1、2020/9/24,1,模塊三:典型數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 及硬件故障的診斷與維修,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,主講 : 張紅旗,黃岡科技職業(yè)學(xué)院機(jī)電汽車工程系,2020/9/24,2,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件, FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,系統(tǒng)的綜合連線介紹,(2).系統(tǒng)與I/O設(shè)備的連接(重點介紹RS-232C接口),(3).系統(tǒng)與主軸單元的連接及控制信號,電源介詔,(1). 系統(tǒng)與顯示單元及MDI單元的連接,(4). 數(shù)字伺服連接(進(jìn)給單元),(5). PMC的物理輸入/輸出點的連接,本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容,2020/9/24,3,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬

2、件,. FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成,2020/9/24,4,CNC單元,顯示裝置與操作面板,1. FANUC系統(tǒng)硬件構(gòu)成,CNC單元,顯示裝置與操作面板,2020/9/24,6,存儲卡和編輯卡,主板,系統(tǒng)主模塊,主模塊上層功能板,主模塊下層功能板,FANUCOiB系統(tǒng)主模塊,2020/9/24,8,FANUC系統(tǒng)I/O模塊,系統(tǒng)I/O模塊及擴(kuò)展功能板(選擇件),CB104/CB105、CB106/CB107：為系統(tǒng)內(nèi)置I/O模塊的輸入/輸出信號接口。,系統(tǒng)內(nèi)置I/O模塊,JA3：機(jī)床手搖脈沖發(fā)生器接口。,JD1A：系統(tǒng)I/O LINK 串行輸入/輸出信號接口 。,CD38T：以太網(wǎng)卡（

3、為系統(tǒng)選擇件）接口。,2020/9/24,10,硬件的概要,主板 I/O板 提供主要功能,2020/9/24,11,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,數(shù)控裝置組成結(jié)構(gòu)回顧,2020/9/24,12,FANUC系統(tǒng)配置,計算機(jī),顯示裝置和MDI鍵盤,機(jī)床操作面板,系列主軸模塊 系列進(jìn)給模塊,系列主軸電動機(jī) 系列進(jìn)給伺服電動機(jī),CNC裝置,FANUC 系統(tǒng)配置,顯示裝置和MDI鍵盤,機(jī)床操作面板,CNC裝置,系列伺服單元,C系列伺服電動機(jī),主軸電動機(jī),變頻器,計算機(jī),2020/9/24,15,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,2. 綜合連線介紹,2020/9/24,16,課題二 FAN

4、UC-0iB 系統(tǒng)的硬件,2020/9/24,17,2.綜合連線介紹,接口功能,2020/9/24,19,FANUC-Oi 系統(tǒng)實際接線,2020/9/24,20,FANUC系統(tǒng)連接圖,2020/9/24,21,FANUC-Oi Mate TB實際接線,2020/9/24,22,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,數(shù)控裝置電源介紹,2020/9/24,23,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,數(shù)控系統(tǒng)的電源連接(配合圖3-2),2020/9/24,24,功能:主要提供5V、15V、24V、24E直流電源。,系統(tǒng)電源單元（POWER）,+24V :顯示器電源 擴(kuò)展板電源。 +24E:系統(tǒng)

5、24V電源。 +5V:CPU、存儲器電源及編碼器電源。 15V :位置模塊電源。,AI電源單元,B2電源單元,2020/9/24,26,電源單元（POWER） 的功能連接,CP3：機(jī)床面板的NC起動和NC停止開關(guān),CP1：電源單元輸入電壓（交流200V、50Hz）,CP15：CRT直流電源接口 (DC24V),圖3-2 系統(tǒng)連接圖,2020/9/24,28,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,(1) .系統(tǒng)與顯示單元及MDI單元的連接,2020/9/24,29,(1) .系統(tǒng)與顯示單元及MDI單元的連接,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,系統(tǒng)可以選配LCD液晶顯示器(7.2寸. 8.

6、4寸. 10.4寸)或CRT顯示器(9寸),但兩種的顯示器和MDI接法不一樣。(圖3-2. 圖3-4) 選用LCD時,LCD/MD通過光纜 與 COP20A接口相連接 選用CRT時,CRT和MDI分別與JA1. JA2接口用電氣相連接,2020/9/24,30,FANUC0i多種顯示裝置,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,2020/9/24,31,系統(tǒng)顯示器(CRT),2020/9/24,32,圖3-2 系統(tǒng)連接圖,MDI鍵盤控制電路,系統(tǒng)顯示電路,2020/9/24,34,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,(2) .系統(tǒng)與I/O設(shè)備的連接,2020/9/24,35,(2) .系統(tǒng)

7、與I/O設(shè)備的連接,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,系統(tǒng)主板的接口JD5A.JD5B用來連接串行通訊RS-232C接口的。硬件一樣,可通過選擇系統(tǒng)參數(shù)來確定使用幾個或哪一個。,圖3-2 系統(tǒng)連接圖,2020/9/24,37,參數(shù)的備份1,RS232C接口,2接口的連接,3.實驗,2020/9/24,38,RS-232C 串行接口,RS-232C是一種早期出現(xiàn)的異步串行接口,美國電子工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn),C代表最新一次修改,接口共有25條線(4條數(shù)據(jù)線,11條控制線,3條定時線,7條備用線和未定義線),常用只有9根。傳輸距離不超過50米。,2020/9/24,40,2020/9/24,42,串行

8、通信、并行通信,計算機(jī)系統(tǒng)中兩個功能模塊之間的信息交換有 兩種方式：并行通信與串行通信。 串行通信 是指數(shù)據(jù)通過一根數(shù)據(jù)線進(jìn)行發(fā)送和接收，其特征是把各個二進(jìn)制位連成串，一位一位地傳送。 并行通信 是指數(shù)據(jù)的各位通過若干根數(shù)據(jù)線同時進(jìn)行發(fā)送和接收。,2020/9/24,43,并行通信及并行接口 并行通信是指兩個功能模塊之間有多條數(shù)據(jù)信號傳送線，這樣兩模塊之間可以一次同時傳送多位數(shù)據(jù)，傳送速度快。 由于所需的數(shù)據(jù)傳送線較多，造價高，因此并行通訊適用于近距離、快速數(shù)據(jù)交換的場合，如微機(jī)系統(tǒng)中CPU與存儲器、I/O端口之間。 完成并行通信的接口電路稱為并行接口。,2020/9/24,44,串行通信及串

9、行接口 串行通信是指兩個功能模塊之間只通過一條或 兩條數(shù)據(jù)線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 發(fā)送方需要將數(shù)據(jù)按二進(jìn)制位進(jìn)行分解，一位、一位地分時經(jīng)過單條數(shù)據(jù)線傳送。 接收方需要一位一位地從單條數(shù)據(jù)線上接收數(shù)據(jù)，并且將它們重新組裝成一個數(shù)據(jù)。 串行通信所需數(shù)據(jù)線少，在遠(yuǎn)距離傳送時比并行通信的造價低。但是一個數(shù)據(jù)只有經(jīng)過若干次以后才可以傳送完，速度較慢。 完成串行通信的接口電路稱為串行接口。,2020/9/24,45,表 9芯D型連接器信號名稱與引腳分配,MR 主復(fù)位信號用于對16550的初始化，它應(yīng)該與系統(tǒng) 的RESET信號相連。 INTR 中斷請求線用于向系統(tǒng)申請中斷，如每收到或發(fā)出 數(shù)據(jù)16個字節(jié)、或數(shù)據(jù)檢

10、測到出錯、或線路出錯等就向 系統(tǒng)請求一次。 RD、RD# 讀信號用于控制芯片中的RX緩沖器讀出操作。兩信 號任選。,WR、WR# 寫信號用于將數(shù)據(jù)寫入芯片的有關(guān)寄存器。兩信號 任選。 SOUT、SIN 串行發(fā)送和接收數(shù)據(jù)線。 RCLK、BAUDOUT# 分別為接收時鐘和發(fā)送器時鐘輸入信號 RTS#、CTS# 分別是請求發(fā)送和批準(zhǔn)發(fā)送。均與調(diào)制解調(diào)器相連。,DTR#、DSR# 分別是數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒、數(shù)據(jù)通信設(shè)備準(zhǔn)備就緒。 均與調(diào)制解調(diào)器相連。 DCD#（CD#） 載波檢測線。來自調(diào)制解調(diào)器，該信號表明有一個 設(shè)備與系統(tǒng)相連。 RI# 響鈴指示。由調(diào)制解調(diào)器置發(fā)來的表明有電話鈴響。 DDIS#

11、禁止UART寫操作。表明系統(tǒng)正在讀操作，用于進(jìn) 行讀寫兩個方向的轉(zhuǎn)換。,D0-D7 數(shù)據(jù)總線與系統(tǒng)連接，用于傳遞數(shù)據(jù)、命令和狀態(tài)。 XIN，XOUT 主時鐘線是由18.432MHz晶振經(jīng)過10倍分頻后 連接到芯片上的。 OUT1、OUT2 用戶自定義引腳?？晒︰ART向調(diào)制解調(diào)器發(fā)命令 信號。 RXRDY#、TXRDY# 分別為接收器與發(fā)送器準(zhǔn)備就緒信號。,2020/9/24,51,RS-232C接口的應(yīng)用,系統(tǒng)RS-232串行通信接口,2020/9/24,53,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,(3)數(shù)控系統(tǒng)與主軸單元的連接及控制信號,2020/9/24,54,系統(tǒng)提供兩種控制方式(見

12、書78頁圖3-6),）串行主軸接口： 系統(tǒng)與主軸間采用串行電纜 通訊,）模擬主軸接口： 系統(tǒng)向主軸單元提供指令電 壓及其他控制指令，主軸單 元向系統(tǒng)輸出其狀態(tài),課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,(3)數(shù)控系統(tǒng)與主軸單元的連接及控制信號,主軸控制電路,圖3-7 串行主軸接口:系統(tǒng)與主軸間采用串行電纜通訊,圖3-2 系統(tǒng)連接圖,圖3-8 系統(tǒng)與模擬主軸的接口連接及信號,2020/9/24,59,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,(4) .數(shù)控伺服連接,(見書80頁圖3-9),2020/9/24,60,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,(5) .數(shù)控系統(tǒng)PMC的物理輸入/輸出連接,

13、2020/9/24,61,(5) .數(shù)控系統(tǒng)PMC的物理輸入/輸出連接,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,PMC物理輸入/輸出的連接點是I/O板的接口CB104CB107,見圖3-10 ,圖3-11,RV表示接收電路。DV表示驅(qū)動電路,即輸出電路。,CB104/CB105 CB106/CB107 為系統(tǒng)內(nèi)置I/O模塊的輸入/輸出信號接口。,系統(tǒng)內(nèi)置I/O模塊上PMC接口,2020/9/24,63,I/O連接,內(nèi)裝I/O卡上的接口CB104、CB105、CB106、CB107四個接口連接操作面板 及機(jī)床的輸入和輸出，這些地址有確定的含義，在PMC編程時要使用到。,輸入輸出接口插針及地址對應(yīng)表,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,插座號,2020/9/24,64,課題二 FANUC-0iB 系統(tǒng)的硬件,接口地址的意義及分配,接口是連接CNC系統(tǒng)-PLC-機(jī)床本體的節(jié)點，節(jié)點是信息傳遞和控制的通道,向PMC輸入的信號有從