲编码器的当前位置,系统参数, 程序等会丢失。 请在控制单元电源接通时更换电池。 有关更换存储器后备电池的操作请见第 4.4.1 节。 -70- B-64113C/01 接 4.2.4 电源关断顺序 4. 电源的连 请按照下列顺序关断各单元的电源或者同时关断各单元的电源。 1. I/O Link 连接的从属 I/O 单元断电, 显示单元断电(电源为 24VDC), CNC 控制单元断电(24VDC), 分离型检测器接口单元断电(24VDC)。 2. 伺服放大器控制电源(200VAC)和分离型检测器(直线光栅尺) 电源断电。 3. 机床的电源(200VAC)断电。 “所有装置同时断电”的意思是:在上述 1 操作前 500ms 内完成 2, 3 的操作。否则,将有报警发生。 当电源关断或者临时断电时就不能控制电机。必要时,请在机床侧采 取适当的措施。例如,当刀具沿重力轴移动时,使用抱闸以避免该轴 的下降。当伺服不工作时或者电机不旋转时使用抱闸卡紧电机。只有 当电机转动时才松开抱闸。当电源关断或者瞬时断电后伺服不能控制 时,卡紧伺服电机。这时,轴有可能在卡紧用继电器动作之前下降, 机床设计者必须确保在这种情况下有足够的安全距离。 -71- B-64113C/01 接 4.3 控制单元的电源 4. 电源的连 控制单元的电源是由外部电源提供的。 图中括号内的内容为独立型连接器的名称。 连接电缆 CNC 控制单元 CP1 (CP1) -72- B-64113C/01 接 4.4 电池 4. 电源的连 CNC 系统中,如下单元使用电池: 用途 带电池的部件 CNC 控制单元存储器中的内容备 份 CNC 控制单元 保护分离型绝对脉冲编码器的当 前位置 分离型检测器接口单元 保护电机内装绝对脉冲编码器的 当前位置 伺服放大器 旧电池的处理应遵照国家或者当地政府的相关法律或法规。在丢弃之 前,请用胶带或者类似的东西隔离电池的端子,以防止其短路。 4.4.1 存储器后备电池(3VDC) 零件的程序,偏置量和系统参数存储在控制单元的 CMOS 存储器中。 其后备电池是安装在控制单元前面板上的锂电池。上述数据在主电源 切断时不会丢失。后备电池在出厂前就已经安装在控制单元中,用后 备电池可以使存储器中的内容保存一年。 当电池电压降低时,在 CRT 上就会出现“BAT” 字样的系统报警, 并且电池报警信号输出给 PMC。当这一报警信息出现时,请尽快更换 电池。通常,电池应该在 2-3 周内更换,这依据系统的配置而定。 如果电池电压下降很多,存储器的内容就不能继续保持。在这种情况 下接通控制单元的电源,就会因为存储器内容的丢失而出现 935 报警 (ECC 错误)。在更换电池后存储器内容全部清除,需要重新输入必 要的数据。 因此,FANUC 建议无论是否发生了电池报警,一年更换一次电池。 更换控制单元的电池时,一定要保持控制单元的电源为接通状态。如 果在电源断开的情况下断开存储器的电池,存储器的内容就会丢失。 关于锂电池请注意以下警告: 警告 如果不使用指定的电池,有可能爆炸。 只能用指定的电池更换现有的电池。(规格:A02B-0200-K102)。 除了安装在 CNC 控制单元上的内装锂电池外,还可以应用市场上购 买的碱性干电池(D 型尺寸),安装在外接电池盒内。 注 安装锂电池是出厂时的标准配置。 -73- B-64113C/01 接 更换锂电池 4. 电源的连 (1)使用锂电池(订货号:A02B-0200-K102)。 (2)系统控制单元通电 30 秒以上。 (3)控制单元断电。 (4)从 CNC 控制单元的顶部取下旧电池。 首先拔下电池的插头然后从电池盒中取出电池。没有选择槽的 控制单元的电池盒位于单元的右上端。带 2 个选择槽的控制单 元的电池盒位于控制单元上部的中心位置(两风扇之间)。 (5)更换电池,重新插入连接插头。 注 上述(3)到(5)步操作必须在 10 分钟内完成。如果在没有安 装电池的情况下将控制单元放置 10 分钟以上,其结果是存储器 中的所有数据将会丢失。 电池盒 插头 锂电池 警告 如果不使用指定的电池,有可能爆炸。只能用指定的电池更换 现有的电池(规格:A02B-0200-K102)。 -74- B-64113C/01 接 更换碱性干电池 (D 尺寸规格) 4. 电源的连 (1)准备 2 个碱性干电池(D 尺寸规格)。 (2)系统控制单元通电 30 秒以上。 (3)控制单元断电。 (4)松开电池盒的螺钉,取下盒盖。 (5)更换电池,换电池时要注意电池极性。 (6)换好电池后,盖好盖。 注 如同上述更换锂电池的说明,更换碱性干电池的步骤与上述更换 锂电池的步骤相同。上述(3)到(6)步操作必须在 10 分钟内 完成。 干电池×2 盖子 后面的连接端子 安装孔×4 电池盒 -75- B-64113C/01 接 4. 电源的连 碱性干电池的应用 (D 尺寸规格) 连接 如果用外部电池提供电源,同样是通过锂电池的插头连接的。如下图 所示。按照上述电池的更换步骤操作,作为标准配置使用的锂电池可 用安装在电池盒(A02B-0236-C281)内的外部电池替代。 注 1 2 当控制单元的电源为接通状态,将电池盒(A02B-0236-C281)安装在可以方便地更换电池的 地方。 将电池电缆的插头插入控制单元,依靠一个简单的锁紧装置固定。为了防止由于电缆的重量或 电缆拉的太紧使连接器接触不良,在距离连接器 50cm 之内固定电缆。 -76- B-64113C/01 接 4.4.2 分离型绝对脉冲编码器 的电池(6VDC) 更换电池 4. 电源的连 一个电池单元可以使六个绝对脉冲编码器的当前位置值保持一年。 当电池电压降低时,在 LCD 显示器上就会出现 APC 报警 3n6~3n8(n: 轴号)。当出现 APC 报警 3n7 时,请尽快更换电池。通常应该在出现 该报警 1 到 2 周内更换,这取决于使用脉冲编码器的数量。 如果电池电压降低太多,脉冲编码器的当前位置就可能丢失。在这种 情况下接通控制器的电源,会出现 APC 报警 3n0(请求返回参考点 报警)。更换电池后,应立即进行机床返回参考点操作。 因此,FANUC 建议不管有无 APC 报警,每年更换一次电池。 分离型绝对脉冲编码器电池的连接请参看第 7.1.3 节。 从市场上购买 4 个碱性电池(D 尺寸规格)。 ⑴.接通机床电源(即接通伺服放大器电源)。 ⑵.松开电池盒的螺钉,取下盒盖。 ⑶.更换电池。 换电池时要注意电池极性,如下图所示(确定好两个电池在一个方向 而另两个电池朝向相反的方向)。 螺钉 后盖 ⑷. 换好电池后,盖好盖。 ⑸. 关掉电源。 警告 -77- B-64113C/01 接 4. 电源的连 若电池安装不正确,可能会爆炸。一定要用指定的电池(D 型碱电池), 否则也会爆炸。 注意 必须在机床通电(即伺服放大器通电)状态下更换电池。 若在 CNC 断电时更换,记录的绝对位置值即会丢失。 4.4.3 电机内装绝对 脉冲编码器的电池 (6VDC) 电动机内装的绝对脉冲编码器电池装在伺服放大器内。关于如何连接及 更换电池,参见下列说明书: · FANUC 伺服电动机αis 系列维修说明书 · FANUC 伺服电动机βi 系列维修说明书 · FANUC 伺服电动机βi 系列(I/O Link 选择)维修说明书 -78- B-64113C/01 5 5. CNC 与外围设备的连接 CNC 与外围设备的连接 79 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.1 与 MDI 单元的连接 5.1.1 概述 对于 LCD-安装型 CNC 系统,控制器,显示单元,和 MDI 都连接在单 元上,机床制造厂家不需要再连接它们。因此,这章介绍各种 MDI 键 开关的排列。 5.1.2 分离型 MDI 键开关的 排列 车床系列用小型键(T 系列) (卧式) 80 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 加工中心系列用小型键(M 系列) (卧式) 81 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 车床系列用标准键(T 系列) (立式) 加工中心系列用标准键(M 系列) (立式) 82 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.2 与输入/输出设备的连接 5.2.1 概述 输入/输出设备是用来将 CNC 的程序、参数等各种信息,通过外部设 备输入到 CNC 中,或从 CNC 中输出给外部设备的装置。 手持文件盒(便携 3″软磁盘驱动器)就是 0i 系统的 I/O 设备之一。 输入/输出设备的接口遵循 RS-232-C 标准,因此 0i 系统可以和任何 RS-232-C 接口设备连接。 串口说明见下表: 接口名称 接口位置 第一通道(JD36A) 主控制单元 第二通道(JD36B) 主控制单元 83 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.2.2 与 I/O 设备的连接 穿孔面板 穿孔面板 手持文件盒 手持文件盒 注 这个接口是 CNC 侧的 RS-232C 接口。 0 i-C/0i Mate-C 系统 CNC 侧的 RS-232C 接口仅作为下列用途使用: 通过 RS-232-C 用 FANUC-LADDER 或 FANUC-LADDERⅡ软件上传和下传梯形图 用 FANUC-LADDERⅡ软件从外部 PC 上监控梯形图运行状态 通过 RS-232-C,外部 I/O 设备控制做 DNC 运行 用 CNC 屏幕显示功能输入/输出参数和程序 84 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.2.3 RS-232-C 串行接口 中继插头 注 1 2 3 FANUC RS-232-C 设备使用+24V 电源。 没有标记信号名称的管脚不要连接任何线。 18 脚和 20 脚(+5V)用做接触式通道连接。 85 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 电缆线 屏蔽 地 接地板 推荐电缆规格 对 推荐电缆侧连接器(JD36A,JD36B,JD5A,JD5B) 推荐电缆规格(穿孔面板) 连接 JD36A 和 JD36B〈窄宽型〉 注 没有标记信号名称的管脚不要连接任何线。 86 B-64113C/01 5.2.4 RS-232-C 接口规格 5. CNC 与外围设备的连接 RS-232-C 接口通常使用如下的信号。 RS-232-C 接口信号 图 5.2.4(a) 87 RS-232-C 接口 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 RS-232-C 接口 信号的意义 名称 RS-232C I/O 电路编号 说明 SD 103 输出 发送 数据 RD 104 输入 接收 数据 RS 105 输入 发送 请求 当 NC 开始传送数据时该信号为 ON,结束传送数据时该信号被设置 为 OFF。 CS 106 输入 允许 发送 当该信号和 DR 信号同时被设置为 ON 时,NC 可以传送数据。如果外 部设备因为穿孔等操作而被延时, 在送出两个字符(包括当前正在传 送的数据)后关掉该信号,从而终 止 NC 数据的传送。如果不使用该信 号,要将该信号与 RS 相连。 DR 107 输入 数据设 置准备 好 当外部设备准备就绪时,该信号就 置为 ON。该信号通常与指示外部电 源通(ER 信号)的信号相连。请看 表后的注释。当该信号置 ON 时, NC 传送数据。如果在数据传输过程 中该信号被中断,就会出现 086 报 警。如果不使用该信号,请将该信 号与 ER 信号相连。 ER 108.2 输出 NC 准 备操作 当 NC 准备操作时,该信号就置 ON。 当 ER 信号置 ON 时,外部设备应把 SD 信号视为重要信号。 CD 109 输入 信号质 量检测 该信号在与外部设备相连时不使 用,应在电缆内部与 ER 信号短接。 SG 102 信号地 FG 101 框架地 注 信号的开关状态的定义如下表所示: -3V 或更低 +3V 或更高 功能 OFF ON 信号状况 标志 空格 88 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 RS-232-C 接口的传输方式 异步方式 通常串口有两种数据传输方式,FANUC 0i 系统使用异步方式。使用这 种方法,起始和停止位在每一字符数据传输前后都会被发送。 代码 使用如下的传输代码: (i) EIA 码和控制码 DC1~DC4。 (ii) ISO 码和控制码 DC1~DC4(必要时可选用 ISO 码输入)。 连接的外部设备必须能够识别由 NC 送出的如下控制代码。 控制代码 8 7 6 5 4 3 2 DC1 读纸带开始 ○ ○ DC2 指定纸带穿孔 ○ ○ ○ DC3 读纸带结束 ○ ○ ○ DC4 停止纸带穿孔 ○ ○ ○ 1 ○ ○ ○ 注 上表列出的控制代码既适用于 EIA 码也适用于 ISO 码。 本接口使用 DC1 和 DC4 控制代码。 (a) NC 可以通过设置控制信号 DC1~DC4 来控制外部设备。 (b) 当外部设备跟不上 NC 的信号收/发数据时(NC 在传送数据时): (i) 外部设备可以通过 NC 的 CS 信号临时终止 NC 数据的传 输。当 CS OFF 信号传输给 NC 时,在 2 个字符之内(包 括正在传送的字符)NC 停止数据输出。当 CS 信号重新 置 ON 时,数据传输重新开始。 (ii) 如果将控制码 DC3 送给 NC,NC 在传送 10 个字符后停 止传送。当控制码 DC1 送给 NC 后,数据传输重新开始。 (c) 当外部设备有 ISO/EIA 转换器时,外部设备必须满足表 5.2.4 的 规格。 89 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 表 5.2.4 含义 90 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 注 ⒈ 当外部设备具有 ISO/EIA 转换器时,在表 5.2.4(a)中必须注 意下列条目。 控制输入 注 2. DC1 到 DC4 的控制码是由 NC 输出的,所以它们不必在纸 带上穿出。 (iii) 传输率(波特率) 传输率(波特率)是指每秒传送的字符的位数。 根据系统的参数设置,有以下几种波特率可供选择: 50,100,110,150,200,300,600,1200,2400,4800,9600。 (例如) 波特率为:110 当使用一位起始位和两位停止位时(每个字符为 11 位): 传输的字符/秒 = 110 11 = 10 字符/秒(最大) (iv) 电缆长度 电缆的长度依据外部数据设备类型而定。实际的电缆长度请与设 备制造厂家商量。 当使用电缆 A(A66L-0001-0041)时,电缆的长度如下由 NC 决 定。 对 RS-232C 接口 100m 或稍短 …波特率 4800 或稍低 60m 或梢短 …波特率 9600 或稍低 91 B-64113C/01 NC 接收数据的时序图 (读入内存中) 5. CNC 与外围设备的连接 (1)NC 输出 DC1。 (2)在接受到 DC1 控制码后,外部设备开始传输数据。 (3)若 NC 来不及进行处理,则 NC 送出 DC3 控制码。 (4)外部设备在收到 NC 送出的 DC3 控制码后,停止发送数据。外 部设备在收到 DC3 控制信号后,最多可发送 10 个字符,如果 送出的字符多于 10 个,就会发生 087 报警。 (5)NC 在结束延时处理后,送出 DC1 控制码。 (6)外部设备在接受到 DC1 控制信号后,重新开始传送数据(数据 必须是下一个要处理的数据)。 (7)NC 在结束接收数据后,送出 DC3 控制信号。 (8)外部设备停止送出数据。 92 B-64113C/01 NC 发送数据(穿孔输出)的 时序图 5. CNC 与外围设备的连接 (1) NC 送出 DC2 控制代码。 (2) NC 连续地输出穿孔数据。 (3) 若 I/O 设备延时处理数据(I/O 速度慢)时。 (a) 当 CS 信号 OFF 时,包括当前正在传输的字符,NC 在 传送 2 个字符后停止传送。 当 CS 信号再次 ON 时,数据传输重新开始(见图 5.2.4 (b))。 (b) 如果控制代码 DC3 送入 NC,NC 在传输 10 个字符后停 止数据输出。当控制代码 DC1 送入 NC 后,NC 重新开 始送出数据(见图 5.2.4 (c))。 (4) 外部设备传输数据完成后且 CS 信号 ON 时,NC 开始送出下 一组数据。 (5) 数据输出完成后,NC 送出 DC4 控制代码。 图 5.2.4(b) 图 5.2.4(c) 93 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 RS-232-C 口和 I/O 设备之间的连接 94 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 当用握手连接时不用 ER 信号和 DR 信号,应用下列方法连接。 I/O 设备端 I/O 设备端 I/O 设备电缆如下: 串行接口 电缆:双绞线 10 对 95 带屏蔽 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.2.5 与 FANUC Handy File 的连接 (便携 3″软磁盘驱动器) JD36A,JD36B (PCR-E20MDK-SL-A) (+5V) (+5V) 注 1 转接插头、转接电缆由机床厂家提供。 96 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 2 3 4 5 6 信号电缆请使用屏蔽电缆,推荐电缆规格:A66L-0001-0284#10P。 图示以外的端子全部空着。 为 Handy File 设置合适的阅读机/纸带机接口参数,标准波特率是 4800。 只能连接一个 FANUC Handy File 单元。不能同时使用两个插口 连接两个 FANUC Handy File 单元,否则会超出+24V 电源的额定 容量,从而烧毁保险丝。 18 脚(+5V)和 20 脚(+5V)不能接线。 97 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.3 高速跳转(HDI)信号 的连接 5.3.1 概述 高速跳转(HDI) 没有显示出控制单元 的 MDI 部分 开关 98 B-64113C/01 5. CNC 与外围设备的连接 5.3.2 高速跳转(HDI)信号的连接 CNC JA40 PCR-E20MDK-SL-A 1 HDI0 11 2 0V 12 3 13 4 14 5 (ES)0V 6 15 16 7 (SVC) 17 8 (ENB1) 18 9 (ENB2) 19 10 20 注 括号内的信号用于模拟主轴。 注 不用的插脚不连。 电缆连接 JA40 HDI0 1 0V 2 7 8 9 10 屏蔽 接地板 推荐的电缆连接器: PCR-E20FA(Honda Tsushin Kogyo) FCN-247J020-G/E(Fujitsu) 52622-2011(Molex Japan) 99 5.3.3 高速跳转(HDI)输入信号的要求 电路结构 绝对最大额定值 输入电压范围 Vin:-3.6~+13.6V 输入特性 项目 符号 规格 单位 高电平输入电压 VH 3.6~11.6 V 低电平输入电压 VL 0~1.0 V 2(最大) mA Vin=5V 11(最 大) mA Vin=10V -8.0(最 大) mA Vin=0V 输入信号脉冲宽度 20(最 小) µs 输入信号延时或变动 0.02(最 大) ms 高电平输入电流 liH 低电平输入电流 注 ⒈ ⒉ ⒊ liL 备注 liH/liL 的正号(+)表示数据流入接收器的方向。liH/liL 的负号(-) 表示数据流出接收器的方向。 当输入信号为低电平时认为高速跳转信号为 1;高电平时为 0。 开路时,CNC 接收器的输入为高电平。所以,外部驱动器的输入必 1 须为低电平。 2 6 主轴单元的连接 有关主轴的连接如下图所示。注意,可连接的主轴数取决于系统类型, 详细情况参见下图对应的表。 第一串行主轴 位置编码器 JA7A 主轴 电机 第二串行主轴 位置编码器 主轴 主 板 电机 位置编码器 变频器 主轴 模拟输出 电机 0i 系统 第一串行主轴 ○ 第二串行主轴 ○ 0i Mate 系统 ○ ○ ○ 模拟输出 ○ 位置编码器 ○ 3 ○ ○ ○ 6.1 串行主轴接口 6.1.1 单主轴和双主轴的连接 主轴放大器模块 注 1 2 3 在 NC 与主轴放大器之间使用 I/O Link 接口的光缆时,()中的+5V 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。当位置编 码器与模拟主轴一起使用时,要使用[ ]中的信号。 第二串行主轴作为主轴放大器模块的分支进行连接。 αi 主轴不能使用通常的 I/O Link 光缆适配器。必须选择如下规格的光缆适 配器(A13B 0154 B003) 4 连接电缆 插头 插头 主轴放 大器模 推荐的电缆插头 接 地 接地板 ( 由 Honda Tsushin Kogyo 制造 ) ( 由 Fujitsu 制造 ) ( 由 Molex Japan 制造 ) 推荐的电线规格 注 下列情况之一,使用 I/O Link 光缆适配器通过光缆连接。 ● 电缆大于或等于 20 米时。 2 ● 装有主轴放大器的强电柜不能通过截面积 5.5mm 以上的 地线与装有 CNC 控制单元的操作面板电柜连接时。 ● 当电缆遇到强的噪音干扰时,例如,有一较强的电磁噪音 源,比如电缆附近有电焊机或者有产生噪音的强电电源电 缆与电缆并行走线 5 6.2 模拟主轴接口 信号名称 规格 主轴指令电压和公共线 主轴使能信号(注 1) 连接电缆 模拟主轴伺服 单元或变频器 屏蔽 接地板 推荐电缆侧的插头 推荐电缆的规格 注 1 当主轴指令电压有效时, ENB1、ENB 2 接通。当使用 FANUC 主轴伺 6 服单元时,不使用这 些信号 。 2 额定模拟输出如下: 输出电压:±10V 6.3 位置编码器接口 7 信号名称 规 位置编码器 C 相信号 位置编码器 A 相信号 位置编码器 B 相信号 串行主轴信号(注) 位置编码器 屏蔽 接地板 推荐的电缆侧插头 推荐的电缆规格: 最大长度 20m 注 1 2 ()中的信号用于串行主轴,模拟主轴不使用该信号。 由 Hirose Electric 制造的焊接型 15 针的插头(FI40B-2015S 或老式的 FI40-2015S)不能用作电缆侧的插头。 8 9 7 伺服接口 10 7.1 与伺服放大器的连接 11 控制单元 没有显示出 控制单元的 MDI 部分 7.1.1 概述 FSSB 连接 这章叙述了伺服单元与 0i/0i Mate 系统的连接。 有关伺服放大器的详细连接,请参阅伺服放大器的相关说明书。 12 7.1.2 伺服放大器接口 控制单元 伺服放大器 光缆 0i Mate-TC: 最大 2 轴 0i Mate-MC: 最大 3 轴 0i-TC/MC: 最大 4 轴 单元之间的光缆长度应限制在 100m 光缆总长度应限制在 500m 在 CNC 控制单元和伺服放大器之间只用一根光缆连接,与控制轴数无关。光缆的详细情况参 见附录 D。 在控制单元侧,COP10A 插头安装在主板的伺服卡上。 13 7.1.3 分离型检测器接口 14 伺服放大器 分离型检测器接口单元 控制单元或上一级 伺服放大器模块 直线尺 15 伺服卡 伺服放大器模块 光缆 光缆 分离型检测器接口单元 1 最多 2 轴: 0i :Mate-TC 最多 3 轴: 0i :Mate-MC 最大多 轴: 0i TC/MC 第 1 轴直线尺 第 2 轴直线尺 第 3 轴直线尺 第 4 轴直线尺 绝对式分离型检测器 用电池 当使用分离型编码器或直线尺时,需要上图所示的分离型检测器接口单元。分离 型检测器接口单元应该通过光缆连接到 CNC 控制单元上,作为伺服接口(FSSB) 的单元之一。虽然在上图中分离型检测器接口单元作为 FSSB 的最终级连接,但 它也可作为第一级连接到 CNC 控制单元。或者,它可以安装在两个伺服放大器模 块之间。 16 7.1.4 分离型检测器接口单元规格 接口单元能提供 0.35A(5V)给每个分离型检测器。 项目 规格 电源容量 电压 24VDC±10% 电流 0.9A(仅基本单元) 1.5A(基本单元+扩展单元) 订货信息 A02B ─0236─C205(基本) 安装方法 使用螺钉或 DIN 导轨安装接口单元 7.1.5 电源的连接 应由外部 24V 电源给分离型检测器接口单元供电。 分离型检测器接口单元(基本) 外部电源 24VDC 稳压电源 电缆 选择一个针脚排列 与外部电源匹配的 连接器 推荐电缆的规格: (电缆的外部电源端压接 M3 接线端子) 17 输入到 CP11A 的 24V 能从 CP11B 输出。CP11B 的连接与 CP11A 的连接相同。这时, CP11A 的容量应等于分离型检测器接口单元与 CP11B 后面所连接单元的容量总和。 7.1.6 直线尺接口 (并行接口) 分离型检测器接口单元 直线尺 +6V 及 REQ 用于分离型绝对编码器 电缆线 屏蔽 接地板 18 推荐的电缆材料 推荐插头: 注 以上+5V 信号可用于向直线尺供电,每个直线尺最大工作电流为 0.35A。 5V 的最小容许误差:对主单元为 4.95V,对扩展单元为 4.9V。 7.1.7 分离型脉冲编码器 接口(并行接口) ● 分离型检测器接口单元 分离型检测器 绝对检测器 脉冲编码器 电缆线 19 接地板 推荐的电缆材料 屏蔽 (屏蔽) 注 以上+5V 信号可用于向直线尺供电,每个直线尺最大工作电流为 0.35A。 5V 的最小容许误差:对主单元为 4.95V,对扩展单元为 4.9V。 (并行接口) ● 增量式检测器 分离型检测器接口单元 分离型检测器 脉冲编码器 REQ 不用 电缆线 20 注 以上+5V 信号可用于向直线尺供电,每个直线尺最大工作电流为 0.35A。 5V 的最小容许误差:对主单元为 4.95V,对扩展单元为 4.9V。 连接其他厂家 出产的检测器 (串行接口) 分离型检测器接口单元 其他厂家生产的分离型检测器 不使用 REQ 电缆线 绝对位置检测器需要后备电池用于提供+6V 信号 电缆连接 屏蔽 21 推荐的电缆材料 推荐的电缆插头 接地板 (串行接口) 分离型检测器接口单元 分离型检测器 脉冲编码器 电缆连接 (屏蔽) 接地板 推荐的电缆: 推荐插头: 22 (屏蔽) 注 1 2 7.1.8 输入信号规格 (并行接口) 以上+5V 信号可给直线尺供工作电源,每个直线尺最大工作电流为 0.35A。 5V 的最小容许误差:对主单元为 4.95V,对扩展部分为 4.9V。 使用 9096 系列伺服软件时,不能使用串行接口。 来自附加检测器的反馈信号的标准如下。 (1)A 相和 B 相信号输入 通过相差 90°相位的 A 相和 B 相信号可以输入位置信息。 位置的检测按如下方式进行:B 相超前为正向移动,A 相超前为负向移 动。 (2)相位差和最小的重复周期 23 (3)Z 相信号的输入 Z 相信号(—转信号)是一个宽度大于 A 相或 B 相信号 1/4 周期以上的 信号。 24 时间要求 输入插头 JF101 到 JF108 的输入引脚的信号要求 TD≥0.15µsec 引脚信号是 A 相和 B 相的差动输入信号。A 点(当 PCA 和*PCA 之间的 电位差超过 0.5V)到 B 点(PCB 和*PCB 之间的电位差低于 0.5V)的时 间 TD 是一个重要的因素。TD 的最小值为 0.15µs,脉冲的宽度和持续的 时间必须足够才能符合上述要求。 接收电路 伺服电机旋转的方向和分离 型脉冲编码器旋转方向之间 的关系 如果分离型脉冲编码器的旋转方向和伺服电机的旋转方向相反时,请 按以下方法重新连接分离型脉冲编码器的电缆。 (1) 将信号 PCA 和 PCB 交换。 (2) 将信号*PCA 和*PCB 交换。 25 7.1.9 分离型绝对检测器 用电池的连接 26 分离型检测器接口单元 绝对脉冲编码器电池盒 27 分离型检测器接口单元 电池盒 端子 电缆连接 电池盒 推荐的电缆材料 推荐插头: 注 仅在使用分离型绝对检测器时,才需用分离型绝对检测器的电池。使用电机内 装的绝对脉冲编码器时,使用放大器上内装的电池, 这时不需要分离型绝对 检测器的电池。 28 7.1.10 连接插头的分布位置 基本单元上连接插头的分布位置 外形尺寸,参照附录 A 。 29 7.1.11 安装 1) 安装时的注意事项 (1) 在完全密封的电柜内安装接口单元 (2 ) 在垂直方向安装接口单元时,应在单元上下各留出 100mm 的空间, 在接口单元下面,不要放会产生大量热量的设备。 通风口 2)用螺钉安装 30 基本单元 7.1.12 安装分离型检测器 接口单元的注意事项 注意 为了安装/拆卸单元,必须倾斜插入螺丝刀。因此,在单元两侧需要足够 的操作空间。如果相邻的单元与此单元在同一平面上或稍微偏后,在相 邻的单元与此单元之间需留出大约 20mm 左右的距离。如果相邻的单 元的前面超出此单元的前面,相邻的单元与此单元之间需留出大约 70mm 左右的距离。而且,当单元靠近电柜侧边安装时,相邻的单元与 此单元之间需留出大约 70mm 左右的距离。 31 在分离型检测器接口附近要有进入(操作)的空间 在 DIN 导轨上安装单元 在 DIN 导轨上安装单元 DIN 导轨 32 从 DIN 导轨 安装单元: 1. 将单元挂在 DIN 单元顶部。 2. 向内推单元直到出现咔嗒声。 拆卸单元: 1. 用螺丝刀按下锁扣。 2. 拉该单元底部(面向操作者侧)使单元移出。 注意 移动单元时,小心不要用力过大损坏了锁扣。安装或拆卸单元时,握 住单元的上下端,以便压力不会施加到单元的侧边(有切口的表面)。 33 8 FANUC I/O Link 的连接 34 8.1 概述 FANUC I/O Link 是一个串行接口,将 CNC、单元控制器、分布式 I/O、 机床操作面板或 Power Mate 连接起来,并在各设备间高速传送 I/O 信 号(位数据) 。当连接多个设备时,FANUC I/O Link 将一个设备认作 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,主单元的输出信号也每隔一定周期送至子单元。 35 8.2 连接 0i-C 系列和 0i Mate-C 系列中,JD1A 插座位于主板上。 I/O Link 分为主单元和子单元。作为主单元的 0i/0i Mate 系列控制 单元与作为子单元的分布式 I/O 相连接。子单元分为若干个组,一 个 I/O Link 最多可连接 16 组子单元。(0i Mate 系统中 I/O 的点数有 所限制) 根据单元的类型以及 I/O 点数的不同,I/O Link 有多种连接方式。PMC 程序可以对 I/O 信号的分配和地址进行设定,用来连接 I/O Link。I/O 点 数最多可达 1024/1024 点。 I/O Link 的两个插座分别叫做 JD1A 和 JD1B。对所有单元(具有 I/O Link 功能)来说是通用的。电缆总是从一个单元的 JD1A 连接到下一单元的 JD1B。尽管最后一个单元是空着的,也无需连接一个终端插头。 对于 I/O Link 中的所有单元来说,JD1A 和 JD1B 的引脚分配都是一致的, 详细说明见 8.2.1。不管单元的类型如何,均可按照下图来连接 I/O Link。 CNC I/O Link 的 I/O 总数不超过 1024/1024(0i 系列) I/O Link 的 I/O 总数不超过 240/160 (0i Mate 系列) 最多 16 组 (0i-B 最多 15 组) 图 8.2 I/O Link 连接图 36 Oi Mate - C 系列控制单元 I/O Link βi 伺服 (仅一个单元) (见 9.8 节) 机床操作面板 (见 9.2 节) 后视图 操作面板用 I/O 模块 (DI: 48 点, DO: 32 点) (带手轮) (见 9.3 节) 操作面板用 I/O 模块 (DI: 48 点, DO: 32 点) (不带手轮)(见 9.3 节) 手摇脉冲发生器 37 下述是一个应用两个操作盘 I/O 板和一个机床操作面板的例子。 DI 分配图 DO 分配图 操作面板 I/O DI 48 点 操作面板 I/O DO 32 点 保留 操作面板 I/O DO 32 点 保留 保留 第一手轮用 第二手轮用 机床操作面板 第三手轮用 DO 报警检测 操作面板 I/O DI 48 点 保留 保留 保留 保留 DO 报警检测 机床操作面板 注 1 由于 CNC 直接读取手摇脉冲发生器发出的信号(X16-X18), 因此只需在 PMC 侧分配相应地址即可。 2 对于 DO 报警检测(X19 和 X35)的说明,详见 9.3.8 节。 3 对于 Oi Mate 系列,最多有 240 个 DI 输入点和 160 个 DO 输 出点可用。 38 Oi-C 系列控制单元 后视图 I/O LINK β 伺服单元 (最多 7 个) (见 9.8 节) Oi 用 I/O 单元 其余支持 I/O LINK 连接 的单元 机床操作面板 (见 9.2 节) 39 DI 分配图 DO 分配图 内装 I/O DO 64 点 内装 I/O DI 96 点 第一手轮 第二手轮 第三手轮 DO 报警检测 外部 I/O 外部 I/O 注 1 由于 CNC 直接读取手摇脉冲发生器发出的信号(X12-X14),因此只需在 PMC 侧分配相 应地址即可。 2 对于 DO 报警检测(X15)的说明,详见 9.3.8 节。 40 8.2.1 FANUC I/O Link 的电缆连接 +5V 端子用于光缆 I/O Link 适配器,当用普通电缆连接时无需使用。 若不用光缆 I/O Link 适配器,无需+5V 接线。 8.2.2 有关电源的注意事项 经由 FANUC I/O Link 连接的子单元的电源在连接时,需注意以下 事项: 开机时,+24V 电源应在 CNC 之前或同时上电。 关机时,+24V 电源应在 CNC 之后或同时断电。 关断一个子单元时,经由同一 I/O Link 连接的其余单元也应关 断。 以上为一般应遵循的规律,在各子单元有自己的额外规定时,也 应满相应条件。 41 9 各种 I/O Link 从属装置的连接 42 9.1 0i 用 I/O 单元的连接 9.1.1 概述 在 0i-C 系列上使用的机床 I/O 接口为 I/O 单元,它和 0i-B 系列内置的 I/O 卡具有相同的功能。0i 用 I/O 单元为 96/64 输入输出。 和控制器通过 I/O Link 连接,接线方法的细节参照 8.2.1 节。 0i 用 I/O 单元必需进行 I/O 模块的地址分配。 机床操作面板 0i 用 I/O 单元 强电分线盘 43 内置 I/O 的分配 DI 分配图 X0 DO 分配图 DI 96 点 Y0 DO 64 点 X1 Y1 X2 Y2 X3 Y3 X4 Y4 X5 Y5 X6 Y6 X7 Y7 X8 模块名称:CM08O X9 X10 X11 X12 第一手轮 X13 第二手轮 X14 第三手轮 X15 DO 报警检测 模块名称:CM16I 注: 1 X12 —X14 为手摇脉冲脉冲发生器信号,由 CNC 直接读取,须 在 PMC 侧分配相应的地址。 2 X15 为 DO 的报警检测,请参考第 8 章。 如果要增加 DI/DO 的点数,可通过 FANUC I/O Link 在外部扩展分布式 I/O。 为了简化连接,使用 MIL 规格的扁平电缆把 0i 用的 I/O 单元接口与分线盘接口 进行连接。 0i-Mate 系列也可以使用。 DO 信号对系统 报警的反应 如果使用本 I/O 模块的 CNC 发生了内部系统报警,或 CNC 与操作面板 I/O 模 块的通讯失败,I/O 模块的所有 DO 信号都断开。因此,设计机床的动作顺序(梯 形图)时应注意这点。而且如果 CNC 或 I/O 模块的电源断开,相同的现象也会 发生。 44 9.1.2 注意事项 DI 信号和接收器 当机床接口使用 I/O 信号接收器和驱动器时,请注意以下事项。 DI 信号基本上是属于漏极型(拉电流)。有些 DI 信号既可以设为漏 极型又可以设为源极型(灌电流)。I/O 板的详细情况请参阅下面的章 节。 I/O 板为可选接收器提供了一个公共信号。公共信号连接到 0V 还是 24V 取决于 DI 信号是漏极型还是源极型。 源极型的 DI 信号从安全观点来看是不可取的,因为若输入信号接地, 它就会保持和触点闭合相同的状态,所以推荐所有的 DI 信号都设置 为漏极型。 总是将公共端信号连接在 0V 或 24V,不能悬空。 DO 信号和驱动器 DO 信号是源极型的(灌电流,非隔离)。 如果在 0i 系统的控制单元中发生了报警,所有的 I/O 板驱动都被关闭。 当设计机床的动作顺序(梯形图)时请注意这一点。 同样的情况在单独关闭控制单元电源时也可能发生。 9.1.3 电源的连接 0i 用 I/O 单元的电源从外部 DC24V 电源供给。 0i 用 I/O 单元 外部电源 DC24V 稳压电源 电缆 外部电源 从外部电源端 子上引入 推荐电缆:A02B-0124-K830 (5m) (外部电源侧使用 M3 压接端子连接) 45 输入到 CP1 的 24VDC 电源可由 CP2 引出外用。CP2 的连接如下图所 示。在这种情况下,输入到 CP1 的外部 24VDC 电源的额定容量为控 制系统用和经 CP2 由外部设备用两者消耗的总和。从分 CP2 输出的最 大电源容量为 1.0A。 0i 用 I/O 单元 外部设备 电缆 外部设备 选择与外部设备 管脚匹配的插头 注 在操作过程中不要断开提供给此插头的+24V,否则 CNC 会产生 与通讯相关的报警。 不能在 CNC 上电后再给+24V 电压且不能在 CNC 断电前断开此 +24V 电源。在 CNC 本体断电时,确保 0i 的 I/O 单元也断电。 46 9.1.4 插头管脚分配 推荐电缆侧插头 HIF3BB-50D-2.54R (Hirose) :参附录 A 9.1.5 DI/DO 的连接 DI 的连接举例 47 地址号 管脚号 48 端子号 地址号 管脚号 49 端子号 地址号 管脚号 端子号 对于地址 Xm+4,既可以选为源极型也可以选为漏极型(通过 0V 和 24V 电源进行 选择)。COM4 必须被连接到 0V 或 24V 上,而不能悬空。从安全标准的观点看,推 荐使用漏极型信号。上图为一个使用漏极型信号的范例(提供 24V 公用电压)。 50 地址号 管脚号 51 端子号 地址号 管脚号 52 端子号 地址号 管脚号 53 端子号 DO 的连接举例 端子号 地址号 管脚号 +24V 稳压电源 54 端子号 地址号 管脚号 +24V 稳压电源 55 9.1.6 I/O 信号要求 和 DO 用外部电源 端子号 地址号 端子号 管脚号 地址号 管脚号 DI 信号的要求 触点容量: 直流 30V ,16mA 以上 断路时的触点之间的漏电流: 1mA 以下(26.4V) 导通时的触点之间的压降: +24V 稳压电源 2V 以下(包括在电缆上的压降) +24V 稳压电源 DO 输出驱动器 的额定 导通时的最大负载电流: 小于 200mA ,包括瞬间的浪涌(每一个 DOCOM(电源)引脚的最大电流为小于 0.7A) 导通时的饱和电压: 当负载电流为 200mA 时最大为 1.0V 耐压: 小于 24V+20%,包括瞬间的浪涌 DO 的外部电源 断路时的漏电流: 小于 100μA 电源电压: 24V+10% 电源电流: 大于(含瞬间最大负载电流总和+100mA) 电源接通的顺序: 先接通外部电源,再接通控制单元的电源,或 者同时接通。 电源切断的顺序: 先切断控制单元的电源,再切断外 部电源,或者同时切断。 警告 1 不要使用如下的 DO 并连方式。 56 注意 2 如下图所示,使用限流电阻时,请使用防泄漏反向二极管。 限流 电阻 灯泡 防泄漏反向二极管 57 注 输出信号驱动器 本 I/O 板上的每一个输出信号驱动器输出 8 个信号。 驱动器元件监测每一个输出信号的电流,如果它监测到一个输 出有过流,就关闭输出。一旦过流使输出关闭,则过流就不存 在了,输出就可以重新接通。在出现和地短接或者是过载情况 下,输出可能会交替的打开或关闭。当和一个大浪涌电流的负 载连接时,也可能发生这一现象。 每一个驱动器包含一个过热监测电路,如果监测到输出由于和 地短接或者相似的原因而产生持续的过流,并且设备的温度上 升时,则过流监测电路就会关闭所有的 8 路输出。并保持这一 关断状态,等元件内的温度下降到一定程度后,输出即可恢复 原逻辑上的断开和接通。这种状态也可以通过关闭系统电源来 恢复。 驱动元件的输出信号地址如下: 元件#0: Yn+0.0 到 Yn+0.7 ,元件 #1: Yn+1.0 到 Yn+1.7 元件#2: Yn+2.0 到 Yn+2.7 ,元件 #3: Yn+3.0 到 Yn+3.7 元件#4: Yn+4.0 到 Yn+4.7 ,元件 #5: Yn+5.0 到 Yn+5.7 元件#6: Yn+6.0 到 Yn+6.7 ,元件 #7: Yn+7.0 到 Yn+7.7 如果 NC 诊断一个输出为 ON 状态,但实际上其输出并未导通 时,则可能是该输出或者是同一驱动元件上的其它输出过载, 从而关断了该元件上的所有 8 路输出。在这种情况下,关断系 统电源,排除过载原因。 58 HD:过热检测回路 59 OCD:过流检测回路 9.1.7 手摇脉冲发生器是用来在手轮进给方式下用手动移动坐标轴。 手摇脉冲发生器的连接 0i 用 I/O 单元 手摇脉冲发生器(第 1 台) 手摇脉冲发生器(第 2 台) 手摇脉冲发生器(第 3 台) 手摇脉冲发生器的接线 60 手摇脉冲发生器 0i 用 I/O 单元 手摇脉冲发生器单元#1 手摇脉冲发生器单元#2 手摇脉冲发生器单元#3 电缆的接线 端 子 电缆 手摇 脉冲发生器 金属线 推荐电缆材料(电缆材料的详细信息参见附录 B) A66L-0001-0286(#20AWG×6+#24AWG×3) ……..最长 20m A66L-0001-0402(#18AWG×6+#24AWG×3) ……..最长 30m A66L-0001-0403(#16AWG×6+#24AWG×3) ……..最长 50m 推荐电缆(不包括电线部分) A02B-0120-K841(7m) ……… 带 3 个手摇脉冲发生器 A02B-0120-K847(7m) ……… 带 1 个手摇脉冲发生器 A02B-0120-K848(7m) ……… 带 2 个手摇脉冲发生器 使用手摇脉冲发生器时 手摇脉冲发生器和脉冲编码器一样使用 5V 直流电源。电缆电阻引起的电压 降不能超过 0.2V(5V 对 0 的压降)。 0. 2 ≥ 0.1× R × 2L m 61 的电缆长度 其中: 0.1:为电源给手动脉冲编码器的电流,等于 0.1A。 R :为每单位长度的导线的电阻[Ω/m] M :0V 电线的数量(=5V 导线的数量) L : 电线长度[m] 手轮分配功能 通常,当带有手轮接口的两个或更多的 I/O 单元连接到同一个 I/O LINK 上时, 则连接到 I/O LINK 的第一个单元上的手轮接口有效。 使用此功能可以使第二个或以后单元上的手轮接口有效。设定参数 7105#1, 且分别在相关参数 NO.12305 到 12307 中设定第一、第二和第三手轮的 X 地址 (脉冲地址)。 最多可以分配 3 个手轮,然而对于 0I-MATE-TC 最多可以分配 2 个手轮。 连接举例 下面的例子中不止一个带有手轮接口的单元连接到同一个 I/O LINK。 手摇脉冲发生器 手摇脉冲发生器 操作面板 I/O 手摇脉冲发生器 I/O 单元 参数 62 [数据类型] 位 HDX 手轮连接到 I/O LINK 的方式 0 :按照连接到 I/O LINK 的顺序自动分配 1 :在适当的参数设定分配的 X 地址 [数据类型] 字 [有效数据范围] 0 到 127 分别设定手轮的 X 信号地址。 当 HDX,参数 NO.7105 的第 1 位设定为 1 时,这些参数有效。 如果连接到 I/O LINK 相关单元上的手轮的 X 地址设定不正确时,手轮将不会 执行操作。 9.2 63 机床操作面板的接线 9.2.1 该机床操作面板由以下两部分组成,通过 I/O Link 与 CNC 连接。 概述 子面板 B1 对于操作面板的使用及注意事项请看 9.2.9 节。 64 主面板 B 9.2.2 综合接线图 机床操作面板 前一级的控 制单元或从 属装置 主面板 B 通用 DI/DO 下一个 I/O 单元 悬挂式 手轮 子面板 B1 强 电 注 1 通常,CNC 只能使用此操作面板上的 MPG 接口。如果 CNC 使 用了其它带有 MPG 接口的 I/O 单元(例如分散型 I/O 模块)和 本操作面板,那么在 I/O LINK 连接上最靠近 CNC 的 MPG 接口 有效。 为了使第二个或以后的 I/O 单元上 MPG 接口有效,请使用 9.1.7 节中的手轮分配功能。 65 9.2.3 连接 9.2.3.1 引脚的分配 注 1. 2. 带 带 标记的输入/输出引脚是成对的,每对中只有一个可以使用。 标记的引脚作为中继端子使用,同名的引脚互相直连。 66 JA58(悬挂型手摇脉冲发生器) (悬挂式手摇脉冲发生器) JA3 (手摇脉冲发生器) (手摇脉冲发生器) \ JA3、JA58 电缆侧推荐的插头 当操作面板厚度为至少 60mm 时 推荐电缆插头: Hirose electric: F130-20S(插头) FI-20-CV7(外壳) 当操作面板厚度至少为 80mm 时 推荐 JA3 电缆插头: Hirose electric: F130-2015S(插头) FI-20-CV(外壳) 推荐 JA58 电缆插头: Honda: PCR-E20FA(插头) PCR-V20LA(外壳) Hirose electric: F130-20S(插头) FI-20-CV2(外壳) Fujitsu: FCN-247J020-G/E(插头) FCN-240C020-Y/S(外 壳) Molex: 52622-2011(插头) 52624-2015(外壳) 67 9.2.3.2 电源连接 如下图所示,经 CA64(IN)给机床操作面板及通用 DI 提供所需容 量的电源。为了给其它设备提供电源, CA64(IN)的电源可直接 输出至 CA64(OUT)。若需要电源分支,用 CA64(OUT)。 注 1 CA64(IN)和 CA64(OUT)的规格是一样的,在印刷电路板 上没有标示(IN)和(OUT)。 2 运行时,供给机床操作面板的电源不能被切断。如果运行时 +24V 被切断,CNC 会出现系统报警(CNC 与操作面板间的通 讯报警)。操作面板的+24V 必须与 CNC 同时或在 CNC 之前接 通。 68 9.2.3.3 I/O Link 的连接 主面板 B 控制单元或前一级从属单元 下一级 从属单元 JD1A、JD1B(主面板 B)电缆侧推荐的插头 当操作面板厚度为至少 60mm 时 推荐电缆插头: Hirose electric: F140B-2015S(插头) FI-20-CV(外壳) 当操作面板厚度至少为 80mm 时 Honda: PCR-E20FA(插头) PCR-V20LA(外壳) Hirose electric: F130B-20S(插头) FI-20-CV2(外壳) Fujitsu : FCN-247J020-G/E (插头) FCN-240C020-Y/S (外 壳) Molex: 52622-2011(插头) 52624-2015(外壳) +5V 提供给 I/O Link 光缆适配器,当用金属电缆连接时无需使用。 不是用光缆时,请不要连接+5V。 屏蔽 接地 推荐的电缆材料 69 9.2.3.4 急停信号的连接 由机床操作面板上急停开关产生的信号被送入强电柜(该信号不能送 至 FANUC I/O Link)。 当机床制造厂商使用子面板 B1 时, 急停开关的接线包含在子面板内。 9.2.3.5 电源开关控制信号的连接 由机床操作面板上 ON/OFF 开关产生的信号被送入强电柜(该信号不 能送至 FANUC I/O Link)。 子面板 B1 不包括急停按钮。 70 9.2.3.6 DI(输入信号)的连接 引脚号 引脚号 71 注 1 Xm+ DI 信 出于 2 Xm+ 引脚 (CM 连并 被使 72 9.2.3.7 通用 DO 的连接 引脚号 73 9.2.3.8 手摇脉冲发生器的接线 主面板 A,B,A1,B1 主面板 A/B/A1/B1 手摇脉冲发生器#1 手摇脉冲发生器#2 手摇脉冲发生器#3 端子台 端子 电缆连接 电缆连接 电缆 手摇脉冲发生器 手摇脉冲发生器 金属线 当操作面板厚度至少为 80mm 时 推荐电缆材料:A66L-0001-0286(#20AWG×6+#24AWG×3) 推荐电缆插头:A02B-0120-K303 (包括插头和外壳) (插头:Hirose electric F140B-2015S) (外壳: Hirose electric FI-20-CV) 推荐电缆 : A02B-0120-K841(7m) 带 3 个手摇脉冲发生器 A02B-0120-K848(7m) 带 2 个手摇脉冲发生器 A02B-0120-K847(7m) 带 1 个手摇脉冲发生器 ( 这些电缆不包括电线部分 ) 当操作面板厚度至少为 60mm 时 推荐电缆材料:A66L-0001-0284(#28AWG×10#对) 推荐电缆插头:A02B-0236-K302 (包括插头和外壳) (插头:Hirose electric F130B-20S 压接型) (外壳: Hirose electric FI-20-CV7) 注 手摇脉冲发生器电缆的长度参照 9.1.7 节。 74 9.2.3.9 悬挂式手摇脉冲发生器 的连接 主面板 A/B/A1/B1 悬挂式 手摇脉冲发生器 轴选 倍率 注 1 当插头 JA58 中的 Xm+1.5–Xm+2.5 用作手轮的轴选、倍率信号时, CM68 中的 Xm+1.5–Xm+2.5 不能使用。 2 手摇脉冲发生器侧有一个 DO 信号给用户使用,当使用此信号时, CM68 中的 Y5.3 和其它信号一样不能被使用。 75 9.2.3.10 插头的规格(电缆侧) 连接器 制造规格号 订货号 JD1A,JD1B,JA3,JA58 (操作面板厚为 60mm) 压接型 Hirose FI30-20S(接头) FI-20-CV7(外壳) A02B-0236-K302 JD1A,JD1B,JA58 (操作面板厚为 80mm) 焊接型 Honda PCR-E20FS(接头) PCR-V20LA(外壳) A02B-0120-K301 Hirose FI40B-20S(接头) FI-20-CV2(外壳) Honda PCR-E20FA(接头) PCR-V20LA(外壳) 压接型 A02B-0120-K302 Hirose FI30-20S(接头) FI-20-CV2(外壳) Hirose FI40-2015S(接头) FI-20-CV(外壳) A02B-0120-K303 JA3 (操作面板厚为 80mm) 焊接型 CA64(输入)、CA64(输出) AMP 1-178288-3(外壳) 1-175218-5(接头) A02B-0120-K324 CM67 AMP 178289-5(外壳) 1-175218-5(接头) A02B-0236-K312 CM68, CM69 AMP 178289-8(外壳) 1-175218-5(接头) A02B-0236-K313 CM65, CM66 Hirose HIF3BA-10D-2.54R A02B-0236-K314 CA65 Hirose HIF3BA-20D-2.54R A02B-0120-K343 CA55 日本航空电子 LY10-DC10(外壳) LY10-C2-3(接头) A02B-0120-K303 76 9.2.4 I/O 地址 9.2.4.1 键盘 主面板 B 上的按键及 LED 的 DI/DO 地址如下图所示: 9.2.4.2 倍率信号 使用子面板 B1 时格雷码输出如下表所示: 波段开关(SA1) 77 9.2.4.2 倍率信号 使用子面板 B1 时格雷码输出如下表所示: 波段开关(SA1) Xm+1.2 是奇偶校验位。 78 9.2.5 I/O 地址 I/O 地址图如下所示: DI 地址 DO 地址 通用 DI 键盘 LED 含通用 DO 主面板 按键 预留 9.2.6 主面板 B 的插座位置 79 9.2.7 规格 9.2.7.1 环境要求 单元的外围温度 运行时 0°C 至 58°C 存放或运输时 -20°C 至 60°C 温度变化 最大 湿度 通常 小于 75%(相对湿度) 短期(一个月以内)小于 95%(相对湿度) 振动 运行时 小于 0.5G 环境 一般工厂环境(当系统在高度粉尘、冷却液或有机溶剂较高环境下工作时 请咨询我方) 1.1°C/分 9.2.7.2 订货规格 名称 规格 说明 机床操作主面板 B A02B-0236-C231 符号键 机床操作主面板 A A02B-0236-C231 英文键 机床操作子面板 B1 A02B-0236-C235 透明键帽(套) A02B-0236-K170 55 个透明键帽 空白键帽(套) A02B-0236-K171 无符号印刷的 55 个空白键帽 符号键帽(套) A02B-0236-K172 34 个符号键帽+21 个空白键 保险(备件) A03B-0815-K001 1A 80 9.2.7.3 主面板 B,B1 规格 内容 规格 说明 通用 DI 点 32 点 24VDC 型输入 通用 DO 点 8点 24VDC 型输出,非隔离型 机床操作面板按键 55 个键 矩阵 DI LED 颜色:绿色 安装全键盘,矩阵 DO 手摇脉冲发生器接口 最多 3 个 此接口不能用于 0i 系统 CNC 接口 FANUC I/O Link 连接 最多 16 个模块或总点数最多为 1024/1024 9.2.7.4 子面板 A、B1 规格 内容 规格 说明 A B1 倍率波段开关 2 2 5 位格雷码输出(带一位奇偶校 验位) 急停开关 1 1 接点数 4(a 接点×2,b 接点× 2)螺钉 M3.5 程序保护开关 1 1 ON/OFF 开关 ON/OFF -- 9.2.7.5 电源规格 电压 电容 说明 24VDC±10%(来自电源插头 CA64,包括瞬变与脉 动值) 0.4A 包括所有 DI 消耗 81 9.2.7.6 通用 DI 信号要求 容量 30VDC,16mA 以上 断开时的漏电流 1mA 以下(26.4V) 闭合时电压降 2V 以下(包括电缆中的电压降) 延时 接收器延时:最大 2ms 还需考虑 CNC 与操作面板间串行通讯(I/O Link)延时 2ms(最大值)+ 梯形的图扫描时间(各 CNC 扫描时间不同) 9.2.7.7 通用 DO 信号要求 ON 状态时最大负载电流 200mA 以下(包括瞬间电流) ON 状态时饱和电压 最大 1V(负载电流 200mA 时) 耐压 24V±20%以下(包括瞬间电压) OFF 状态时漏电流 20uA 以下 延时 驱动器延时:最大 50μs 还需考虑 CNC 与操作面板间串行通讯(I/O Link)延时 2ms(最大值)+ 梯形图的扫描时间(各 CNC 扫描时间不同) 82 9.2.8 机床操作面板上的按键符号说明 9.2.8.1 按键符号的意义 83 手轮进给倍率 1,10,100,1000 倍 84 9.2.8.2 可拆卸键帽 机床操作面板上有 55 个键,所有的键帽都可拆卸。机床制造厂商可以 很容易地个性化键面。使用可选的透明键帽,可将印有符号的面膜插 入键内。 注 * 当使用环境有油时,使用防油面膜。 85 9.2.9 注意事项 操作面板的按键是一个矩阵的组合。当按下三个或更多按键时,旁路 电流会接通其它的按键,这种误动作可通过梯形图控制来避免。以下 举例说明: (误动作的消除原则) 当三个或更多键入信号输入时,从第三个以后的所有键入信号均被视为 无效。 然而,当第三个以后的键入信号无效而使键入信号总数变为两个或更少 时,键入信号视为有效。 86 (梯形图的操作) 以下举例说明 8 位×8 条公用线矩阵组合 DI 的梯形图处理过程。 [1] 检查存在键入信号的数据线数。 计算所有地址的逻辑和 R1,存在键入信号的数据线号所对应 R1 中的 8 位数据中的相应位为“1”。 (1) 当 R1 对应 00h 时,R1 中没有为“1”的数据位。 例:状态(a):R1=(00000000) →不存在有键入信号的数据线。 (2) 当 R1 对应下列数据表 1 中的某一数据时,为“1”的数据 位只有 1 个。同样,当 R1 对应数据表 2 中的某一数据时, 为“1”的数据位有 2 个。 例:状态(b)或(c):R1=(00000100) →存在一个有键入信号的数据 线。 状态(d)或(e):R1=(00010100) →存在两个有键入信号的数据 线。 (3) 当 R1 既不是 00h 也没有对应的数据表,R1 中“1”的数据 位为 3 个或更多。 例:状态(f):R1=(00110100) →存在三个有键入信号的数据 线。 [2] 判断 1 (1) 如果不存在有键入信号的数据线。 →没有按下任何键。 例:状态(a) (2) 当存在两个或更少有键入信号的数据线 →至[3] (3) 当存在三个或更多有键入信号的数据线 →按下三个或更多键,无效输入。 例:状态(f) 87 [3] 当存在两个或更少键入信号时,检查在同一数据线上是否有 两个或更多键入信号。 逻辑和 R1 减去所有地址的数据,结果为 R2。如果 R2=00h 在同一数据线上就没有两个或更多键入信号。 例:当一个数据线存在输入信号时。 状态(b):R2=FCh 状态(c):R2=F8h 当两个数据线存在输入信号时。 状态(d):R2=00h 状态(e):R2=FCh [4] 判断 2 (1) 当 R2=00h 时 → 有两个或更少数据线存在输入信号,并且 同一数据线内没有两个或更多键入信号存在。在这种情况 下,总的键入信号为一个或两个,属有效输入。 例:状态(d) (2) 当 R2≠00h 时 → 有两个或更少数据线存在输入信号,并且 同一数据线内有两个或更多键入信号存在。 至[5] [5] 判断 3 当只有一个数据线存在输入信号时 → 至[6] 当有两个数据线存在输入信号时 → 共有三个或更多输入信号, 属无效输入。 例:状态(e) [6] R2 与 R1 相加,如结果为 00h,总的键入信号为两个。 例: 状态(b):R1+R2=04h+FCh=00h 状态(c):R1+R2=04h+F8h=FCh [7] 判断 4 当 R1+R2=00h 时→ 只有一个数据线有键入信号,并且该数据线 有两个键入信号。由于总的键入信号为两 个,属有效输入。 例:状态(b) 当 R1+R2≠00h 时→ 同一数据线上有三个或更多键入信号,属无 效输入。 例:状态(c) [8] 只有经过判断 1-4 确认输入有效,DI 数据(Xm+4—Xm+11)方 可被梯形图采用。 88 9.3 小型机床操作面板的接线 9.3.1 概要 小型机床操作面板是通过 I/O Link 与 CNC 连接的机床操作面板。它包 括 30 个按键,一个急停开关,两个波段开关。 键盘使用的注意事项请参看 9.3.11 项。 9.3.2 综合接线图 I/O 单元 CNC 或 前一级子单元 小型机床操作面板 操作面板 I/O 键盘 急停开关 89 波段 开关 SA1 波段 开关 SA2 注 1 当此操作面板同其它带有 MPG 接口的单元(如其它分散型 I/O 模块)同时连在 I/O Link 上时,只有 离 NC 最近的模块(单元)上的 MPG 接口默认有效。为了使第二个或以后的 MPG 接口有效,需设 定适当的参数,详情请看 NC 提供的说明书。 2 下面带有螺钉的连接器不能用于 I/O Link 和手摇脉冲发生器的连接。 电缆侧不能使用的连接器 规格 制造商 插头外壳 插头外壳和插头 9.3.3 各部分的连接 9.3.3.1 电源的连接 如下图所示,CPD1 插头提供了操作这个操作面板时所需的电源,以及通 用 DI 的电源。 CPD1 电缆侧推荐的插头: A02B-0120-K324 ( 包括下面的插座和插头 ) 插座: 日本 AMP 1-178288-3 ( 3 芯 ) 插头: 日本 AMP 1-175218-5 注 工作时,不能切断+24V 电源,否则 CNC 会出现通讯报警。当接通 电源时,此+24V 电源必须与 CNC 或在 CNC 之前通电。当关断电源 时,此+24V 电源必须与 CNC 同时或在 CNC 之后断电。 本操作面板与 CNC 通过 I/O Link 连接时,当 CNC 断电时,本操作 面板的电源也必须关断。 90 9.3.3.2 急停开关的连接 急停开关有连接 A 两种接线电路和连接 B 两种接线电路。这个信号不通过 FANUC I/O Link 送到 CNC。 机床厂家需要把这个开关连接到其它 DI/DO 设备上。 急停开关 ( SB1) M3.5 螺钉 9.3.3.3 I/O Link 的连接 参照 9.2.3.3 节。 91 9.3.3.4 手摇脉冲发生器的连接 下面给出了一个可以连接 3 个手摇脉冲发生器的示图。如果 CNC 同时使 用了其它带有 MPG 接口的 I/O 单元(例如分散型 I/O 模块)和这个操作 面板,那么在 I/O LINK 连接上最靠近 CNC 的单元(模块)上的 MPG 接 口有效。 为了使第二个或以后的 I/O 单元上 MPG 接口有效,需设置适当的参数。 详情见 CNC 提供的说明书。 92 通过下面的计算方法可以计算手摇脉冲发生器电缆的最大长度。 手摇脉冲发生器使用 5V 直流电源。电缆电阻引起的电压降不能超过 0.2V (0VH 和 5V 间)。 0. 2 ≥ 0.1× R × 2L m 其中: 0.1:为手摇脉冲发生器的电流 R: 为每单位长度的电线的电阻[Ω/m] m: 0V/5V 电线的数量 L: 电线长度(m) 因此,电线的长度由下式决定: L≤ m R 例如: 当使用电缆 A66L-0001-0286 时 该电缆由 3 对信号线和六根电源线组成(20/0.18,0.0394Ω/m)。 (三根电源线接 0V,三根电源线接 5V)电缆长度为: L≤ 3 = 76.75[m] 0.0394 由此长度是 76.75m (但是由于手摇脉冲发生器电缆的脉冲传输距离最多为 50m,考虑此因素) 当使用 2 个手摇脉冲发生器时,最大长度为 38.37m, 当使用 3 个手摇脉冲发生器时,最大长度为 25.58m。 当使用电缆 A66L-0001-0284#10 对时 当使用 1 个手摇脉冲发生器时,最大长度为 12.88m。 当使用 2 个手摇脉冲发生器时,最大长度为 6.44m。 当使用 3 个手摇脉冲发生器时,最大长度为 4.29m。 当使用的不是 FANUC 提供的手摇脉冲发生器时,要确保满足下面的条 件。 HAn、HBn 与 CNC 的指令脉冲之间的对应关系如下。脉冲 T1 的周期必须等 于或大于 200us 或 T1/4 等于或大于 50us。 93 接收手摇脉冲发生器信号的电路图如下所示: 手摇脉冲发生器 滤波器 插头 接收器 内部电路 接收器输入信号的变化电平(门槛): 当输入信号从低电平到高电平时为 3.7V 或更高。 当输入信号从高电平到低电平时为 1.5V 或更低。 94 9.3.4 DI 信号的连接 (波段开关的连接) 地址号 位号 管脚号 波段开关 (SA1) 波段开关 (SA2) 95 9.3.5 I/O 地址 9.3.5.1 操作面板的地址 操作面板上按键和 LED 信号等的地址如下图所示: 位 按键/LED 5 4 3 2 1 0 Xm+4/Yn+0 A6 A5 A4 A3 A2 A1 Xm+5/Yn+1 B6/无 LED B5/无 LED B4/无 LED B3 B2 B1 Xm+6/Yn+2 C6/无 LED C5/无 LED C4/无 LED C3 C2 C1 Xm+7/Yn+3 D6/无 LED D5/无 LED D4/无 LED D3 D2 D1 Xm+8/Yn+4 E6 E5 E4 E3 E2 E1 按键/LED 排列 地址 96 9.3.5.2 格雷码输出如下表所示: 倍率信号 波段开关(SA1) 波段开关(SA2) 注 1 Xm+0.5 和 Xm+1.4 为奇偶校验位。 2 当奇偶校验位被使用时,倍率信号的输出时序将与奇偶校验 位有所不同。 97 9.3.6 I/O 地址分配 主面板的 I/O 地址分配如下表所示 DI 图 DO 图 通用 DI (波段开关) 操作面板键盘 (LED) 预留 机床操作面板键 盘 (按键开关) 预留 预留 预留 98 9.3.7 外形尺寸 9.3.7.1 小型机床操作面板的外形尺寸图 单位:mm 重量:1.5KG 尺寸图 99 9.3.7.2 按键的布局 (1) M 系列 100 ( 2 ) T 系列 101 9.3.8 小型机床操作面板 插头的布局 后视图 保险(1A) 接地端子(M3 螺钉) 102 9.3.9 规格 9.3.9.1 环境要求 0℃─55℃ -20℃─60℃ 单元的 周围温度 运行时 保存、运输时 温度变化 最大 湿度 通常 相对湿度 75%以下 短时间(一个月内)相对湿度 95%以下 振动 运行时 环境 一般的工厂环境(当系统在高度粉尘、冷却液或有机溶剂较高的环境下工 作请咨询我方) 1.1℃/分 0.5G 以下 9.3.9.2 订货规格 名称 规格 说明 小型机床操作面板 A02B-0299-C150#M M 系列 小型机床操作面板 A02B-0299-C150#T T 系列 透明键帽 A02B-0299-K210 透明键帽 3 个 保险(备件) A02B-0299-K001 1A 9.3.9.3 操作面板的规格 内容 机床操作面板的按键 规格 说明 30 个键 矩阵 DI LED 绿色 提供 21 个键 倍率开关 2 格雷码输出(带有一个奇偶校验位) 急停开关 1 触点数:4(a 触点 x2 螺钉:M3.5 MPG 接口 最大 3 个 CNC 接口 FANUC I/O Link 连接 103 b 触点 x2) 9.3.9.4 电源规格 电压 电容 24VDC±10%(来自电源插头 CPD1,包括瞬变或 波动也在±10%以内) 0.4A 说明 包括所有 DI 消耗 9.3.10 机床操作面板上按键符号说明 9.3.10.1 按键符号的含义 符号 英文字母 键的含义 AUTO 方式选择信号:设定自动运行方 式。 EDIT 方式选择信号:设定程序编辑方式。 MDI 方式选择信号:设定 MDI 方式。 DNC 方式选择信号:设定 DNC 运行方式。 参考点返回方式选择信号:设定返回参考 点返回运行方式。 JOG 方式选择信号:设定 JOG 运行方式。 步进方式选择信号:设定步进运行方式。 手轮进给方式选择信号:设定手轮进给运 行方式。 手动示教(手轮示教)方式选择信号:设 定手动示教(手轮示教)方式运行方式。 单程序段方式选择信号:一段一段执行程 序,该键用来检查程序。 104 符号 英文字母 键的含义 程序段删除(可选程序段跳过):自动操作过 程中按下该按钮。跳过程序段开头有/和用 (:)结束的程序段。 程序停机(只用于输出):自动操作中用 M00 程序停止操作时,该按钮显示灯亮。 选择停机:执行程序 M01 指令时,停止自 动操作。 程序重启动:由于刀具破损或节假日等原 因自动操作停止后,程序可以从指定的程 序段重新启动。 空运行:自动方式下按下此键,各轴不以 程序编辑的速度而是以手动进给速度移 动,此功能用于无工件装夹只检查刀具的 运动。 机床锁住:自动方式下按下此键,各轴不 移动,只在屏幕上显示坐标值的变化。 循环启动:自动操作开始。 进给暂停:自动操作停止。 手动进给轴选择:在 JOG 进给(或 STEP 进给)方式下按下该按键可直接进行 JOG 进给(或 STEP 进给)。 快速进给:按下此按键后,执行手动进给。 主轴正转:使主轴电机正方向旋转。 主轴反转:使主轴电机反方向旋转。 主轴停止:使主轴电机停止旋转。 105 9.3.10.2 用户自定义键帽 如果用户想修改标准键帽,可以自定义键帽。 机床厂家可以在自己制作的贴片上,按照自己的要求印制标记 键。 把贴片安装到标准键帽上。 拧开前侧的螺钉,打开孔罩,把透明键帽安装在标准键帽上。注 意 不要带入灰尘,键帽键不要有气隙。最后放回孔罩。 透明键帽为选择项。 规格 A02B-0299-K210 (一套三个透明键帽) 贴片尺寸 注 如果通过这种方法定义的小型机床操作面板需要维修(更换),贴 片的更换这项工作必须由用户来完成。用户必须准备贴片。一旦 脱落,透明键帽不能再使用,必须使用其它的透明键帽。 9.3.11 注意 操作面板的键盘是一个矩阵的组合。在 DI 矩阵上,当按下三个或更多按键 时,由于电流的流通,DIS 将无输入。 这种误动作可通过梯形图控制来避免。 详情查看 9.2.9 节。 106 9.3.12 维修件 消耗品 名称 订货规格 保险(操作面板印刷电路板) A60L-0001-0290#LM10 说明 额定:1A 维修项目 名称 订货规格 说明 操作面板 I/O 印刷电路板 A20B-2002-0470 键盘印刷电路板 A20B-2003-0660 小型机床操作面板 A20B-0299-C150#M M 系列 A20B-0299-C150#T T 系列 107 9.4 分线盘用 I/O 模块的接线 9.4.1 结构图 连接用扁平电缆 模块使用 DIN 滑轨或 螺钉时的 用法 把模块直接连接到 分线盘上时的用法 扩展模块 3 扩展模块 2 基本模块 扩展模块 1 (带有手摇脉冲发生器接 I/O Link 电缆 手摇脉冲发生器电缆 注 在直接连接到分线盘的用法中,在安装图上,扩展模块安装在基本模块的右边。在模块使用 DIN 滑轨 或螺钉时的用法中,在安装图上,扩展模块安装在基本模块的左边。 108 9.4.2 连接图 基本模块 +24 输入电源 分 线 盘 机床侧 DI/DO 扩展模块 带有 MPG 接口 扩展模块 2 扩展模块 3 注 1 确认带有 MPG 接口的扩展模块安装上要紧邻基本模块,如上图所示。 2 上述的连接图展示了使用 DI/DO 模块,2A 输出模块,和模拟输入模块作为扩展模块。这些模块可以任 何形式组合使用。 109 9.4.3 模块规格 模块类型 名称 分线盘用 I/O 模 块(基本模块) 图号 A03B-0818-C001 规格 DI/DO : 24/16 分线盘用 I/O 模 A03B-0818-C002 块(扩展模块 A) DI/DO : 24/16 带有 MPG 接口 分线盘用 I/O 模 A03B-0818-C003 块(扩展模块 B) DI/DO : 24/16 无 MPG 接口 分线盘用 I/O 模 A03B-0818-C004 块(扩展模块 C) DI/DO : 24/16 2A 输出模块 分线盘用 I/O 模 A03B-0818-C005 块(扩展模块 D) 模拟输入模块 保险(附件) A03B-0818-K002 模块间扁平电缆 A03B-0818-K100 参考 1A (用于基本模块) 20mm 长 32mm 适 合 于 模 块间连接 模块规格 项目 CNC 接口 基本模块和扩展 模块之间的接口 规格 说明 FANUC I/O LINK 连接 作为 CNC 从属装置最大扩展 16 组或 1024/1024 点 接口间使用扁平 电缆连接 每个基本模块最多连接 3 个扩展 模块 各模块的规格(如信号的输入环境)请查看说明书中相关项目的相关页。 110 安装条件 单元的外围温度 运行时 0℃~55℃ 存放或运输时-20℃~60℃ 温度变化 最大 1.1℃/min 相对湿度 通常:小于 75% 短期(一个月以下):95%以下 振动 工作时:小于 0.5G 环境 一般工厂环境(当模块安装在高度粉尘,切削液 或有机溶剂较多的环境下时,请特别注意。) 其它条件 (1) 安装在一个全封闭的电气柜中。 (2) 为了模块间的通风,各模块间安装定位如下图 所示。然而,为了配线和通风方便,每个模块 距离上侧和下侧要大于 100mm,不要在模块 下面安置放热的设备。 (3) 在 9.4.17 中讲到,须保证基本模块的通风孔不 要被扁平电缆堵住。 上侧 基 本 模 块 扩 展 模 块 1 I/O LINK 连接 扩 展 模 块 2 扩 展 模 块 3 下侧 MPG 连接 电源容量 模块 基本模块 扩展模块 A 和 B 扩展模块 C (2A 模块) 电压 从基本模块 I/O 插 头(CB150)供给 24VDC+10%电源 10%包括瞬变及波 动值 电源容量 0.2A+7.3mAxDI DI=ON 时 DI 的点数 0.1+7.3mAxDI DI=ON 时 DI 的点数 0.1A 0.1A 扩展模块 D (模拟输入模块) 发热量为 [ 电源容量×24 (W ) ]。 111 备注 9.4.4 DI/DO 插头管脚分配 这部分描述了基本模块以及扩展模块 A 和 B 的 DI/DO 插头管脚的分配。 带盖 50 芯的固定插头,针型 插头 注 1 基本模块和扩展模块的 DI/DO 地址连续分配。基本模块和扩展模块 的 DI/DO 的地址被分配在同一组。例如,当 DI/DO 的首地址分别分 配在 X004 和 Y000 时(m=4 n=0),则地址分配如下表所示。 2 插头 CB150 的 18 和 50 脚(+24V)用于提供外部 24V 给模块。因为 提供的+24V 用于模块内部,确定连接这些管脚。 DI DO 基本模块 X4—X6 Y0—Y1 扩展模块 1 X7—X9 Y2—Y3 扩展模块 2 X10—X12 Y4—Y5 扩展模块 3 X13—X15 Y6—Y7 112 9.4.5 DI (输入信号) 的连接 这部分描述了基本模块以及扩展模块 A 和 B 的 DI ( 输入信号 ) 的连接。 O 最大 96 点 (基本 24 点+扩展 24 点×3) 管脚号 地址号 位号 +24V 稳 压 电 113 管脚号 地址号 位号 +24V 稳 压 电 注 Xm+0.0 至 Xm+0.7 可以选择一个公用电压。因此,如果 DICOM0 CB150 (24)连接+24V,DI 信号输 入为负逻辑。但在这种连接下,若电缆接地,DI 信号的状态就和 DI 信号“ON”一样,为避免此现 象发生,DICOM0 CB150(24)应接至 0V。 出于安全考虑,急停信号应分配在有固定公用电压的地址位上,范围从 Xm+1.0 至 Xm+1.7 或 Xm+2.0 至 Xm+2.7,关于如何分配急停信号地址,详情见 9.4.19“地址分配”。 对于固定公用电压的地址(从 Xm+1.0 至 Xm+1.7 或 Xm+2.0 至 Xm+2.7),未被使用的 DI 管脚应保 持为“0”。对于公用电压可选的地址(Xm+0.0 至 Xm+0.7) ,当 DICOM0 CB150(24) 接至 0V 时, 未被使用的管脚保持为“0”;当 DICOM0 CB150(24) 接至 24V 时,未被使用的管脚保持为“1” ;当 DICOM0 CB150(24)未接时,未被使用的管脚从 Xm+0.0 至 Xm+0.7 其逻辑值是变化的。 114 9.4.6 DO (输出信号) 的连接 这部分描述了基本模块以及扩展模块 A 和 B 的 DO ( 输出信号 ) 的连接。 O 最大 64 点 ( 每个模块 16 点 1 个基本 + 3 个扩展模块 ) 管脚号 地址号 位号 +24V 稳压电源 115 9.4.7 DI/DO 信号 的规格 这部分叙述基本模块以及扩展模块 A 和 B 的 DI/DO 信号的规格。 DI(输入信号的规格) 24 点(每个模块) 点数 触点容量 30VDC,16mA 以上 触点断开时的漏电流 1mA 以下(26.4V) 触点闭合时的电压降 2V 以下(包括电缆的电压降) 时延 接收器时延:最大 2ms 。此外还需考虑: CNC 与 I/O 模块间串行通讯(I/O Link) 时间(最大 2ms)+梯形图扫描周期(各 CNC 扫描时间不同) DO(输出信号的规格) 16 点(每个模块) 点数 ON 状态时最大负载电流 200mA 以下 ON 状态时饱和电压 最大 1V(负载电流 200mA 时) 耐压 24V±20%以下(包括瞬间变化) OFF 状态时的漏电流 20uA 以下 时延 驱动器时延:最大 50μs 。此外还需考 虑: CNC 与 I/O 模块间串行通讯(I/O Link) 延时间(最大 2ms)+梯形图扫描周期(各 CNC 扫描时间不同) DO (输出信号)电源(DO 公共端)的 ON/OFF 详细说明: 通过关断(断开)DO 信号(输出信号)电源的管脚(DOCOM),各模块所有 的 DO 信号都同时与电源断开。 此时,DO 信号的状态如下图所示: 116 注 当 DO 信号为 ON 状态时,DOCOM 的 ON 或 OFF 决定信号的状 态,如上图中虚线所示。在工作时不要关断由 CPD1 到 I/O 模块 的+24V 电源,关断+24V 电源会导致 CNC 通讯报警。当接通电 源时,到 I/O 模块的+24V 电源必须与 CNC 同时或在 CNC 之前 通电。当关断电源时,到 I/O 模块的+24V 电源必须与 CNC 同时 或在 CNC 之后断电。 并连 DO(输出信号)连接 如下图所示,通过并行连接两个 DO 点并同时开关,DO 负载电流可以 加倍。每一 DO 点的最大负载电流是 200mA,并行连接两个 DO 点并同 时开关可产生 400mA 的电流。然而请注意,当并行连接两个 DO 点时, OFF 状态下的电流损耗也加倍(最大 40µA)。 +24V 稳 压 电 117 9.4.8 2A 输出插头 的管脚分配 这部分叙述扩展模块 C 的 2A 输出插头的管脚分配。 带盖的 50 芯插头,针型插头 注 1 基本模块和扩展模块的 DI/DO 地址是连续的。基本模块和扩展模块 的 DI/DO 的地址被分配在同一组。例如,当 DI/DO 的首地址分别分 配在 X004 和 Y000 时(m=4 n=0),则地址分配如下表所示。 2 当使用 2A 输出模块时,模块的 DI 地址不能使用。 (当 2A 输出模块 作为扩展模块 3 使用时,X13 到 X15 不能使用。) DI DO 基本模块 X4—X6 Y0—Y1 扩展模块 1 X7—X9 Y2—Y3 扩展模块 2 X10—X12 Y4—Y5 扩展模块 3 X13—X15 Y6—Y7 118 9.4.9 2A DO(输出信号) 的连接 这部分叙述扩展模块 C 的 2A 输出插头的连接。 地址号 位号 119 9.4.10 2A 输出 DO 信号 的规格 这部分叙述使用了扩展模块 C 的 2A 输出 DO 信号的规格。 DO(输出信号的规格) 32 点(每个模块) 点数 ON 状态时最大负载电流 每点小于 2A 整个模块(DO:16 点) 最大 12A(含瞬间变化) 耐压 24V+20%以下(含瞬间变化) 断电时的漏电流 100μA 以下 延时 I/O Link 传送时间 2ms(最大值)+梯形 图扫描时间(各 CNC 扫描时间不同)都 必须要考虑。 DO (输出信号)电源(DO 公共端)的电源的 ON/OFF 详细说明 通过断开(打开)DO 信号(输出信号)的电源管脚(DOCOM),各模 块的所有 DO 信号都同时关断。此时,DO 信号的状态如下图所示: 注 当在顺序程序中,DO 为 ON 时,虚线中 DOCOM 的 ON/OFF 的状态 直接由 DO 反映出来。在操作过程中提供给 I/O 模块的+24V 信号不 能被关断,否则会产生 CNC 通讯报警。确保+24V 不迟于系统上电或 不早于系统断电。 DO(输出信号)的并联连接 2A 输出模块不容许 DO 并连连接,也不容许与其它模块的 DO 并联连接。 120 9.4.11 模拟输入插头 的管脚分配 这部分叙述扩展模块 D 的模拟输入插头的管脚分配。 带有用于固定插头外壳的金属 支架的 50 芯,针型插头 注 1 基本模块和扩展模块的 DI/DO 地址是连续的。基本模块和扩展模块 的 DI/DO 的地址被分配在同一组。例如,当 DI/DO 的首地址分别分 配在 X004 和 Y000 时(m=4 n=0),则地址分配如下表所示。 2 当使用模拟输入模块时, DO 空间也可以作为输入通道选择区使用。 DI DO 基本模块 X4—X6 Y0—Y1 扩展模块 1 X7—X9 Y2—Y3 扩展模块 2 X10—X12 Y4—Y5 扩展模块 3 X13—X15 Y6—Y7 121 9.4.12 模拟输入信号 的连接 这部分提供了扩展模块 D 的模拟输入插头的连接的图表。 模拟输入模块 管脚号 无需连接 用于电压输入 电压源 (所有通道共用) 模拟输入模块 管脚号 用于电流输入 电流源 (所有通道共用) 122 注 1 在上面的图表中,n 表示相关的通道(n=1,2,3,4)。 2 每个通道的电压输入或电流输入可以选择。电流输入需短接 JMPn 和 INPn。 3 连接时请使用屏蔽的双扭线。 4 在上面的图表中,每个通道的屏蔽线连接到 FGNDn,FGND 用于 所有通道的屏蔽处理。然而,每个通道的屏蔽线可以直接连在固 定电缆卡子的架子上,而不用连到 FGNDn 上。 5 如果电压(电流)源都如上图所示带有 GND 管脚,把 COMn 连 接到此脚。否则在模拟输入模块中把 INMn 和 COMn 连接在一起。 这部分提供了扩展模块 123 D 的模拟输入信号的规格。 9.4.13 模拟输入信号 的规格 项目 规格 备注 输入通道数 (注) 4 个通道 模拟输入 DC-10 到+10V (输入电阻:4.7MΩ) DC-20 到+20mA (输入电阻:250Ω) 由通道选择电压 输入或电流输入 数字输出(注) 12 位(2 进制) 2 位补码表现 输入/输出 对应关系 模拟输入 分辨率 5mV 或 20µA 综合精度 电压输入:+0.5% 电流输入:+1% 最大输入电压/电 流 +15V / +30 mA 数字输出 相对于满刻度 最小变换时间(注) 与 CNC 梯形图的扫描周期有 关 占用的输入输出点 数(注) DI=3 字节 DO=2 字节 注 本模拟输入模块带有 4 个输入通道。数字输出部分由 3 字节中的 12 位组成一组,占用输入点。这就意味着所选择的通道可由梯形图进 行选择。切换通道选择的 DO 点包含在两字节中,占用输出点。 124 9.4.14 模拟输入规格 (数字输出) 此数字输入模块有 4 个输入通道。数字输出部分由 3 字节中的 12 位组成 一组,占用输入点。输出格式如下图所示: 模块中地址 Xm(偶数地址) Xm+1(奇数地址) 7 6 5 4 3 2 1 0 D07 D06 D05 D04 D03 D02 D01 D00 0 0 CHB CHA D11 D10 D09 0 D08 11 D00 到 D11 表示 12 位数字输出数据。D00 到 D11 分别与 2 到 2 相对应。 D11 为 2 进制补码的符号位。CHA 和 CHB 表示模拟输入通道。 这就意味着使用 PMC 程序读取上述两字节数据时,从 D11 到 D00 可以读取到 CHA 和 CHB 两个输入通道的 A-D 转换数据。对于 CHA 和 CHB,查看下述 通道选择的描述。 6.3 节叙述了关于用 PMC 读取数据的注意事项。 (通道选择) 使用模拟输入模块时,由 PMC 程序来确定使用 4 个通道中的哪个通道用于数 字输出部分。用于选择通道的 DO 点为 CHA 和 CHB(占用两字节输出点)地 址说明如下: 模块中地址 Yn Yn+1 7 6 5 4 3 2 1 0 X X X X X X X X X X X X X X CHB CHA 通过改变下述 CHA 和 CHB 的值,可以选择相关的通道。通道的 A-D 转 换数据和通道数据可以作为 DI 数据读取。上面所述的 X 字符表示未使 用的位,所以该位可以写为 0 或 1。 CHB CHA 所选择的通道 0 0 通道 1 0 1 通道 2 1 0 通道 3 1 1 通道 4 (地址) 包括模拟输入模块在内,基本模块的 X(DI)的起始地址通常被分配在偶数号地 址上。通过这种分配,模拟输入模块的数字输出的地址如下,与模拟输入模 块分配在哪里有关系。 125 ● 当模拟输入模块分配在了扩展模块 1 的空间处时(m 对应分配的起始地址) 7 6 5 4 3 2 1 0 模块中地址 Xm+3(奇数地址) 未定义 Xm+4(偶数地址) D07 D06 D05 D04 D03 D02 D01 D00 Xm+5(奇数地址) 0 0 CHB CHA D11 D10 D09 D08 模块中地址 Xm+6(偶数地址) Xm+7(奇数地址) Xm+8(偶数地址) 模块中地址 Xm+9(奇数地址 Xm+10(偶数地址) Xm+11(奇数地址) ● 当模拟输入模块分配在了扩展模块 2 的空间处时(m 对应分配的起始地址) 7 6 5 4 3 2 1 0 D07 D06 D05 D04 D03 D02 D01 D00 0 0 CHB CHA D11 D10 D09 D08 未定义 ● 当模拟输入模块分配在了扩展模块 3 的空间处时(m 对应分配的起始地址) 7 6 5 4 3 2 1 0 未定义 D07 D06 D05 D04 D03 D02 D01 D00 0 0 CHB CHA D11 D10 D09 D08 注 当双字节的数字输出地址被 PMC 引用时,读取必须按字(16 位)来执 行。 9.4.15 手摇脉冲发生器 的连接 下图举了一个扩展模块 A 连接了 3 个手摇脉冲发生器的例子。手摇脉冲发 生器的连接仅仅针对 i 系列的 CNC。 126 扩展模块 手摇脉冲发生器 手摇脉冲发生器#1 M3 螺钉 手摇脉冲发生器#2 M3 螺钉 手摇脉冲发生器#3 M3 螺钉 电缆连接 手摇脉冲发生器 接线端子 接地金属板 电缆 电线 推荐电缆材料 A66L-0001-0286(#20AWG×6+#24AWG×3) 推荐插座 A02B-0120-K303(包含以下插头和外壳) (插头:FI40-2015S(Hirose Electirc Co.,Ltd)) (外壳:FI40-20-CV5(Hirose Electirc Co.,Ltd )) 推荐电缆 A02B-0120-K841(7m) ……… 带 3 个手摇脉冲发生器 A02B-0120-K848(7m) ……… 带 2 个手摇脉冲发生器 A02B-0120-K847(7m) ……… 带 1 个手摇脉冲发生器 (这些电缆不包括上图所示的导线。) 注 可连接的手摇脉冲发生器的数目由 CNC 类型和功能决定。 127 9.4.16 使用手摇脉冲发生器时 的电缆长度 手摇脉冲发生器和脉冲编码器一样使用 5V 直流电源。电缆电阻引起的 电压降不能超过 0.2V。 0. 2 ≥ 0.1× R × 2L m 其中: 0.1:为手摇脉冲发生器的电流 R: 为每单位长度的电线的电阻[Ω/m] m: 0V/5V 电线的数量 L: 电线长度(m) 因此,电线的长度由下式决定 L≤ m R 例如: 当使用电缆 A66L-0001-0286 时 该电缆由三对信号线和六根电源线组成(20/0.18,0.0394Ω/m)。 (三根电源线接 0V,另三根电源线接 5V)电缆长度为: L≤ 3 = 76.75[m] 0.0394 但是由于手摇脉冲发生器电缆的脉冲传输距离最多为 50m,考虑此因素, 电缆的可能长度: 最大长度为 38.37m(当使用两个手摇脉冲发生器时)或 最大长度为 25.58m(当使用三个手摇脉冲发生器时) 128 9.4.17 基本模块和扩展模块 的连接 不管基本模块连接一个扩展模块还是连接两个扩展模块,模块间都以 相同的方法连接。如下图所示,模块间用 34 芯扁平电缆连接。确定电 缆的所有 34 芯在一侧与连接的另一侧完全对应。例如,电缆一侧 A1 脚与另一侧 A1 脚要对应。 DI/DO 接口侧 DI/DO 接 口 DI/DO 接口侧 A1 标记 34 芯 扁 平 电 缆 34 芯 扁 平 电 缆 34 芯 扁 平 电 缆 通风槽 基本模块 扩展模块 扩展模块 DIN 滑轨 固定侧 DIN 滑轨 固定侧 DIN 滑轨 固定侧 俯视图 扁平电缆侧插头规格: 模块插头侧规格: 注 模块间相隔至少 32mm,扁平电缆的长度大约在 20mm.。为了让模 块安装时彼此相隔一段距离,扁平电缆的长度要多加 20mm 长。注 意的是扁平电缆的最大长度是 300mm。为保证足够的通风,扁平 电缆平放在模块的上方。基本模块带有一个通风孔(如上图虚线处 所示)。当连接扩展模块时,连接如上图所示,不要挡住通风孔。 因此,在印刷电路板间直接连接时,把扩展模块安装在基本模块的 右侧。当使用 DIN 滑轨或螺钉安装时,扩展模块安装在基本模块 的左侧。 129 9.4.18 模块安装 当直接连接到分线盘 PCB 时 (外形和安装图) 分线盘 PCB+0.2 板厚 方孔 方孔 I/O 接口 I/O LINK 接口 MPG 接口 (扩展模块) 分线盘 PCB 的连接器规格: HONDA MRH–50FD (无固定的 50 芯孔型直插头) 注 1 带有 HONDA MRH–50RMA 的连接器用于模块侧的 I/O 接口。通常使用无该装置的插头用于分 线盘 PCB。 2 阴影区是禁止的。 焊接侧禁止区 元件侧禁止区 130 当直接连接到一个分线盘 PCB (安装和模块的拆卸) 挂钩 钩针 分线盘 PCB 安装模块 1. 把模块的挂钩插入分线盘 PCB 上方的方孔中。 2. 以挂钩为支点,沿着 B 方向,把模块的插头贴到连分线盘 PCB 的插头上。 3. 把插针压到分线盘 PCB 下面的孔中,直到其到位为止。 拆卸模块 1. 把插针 C 向上。 2. 以挂钩为支点,沿 A 推模块的下方。 注 在安装和拆卸模块时,抓紧模块的上表面和下表面。避免对侧面的裂缝处施加压力。 131 用 DIN 滑轨安装 (外形和安装图) 滑轨安装处 I/O LINK 接口 I/O 接口 注 A02B–0098–K891(包括后面的插头和外壳) (插头:HONDA MR–50FH 焊接型) (外壳:HONDA MR–50NSB 压接型) 推荐的电缆材料: A66L–0001–0042(7/0.18,50 芯) 推荐插头: 132 MPG 接口 (扩展模块) 用 DIN 滑轨安装 (固定和拆卸模块) 一字改锥 注 挂钩 在用改锥 在安装和 滑轨 插针 I/O 接口 133 9.4.19 其它注意事项 系统报警时 DO 的反映 如果在 CNC 分线盘 I/O 模块产生报警或 CNC 与分线盘 I/O 模块之间的 I/O LINK 通讯失败,I/O 模块所有的 DO 信号关断。因此要格外注意机械安 装的时序。同样,当 CNC 或 I/O 模块的电源关断时也会产生相同的现象。 地址分配 分线盘用 I/O 模块的 I/O 地址分配如下表所示 DI 分配图 DO 分配图 基 本 模 基 本 模 扩展模块 1 扩展模块 1 扩展模块 2 扩展模块 3 扩展模块 1 134) ( DO 报警检测 基本模块 扩展模块 2 扩展模块 3 基本的分线盘用 I/O 模块需分配 DI 地址组 (16 字节) 和 DO 地址组 (8 字节)。 根据需要可最大添加 3 个扩展模块或根据需要删除。地址分配的理由如下。 MPG 接口(MPG 计数)占用 DI 空间,地址从 Xm+12 到 Xm+14。不管扩 展模块 2 和 3 是否使用,这些地址都是固定的。且为了使 MPG 有效,Xm+12 到 Xm+14 必须作为 DI 的工作区进行分配。因此在 i 系列 CNC 使用 MPG 时,DI 地址必须分配 16 个字节大小。在梯形图中不要使用 DI 区域中从 Xm+12 到 Xm+14 的地址。CNC 直接处理 MPG 的计数信号。 DI 地址中的 Xm+15 用于检测 DO 驱动中 IC 产生的过热和过流报警。[详情 见关于 DO(输出信号)报警检测的叙述]。不管扩展模块 2 和 3 是否使用,这 些地址都是固定的,且在使用前必须把它分配在工作区域中。因此若使用此 工作区域,必须给其分配 16 字节大小。 一般,分线盘用 I/O 模块的地址分配很自由。但在分配 DI 地址时,需考虑 这些地址能由 CNC 直接监控,并注意以下内容。 直接由 CNC 监控的固定地址 上段为 T 系列信号,下段为 M 系列信号。 当 DI 地址分配了 16 字节大小,起始地址为 X004 基本模块 扩展模块 1 SKIPn 等固定信号 * ESP 固定信号 DECn 固定信号 * 扩展模块 2 扩展模块 3 扩展模块 1 (DO 报警检测) 基本模块 由基本模块和扩展模块 1 组成最小结构。扩展模块 2 和 3 可以按照要求添加。这样就使得可以使用 SKIPn 和*DECn 等固定信号。且*ESP 固定信号分配在公共电压为 24V 的 地址上。同样对于 i 系列 CNC,由扩展模块 1 提供的 MPG 135 接口也可以使用。 最小结构只包括基本模块。扩展模块 1,2 和 3 可以按照 要求添加。在此最小结构中,SKIP 和其它固定信号以及 由扩展模块 1 提供的 MPG 接口都不能使用。在这种情况 下,*DECn 等固定信号可以使用且*ESP 固定信号分配在为 24V 公共电压的地址上。 DO(输出信号) 报警检测 基本模块和扩展模块 A/B 的 DO 驱动器可以检测其自身的过电流及 测量自身温度。如果发生如电缆接地之类的事故,负载电流或驱动 器温度上升异常,保护回路(保护 1 字节的 DO)立即工作,使该 回路对应的 1 个字节的 DO 信号置于 OFF 状态,直至故障原因消除。 即使如此,CNC 和 I/O 模块仍继续工作。DI 地址识别哪一个 DO 驱 动器检测到了报警。下表列出了 DI 地址(Xm+15)位和 DO 地址的 对应关系。位数据为“1”,表明对应的 DO 驱动器检测到了报警。 通过 CNC 的 DGN(诊断)画面或者用梯形图执行报警过程可以检 查到 Xm+15 的内容。这有助于报警检测和恢复。 报警检测地址和位 DO 地址 位置 基本模块 Xm+15.0 Yn+0 Xm+15.1 Yn+1 基本模块 Xm+15.2 Yn+2 扩展模块 1 Xm+15.3 Yn+3 扩展模块 1 Xm+15.4 Yn+4 扩展模块 2 Xm+15.5 Yn+5 扩展模块 2 Xm+15.6 Yn+6 扩展模块 3 136 Xm+15.7 Yn+7 扩展模块 3 注 2A 输出模块和模拟输入模块没有此项功能。 2A 输出模块和模拟输入模块的分配 2A 输出模块和模拟输入模块可以被任意分配在扩展模块 1,2 和 3 所占 地址。另外,最多 3 个 2A 输出模块或模拟输入模块可以分配在给扩展模 块 1,2 和 3 所占的地址。当需要 MPG 接口时,该模块占用扩展模块 1 的地址。没有 2A 输出模块或模拟输入模块可以分配在给扩展模块 1 所占 的地址。 2A 输出模块不包括 DI 点,所以 2A 输出模块所被分配的 DI 地址不能使 用。例如当 2A 输出模块被分配在扩展模块 2 的 DI 地址,则地址从 Xm+6 到 Xm+8 不能使用。 (其他模块的地址没有变化,在这种情况下,扩展模 块 3 的 DI 地址依然是 Xm+9 到 Xm+11。) 9.4.20 分散 I/O 的设定 扩展模块 1 被屏蔽 * 通过改变扩展模块上的旋转开关的设定,可以屏蔽一个或数个扩展模块, 如下图所示: 扩展模块 2 被屏蔽 扩展模块 1 和 2 被屏蔽 此图展示了每一模块的定位图,I/O 接口插头(CB150)在另一侧。 设定方法(控制和设定方法) 如下图所示,每个扩展模块都有一个旋转开关。用 2.5mm 的一字改锥拧 137 动旋转开关,就可以改变其设定。 旋转开关的功能如下所示: 设定位置 指示值 设定意义 0 0 标准设定,出厂时的位置,没有扩展模 块被屏蔽时。 1 – 该模块的前一级模块被屏蔽时 2 2 该模块的前两级模块都被屏蔽时 3 – 禁止 4到F 4, –,6,–, 8, –,A,–, C, –,E, –, 4,8 或 C 的设定与 O 的效果相同 5,9 或 D 的设定与 1 的效果相同 6,A 或 E 的设定与 2 的效果相同 7,B 或 F 的设定与 3 的效果相同(这 种设定同样禁止) 138 设定举例 (当扩展模块 1 省略时) 在扩展模块 2 上,设定旋转开关 位置 1;在扩展模块 3 上,保持 旋转开关位置 0。 (当扩展模块 2 省略时) 在扩展模块 3 上,设定旋转开关 位置 1;在扩展模块 1 上,保持 旋转开关位置 0。 139 (当扩展模块 1 和 2 省略时) 在扩展模块 3 上,设定旋转开关 位置 2。 9.5 操作面板 I/O 模块的连接 (矩阵扫描) 9.5.1 综合连接图 140 机 不能用于电缆侧的插头 9.5.2 电源连接 规格 生产厂商 插头 F1–20–CV7 Hirose Electric co.,Ltd. 插头外壳和插头 F130–20S–CV7 Hirose Electric co.,Ltd. 如下图所示,CPD1(IN)插头用来供给印刷电路板工作和 DI 工作所需要的电源。 为了方便,插头 CPD1(OUT)用于引出从 CPD1(IN)输入的电源。当需要分 配电源时,使用 CPD1(OUT)。 能够引出的最大电流为 1.0A。 24V 电 源 141 24V 电 源 9.5.3 DI/DO 插头的管脚分配 142 9.5.4 DI(通用输入信号)连接 管脚号 地址号 位号 143 注 1 Xm+1.0 至 Xm+1.7 可以选择公用电压。因此, 如果 COM1 CE54 (A02) 连接+24V,DI 信号输入为负逻辑。但在这种连接下,若电缆接地, DI 信号的状态就和 DI 信号“ON”一样,为避免此现象发生,COM1 CE54(A02)应接至 0V。 出于安全考虑,急停信号应分配在有固定公用电压的地址位上,范 围从 Xm+0.0 至 Xm+0.7,关于如何分配急停信号地址,详情见 9.5.10 节“地址分配”。 对于固定公用电压的地址(从 Xm+0.0 至 Xm+0.7),未被使用的 DI 管脚应保持为“0”。对于公用电压可选的地址(Xm+1.0 至 Xm+1.7) , 当 COM1 CE54 (A02) 接至 0V 时,未被使用的管脚保持为“0” ; 当 COM1 CE54 (A02) 接至 24V 时,未被使用的管脚保持为“1”;当 COM1 CE54 (A02) 未接时,未被使用的管脚其逻辑值是变化的。 2 CE53 (B02)和 CE54 (B02)输出的+24VDC 用于 DI 信号,不要从外部 给这些管脚提供+24VDC。 144 9.5.5 O 最多提供 56 个点 145 DI(矩阵输入信号)连接 9.5.6 O 最多提供 56 个点 146 DO(输出信号)连接 管脚号 +24V 稳压电源 管脚号 地址号 管脚号 147 +24V 稳压电源 管脚号 148 地址号 管脚号 管脚号 149 +24V 稳压电源 地址号 管脚号 9.5.7 手摇脉冲发生器连接 关于手摇脉冲发生器的连接查看 9.4.15 节。 9.5.8 外观图 150 手摇脉冲发生器连 9.5.9 9.5.8 规格 151 安装要求 0℃到 58℃ -20℃到 60℃ 环境温度 工作时 存储或运输时 温度变化 最大 1.1℃/min 相对湿度 通常 : 75%以下 短期(一个月以内): 95%以下 振动 工作时:0.5G 以下 环境 一般工厂环境(当模块在高度粉尘,冷却液或 有机溶剂较多的环境下工作时需特殊说明。) 其它要求 (1)在全封闭电柜中安装 I/O 模块。 订货规格 项目 规格 备注 操作面板 I/O 模块 A02B-2002-0470 通用 DI:16 点 矩阵 DI:56 点 DO:56 点 保险(备件) A03B-0815-K001 1A 模块规格 项目 规格 备注 通用 DI 16 点 24V 输入 矩阵 DI 56 点 5V 输入 DO 56 点 24V 源极性输入 CNC 接口 FANUC I/O LINK 连 接 最多可连接 16 组模块 作为 CNC 的从属单元 或输入/输出点最大为 1024/1024。 MPG 接口 最大 3 个 只有 i 系列 CNC 可以 支持 MPG 接口。 电源容量 模块 电压 152 电流 备注 操作面板 I/O 模 块 24VDC+10%,从电源 插头 CPD1 获得。 +10%包括瞬时值和峰 值。 0.35A 包括 DI 点的总电 源消耗,不包括 DO 点的总电源消耗。 DI(输入信号)规格 (通用输入信号) 容量 30VDC,16mA 以上 开路时触点间的漏 电流 1mA 以下(26.4V) 导通时触点间间电 压降 2V 以下(包括电缆中电压降) 延时 接收器延时:Max.2ms 还需考虑 CNC 与 I/O 模块间 I/O LINK 通讯传输 时间(Max.2ms + CNC 梯形图扫描时间) (矩阵输入信号) 容量 6VDC,2mA 以上 开路时触点间的漏 电流 0.2mA 以下(26.4V) 导通时触点间的电 压降 0.9V 以下(包括电缆中电压降) 延时 16ms 的最大矩阵,还需考虑 CNC 与 I/O 模块间 I/O LINK 通讯传输时间(Max.2ms + CNC 梯形图 扫描时间) 注 当使用防环流二极管时,上表中导通时触点间的电压降保持不变,包 括二极管电压降。 DO(输出信号)规格 ON 状态时最大负载电 153 200mA 以下(包括瞬间电流) 流 ON 状态时饱和电压 最大 1V(负载电流 200mA 时) 耐压 24V+20%以下(包括瞬间值) OFF 状态时漏电流 20uA 或更小 延时 驱动器延时:Max.50us 还需考虑 CNC 与 I/O 模块间 I/O LINK 通讯传 输时间(Max.2ms + CNC 梯形图扫描时间) 注 保证每一 DOCOM(DO 电源管脚)最大电流不超过 0.7A。 9.5.10 其它 154 系统报警时的 DO 信号 当使用操作面板 I/O 模块的 CNC 产生系统报警,或 CNC 与操作面板 I/O 模 块的 I/O LINK 通讯发生故障时,I/O 模块的所有信号都被关断。因此,在 设计机床的时序时应予充分考虑。如果 CNC 或 I/O 模块电源被关断,也会 有此现象发生。 地址分配 对于机床操作面板 I/O 模块,I/O 地址图如下图所示: MPG1 MPG2 MPG3 MPG 操作面板 I/O 模块的地址按组分配:DI 地址为 16 个字节一组;DO 地址为 8 个字节一组。这些地址说明如下: MPG 接口(MPG 计数器)分配的 DI 地址从 Xm+12 到 Xm+14,这些地址 是固定的。且为了使 MPG 有效,Xm+12 到 Xm+14 必须作为 DI 的工作区 进行分配。因此在 i 系列 CNC 使用 MPG 时,DI 地址必须按 16 个字节为单 位进行分配。在梯形图中不要使用 DI 区域中从 Xm+12 到 Xm+14 的地址。 CNC 直接处理 MPG 的计数信号。 DI 地址中的 Xm+15 用于检测 DO 驱动器中 IC 工作时产生的过热和过流报 警。[详情见关于 DO(输出信号)报警检测的叙述]。该地址是固定的,且在使 用前必须把它分配在工作区域中。因此若使用此工作区域,必须以 16 个字 节为单位分配地址。 基本上说,操作面板 I/O 模块的地址可自由分配,在分配 DI 地址时,需考 虑由 CNC 直接监控的固定地址,请留意下表。 155 直接由 CNC 监控的固定地址 上段为 T 系列信号,下段为 M 系列信号。 当 DI 地址以 16 字节为单位分配时,起始地址为 X008 * 通用输入信 * ESP 固定信号 DECn 固定信号 预留 矩阵输入 虽然固定地址(如 SKIP)不能使用,从 X8 开始分配 DI 地址即允许使用*DECn 等固定信号,且*ESP 固定信号 可以分配在公共电压为 24V 的地址上。 (固定信号不能分配在矩阵输入信号上。) 预留 MPG DO 报 警 检 开/关 DO(输出信号) 电源(DOCOM) 所有 DO 信号都与 DO(输出信号)电源 DOCOM 同时开和关。 开和关 DO 电源时 DO 信号的变化如下图所示。 156 注 当 DO 信号为 ON 状态时,DOCOM 的 ON 或 OFF 决定信号的状 态,如上图虚线所示。在工作时不要关断由 CPD1 到 I/O 模块的 +24V 电源,关断+24V 电源会导致 CNC 通讯报警。当接通电源时, 到 I/O 模块的+24V 电源必须与 CNC 同时或在 CNC 之前通电。当 关断电源时,到 I/O 模块的+24V 电源必须与 CNC 同时或在 CNC 并连 DO(输出信号) 如下图所示,通过并连两个 DO 点并同时开和关,DO 负载电流可以加倍。 每一 DO 点的最大负载电流是 200mA,并连两个 DO 点并同时开关时可产 生 400mA 的电流。但是请注意,当并连两个 DO 点时,OFF 状态下的漏电 流也加倍(最大 40uA)。 +24V 稳 压 电 157 DO(输出信号)报警检测 I/O 模块的 DO 驱动器可以检测其自身的过电流及测量自身温度。如果 发生如电缆接地一类的事故,负载电流或驱动器温度有异常增加,保护 电路(保护 1 字节的 DO)就会工作,该电路使对应字节的 DO 信号处 于 OFF 状态,直到故障原因消除。即使如此,CNC 和 I/O 模块也会继续 工作。DI 地址(Xm+15)识别哪一个 DO 驱动器检测到了报警。下表列 出了 DI 地址(Xm+15)位和 DO 地址的对应关系。位数据为“1”的表 明对应的 DO 驱动器检测到了报警。通过 CNC 的 DGN(诊断)画面或 者用梯形图执行报警处理可以检查 Xm+15 的内容。这有助于报警的检 测和恢复。 报警检测地址和位 DO 地址 备注 预留 158 附 录 159 H 10.4″LCD 型控制单元 160 1. 概述 0i-C 系列中增加了 10.4″LCD 显示器型控制单元。 由于该单元不包括 MDI 单元,所以必须连接 MDI 单元。 本部分描述了如何连接 10.4″LCD 显示器型控制单元和 MDI 单元。 其它的连接情况与 8.4″LCD/MDI 型控制单元和 7.2″LCD/MDI 型控制单元相同。 2. 连接 MDI 单元 10.4″LCD 型控制单元 包括在主单元中的软键电缆 MDI 电缆 MDI 单元 161 JAPAN Aviation Electronics LY10-DC20(外壳) MDI 单元 LY10-C2-3(触点) A02B-0236-K303 注 对于 CA55 侧的 MDI 电缆插头,需要进行简单的固定。 Honda tsushin Kogyo Co., Ltd. 须确保施加到插头上的负载力不大于 1Kg。另外,请将电缆卡紧以免由于震动所造成的 PCR-E20FA(触点:多股绞线压接型)或 较大的外力。然而,对于长度在 50cm 以内的电缆则不需要屏蔽和卡紧。 PCR-E20FS(触点:焊接型) PCR-V20LA(外壳) 推荐线材:A02B-0236-K813(45cm) 推荐电缆规格: A66L-0001-0284#10P(#28AWG×10 对) 屏蔽 地 162 3. 键盘分布 M 系列 T 系列 163 4. 外形尺寸 M4 螺栓 剖面图(从电器柜内部拧紧然后套上螺帽) CNC 控制单 元 (10.4″LCD) 重量:2.4Kg 孔 4-M3 164 面板金属板的背面应保留 8mm 区域不喷漆 剖 面 图 M4 螺栓 MDI 单元(10.4″LCD,水平安装型) 165 重量:1.1Kg 面板金属板的背面应保留 8mm 区域不喷漆 剖 面 图 MDI 单元(10.4″LCD,垂直 安装型) 重量:1.3Kg M4 螺栓 166 167