适用于镗铣类机床的紧凑型数控系统

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1 TNC 620 HSCI 适用于镗铣类机床的紧凑型数控系统 面向机床制造商 2017 年 6 月

2 TNC 数控系统带驱动系统一般信息 TNC 620 系统测试 铣床 钻床和镗床紧凑型数控系统 轴数 : 6 个控制环, 其中可配置多达 2 个主轴 使用海德汉变频器系统并优选使用海德汉电机 全数字化 HSCI 接口和 EnDat 接口 尺寸紧凑 NC 数控程序存储介质 : CF 闪存卡 海德汉对话格式和 DIN/ISO 格式编程 标准铣 钻和镗加工循环 测头探测循环 程序段处理速度快 (1.5 ms) 带触摸屏版 : 一体化的 19" 显示器 ( 垂直 ) 键盘和主机 (MC 8410) 显示器下端为键盘 多点触摸式操作 MC 8410 的安装尺寸兼容 MC 7410 带操作按键版 : 一体化的 15" 显示器 键盘和主机 (MC 7410) 一体化显示器和主机 (MC 7420) 和独立字符键盘 海德汉公司的数控系统 电机和编码器都是基于组件的, 便于将其集成为更大系统 因此, 测试时应对整个系统进行综合测试, 而不能仅仅测试各单独设备的技术性能 易损件海德汉公司的数控系统主要有以下损耗件 : 后备电池 风扇 标准 注意 本产品遵循的标准 (ISO,EN 等 ), 请见样本中的标注 Microsoft Windows Windows Vista 和 Internet Explorer 是 Microsoft Corporation 的注册商标 Intel Intel Core 和 Celeron 是 Intel Corporation 的注册商标 有效性本文所述功能和技术参数适用于以下数控系统和 NC 软件版本 : TNC 620,NC 软件版本号 SP2( 需出口许可证 ) SP2( 不需出口许可证 ) 本样本是以前样本的替代版, 所有以前版本均不再有效 如有变更, 恕不另行通知 要求 功能安全特性 有些技术参数对机床的配置有特别要求 请注意, 有些功能还需机床制造商开发专用 PLC 程序 除非另有说明, 本文档中的信息和数据适用于标准和 FS 组件 (FS = 功能安全特性 ),( 例如 TE 735,TE 735 FS) 2

3 目录 TNC 数控系统带驱动系统 2 一览表 4 HSCI 控制部件 15 附件 26 电缆概要 42 技术说明 51 数据传输和通信 78 安装信息 81 外形尺寸 83 一般信息 106 其它海德汉数控系统 108 主题索引 109 请见技术参数表中的页码 3

4 一览表组件 数控系统 TNC 620 页码 主机 MC MC 7410 MC 7420 存储介质 CFR CF 存储卡 16 NC 数控软件许可证 SIK 组件中 17 显示器 19" 彩色纯平显示器, 垂直, 触摸屏 ( 适用于 MC 8410) 带 15" 彩色纯平显示器 ( 适用于 MC 74x0) 键盘内置 TE 720 或 TE 730 或 TE 机床操作面板 PLB 600x( 连接 OEM 机床操作面板的 HSCI 适配器 ) 23 MB 721 MB 控制单元 6 个控制环 CC 供电电压 *) PSL PLC 输入 / 输出 1) 附加模块 1) HSCI 接口 PL 6000 包括 PLB 62xx 基本模块 ( 系统 PL) 或 PLB 61xx( 扩展 PL) 和 I/O 模块 24 内置在 UEC 中 19 内置在 UMC 中 21 CMA-H,HSCI 系统中的模拟伺服轴 / 模拟伺服主轴 现场总线模块 变频器系统紧凑型变频器和模块式变频器 *) 带控制单元的变频器 4 个控制环 UEC UMC 个控制环 UEC 个控制环 UEC 连接电缆 42 *) 更多信息, 参见海德汉数控系统的变频器系统样本 1) 根据配置, 可能需要 请注意 : MC 主机没有任何 PLC 输入 / 输出 因此, 每个控制系统至少需 1 个 PL 6000 UEC 或 UMC 带功能安全的输入 / 输出和测头的连接端口

5 附件 附件 TNC 620 页码 电子手轮 工件测头 刀具测头 HR 510 便携式手轮或者 带显示屏的 HR 520 便携式手轮或者 带显示屏的 HR 550 FS 便携式无线手轮, 或者 HR 130 面板手轮或者 通过 HRA 110 手轮连接盒最多可连接三个 HR 150 面板手轮 TS 260 1) 电缆连接的触发式测头或者 TS 460 1) 无线电或红外线传输的触发式测头或者 TS 444 红外线传输的触发式测头或者 TS 642 红外线传输的触发式测头或者 TS 740 红外线传输的触发式测头 TT 160 1) 电缆连接的触发式测头或者 TT 460 1) 无线电或红外线传输的触发式测头或者 TL Nano 激光非接触刀具测量系统, 或者 TL Micro 激光非接触刀具测量系统 USB 集线器 79 编程站 在 PC 计算机上运行的控制软件, 进行编程 存档和培训 单机许可证, 带与原数控系统相同的键盘 单机许可证, 带软键盘 带虚拟键盘的网络许可证 演示版, 带虚拟键盘或计算机键盘 免费 辅助轴的数控系统 PNC 工业 PC 计算机 键帽按键 1) 新一代测头 2) 更多信息, 参见 TNC 编程站样本 ITC 755 带触摸屏和字符键盘的附加操作站 ITC 750 附加操作位 ; 需独立的 TE 7xx IPC 6641 Windows 工业计算机 IPC 6490 PNC 610 工业计算机 数控系统手轮 )

6 附件 / 软件 TNC 620 页码 PLCdesign 1) PLC 开发软件 75 KinematicsDesign 1) 运动特性配置软件 68 TNCremo 2) 数据传输软件 79 TNCremoPlus 2) 实时 传输屏幕信息的数据传输软件 79 ConfigDesign 1) 用于配置机床参数的计算机软件 71 CycleDesign 1) 创建循环的软件 77 TNCkeygen 1) 用于将 SIK 选装项激活有限的时间以及日常访问 OEM 数据区的软件 17 TNCscope 1) 数据记录软件 72 DriveDiag 1) 数字控制环诊断软件 71 TNCopt 1) 调试数字控制回路的软件 71 IOconfig 1) 配置 PLC I/O 和现场总线组件的软件 25 TeleService( 远程服务 ) 1) 远程诊断 监测和操作软件 72 RemoTools SDK 1) 开发与海德汉数控系统通信的个性化应用软件的函数库 TNCtest 1) 创建和执行验收测试的软件 73 TNCanalyzer 1) 分析和评估服务文件的软件 73 1) 注册用户可通过互联网下载 2) 所有用户 ( 包括非注册用户 ) 可通过互联网下载 6

7 技术参数 技术参数 TNC 620 页码 轴 旋转轴 同步轴 PLC 轴 6 个控制环, 其中可配置多达 2 个主轴 主轴铣削 : 最多 2 个 ; 第二主轴与第一主轴由 PLC 交替控制 59 转速最高 rpm( 选装项 49: 最高 rpm) 59 操作模式切换 59 位置控制主轴 59 主轴定向 59 齿轮换档 59 NC 数控程序存储器 1.8 GB 15 输入分辨率和显示步距 直线轴 0.1 µm, 选装项 23 为 0.01 µm 旋转轴 , 选装项 23 为 功能安全特性 适用于 插补 直线 圆弧 螺旋线 轴反馈控制 跟随误差控制 前馈控制 带 FS 部件,SPLC 和 SKERN SIL 2, 基于 EN 标准 3 级,PL d, 基于 EN ISO 849-1: 2008 MC 4 轴 ; 选装项 9 为 5 轴 2 轴 ; 选装项 8 为 3 轴 轴, 夹紧 56 最大进给速率 rpm -1. 螺距 [mm] 电机极对数 f PWM = 5000 Hz 时

8 技术参数 TNC 620 页码 主机周期时间 MC 62 程序段处理时间 1.5 ms 63 控制单元周期时间 CC/UEC/UMC 62 路径插补 细插补 位置控制单元 速度控制单元 电流控制单元 3 ms 单速 : 0.2 ms 倍速 : 0.1 ms( 选装项 49) 单速 : 0.2 ms 倍速 : 0.1 ms( 选装项 49) 单速 : 0.2 ms 倍速 : 0.1 ms( 选装项 49) f PWM 3333 Hz 4000 Hz 5000 Hz 6666 Hz 带选装项 Hz 带选装项 Hz 带选装项 49 允许的温度范围工作 : 电气柜内温度 : 5 C 至 40 C 电气柜内 : 0 C 至 50 C 存放温度 : -20 C 至 60 C T INT 150 µs 125 µs 100 µs 选装项 49 为 75 µs 选装项 49 为 62.5 µs 选装项 49 为 50 µs 62 1) 根据订货 2) 双极对电机 8

9 连接机床 连接机床 TNC 620 页码 误差补偿 69 线性轴误差 69 非线性轴误差 69 反向间隙 69 圆弧运动时的反向尖角 69 迟滞误差, 69 热膨胀 69 静摩擦 69 滑动摩擦 69 内置 PLC 74 程序格式语句表 74 通过数控系统输入程序 MC 8410: 用软键盘输入 MC 7410: 通过外部 USB 键盘 MC 7420: 通过 TE 7xx 通过 PC 计算机输入程序 74 符号化 PLC-NC 接口 74 PLC 存储容量 350 MB 74 PLC 周期时间 9 ms 至 30 ms( 可调 ) 74 PLC 输入 / 输出 一个 PLC 系统包括最多 7 个 PLB 61xx 和最多 2 个 MB 7xx, 一个 TE 7x5 或一个 PLB 6001 最大支持 1000 路输入 / 输出 PLC 输入,DC 24 V 通过 PL,UEC,UMC 24 PLC 输出,DC 24 V 通过 PL,UEC,UMC 24 模拟量输入 ± 10 V 通过 PL 24 PT 100 热敏电阻输入通过 PL 24 模拟量输出,± 10 V 通过 PL 24 PLC 功能 74 小 PLC 窗口 74 PLC 软键 74 PLC 定位 75 PLC 基本程序 76 内置应用功能 75 高级编程语言 Python 编程语言可与 PLC 一起使用 ( 选装项 46) 75 可自定义用户界面用 Python 编程语言自定义机床制造商的用户界面 标准模式下, 最大程序可达 10 MB 的存储极限 另可用选装项 46 扩展 74 24,

10 连接机床 TNC 620 页码 调试和诊断工具 71 DriveDiag 数字驱动系统诊断软件 71 TNCopt 调试数字控制回路的软件 71 ConfigDesign 创建机床配置的软件 71 KinematicsDesign 创建机床运动特性和初始化 DCM 的软件 68 内置示波器 71 跟踪功能 72 API DATA 功能 72 表功能 72 OLM( 在线监测 ) 72 日志 72 TNCscope 72 总线诊断 72 数据接口 以太网 2 x 1000BASE-T 78 USB 背面 : 4 x USB 3.0 正面 : USB 2.0 RS-232-C 78 协议 78 标准数据传输 78 成段传输数据 78 LSV 编码器输入 UEC 111 UEC 112 UEC 113 UMC 111 CC 位置 增量式 1 V PP 60 绝对式 EnDat 转速 增量式 1 V PP 60 绝对式 EnDat 名义值输出 UEC 111 UEC 112 UEC 113 UMC 111 CC PWM 电机连接

11 用户功能 用户功能 TNC 620 标准 选装项 简要说明 程序输入 位置输入 刀具补偿 0/ 基本版 : 3 轴加闭环主轴 4 轴或 5 轴加主轴的第 1 或第 2 附加轴数字化电流和速度控制 海德汉 Klartext 对话式语言直接导入 DXF 文件的轮廓或加工位置并保存为对话格式轮廓加工程序或保存为点位表 DIN/ISO 配 MC 7410 的 : 用软键或外部 USB 键盘 ; 配 MC 7420: 内部字符键盘 直角坐标或极坐标的直线段和圆弧名义位置增量或绝对尺寸毫米或英寸显示和输入 加工面上刀具半径补偿和刀具长度补偿半径补偿轮廓的预读数量可达 99 个程序段 (M120) 三维刀具半径补偿, 更改刀具的数据时无需重新计算现有程序 刀具表 多个刀具表, 支持任意数量刀具 切削数据 自动计算主轴转速 切削速度 每刃进给量和每圈进给量 恒定轮廓加工速度 相对刀具中心路径相对于刀具刀刃 并行运行 支持在运行其他程序时, 在图形辅助下编程 3-D 加工 用回转工作台加工 8 8 轮廓元素 轮廓接近和离开 平滑加加速 (Jerk) 的运动控制 3-D 刀具补偿用手轮叠加定位运动改变倾斜位置 ; 保持刀尖位置不变 (TCPM) 保持刀具与轮廓垂直刀具半径补偿方向垂直于刀具方向沿当前刀具轴手动移动 用二维平面方式编程圆柱表面轮廓加工程序线性进给速率, 每分钟运动的距离 直线倒角圆弧路径圆心圆半径相切连接圆弧倒圆角 通过直线 : 相切或垂直通过圆弧路径 FK 自由轮廓编程 19 对不符合数控尺寸标注要求的工件图纸用海德汉对话格式在图形支持下编程 固定循环 钻孔, 常规和刚性攻丝, 矩形和圆弧型腔啄钻, 铰孔, 镗孔, 锪孔, 定心钻铣削内和外螺纹粗铣平面和斜面直槽和圆弧槽的多工序加工矩形和圆弧型腔以及矩形和圆弧凸台的多次加工直角坐标和极坐标阵列点轮廓链, 轮廓型腔摆线铣削的轮廓槽雕刻循环 : 雕刻的文字或数字可沿直线也可沿圆弧可集成 OEM 循环 ( 机床制造商开发的专用循环 ) 11

12 用户功能 TNC 620 标准 选装项 程序跳转 坐标变换 Q 参数变量编程 编程辅助 8 子程序程序块重复将任何一个程序作为子程序调用 平移, 旋转, 镜像, 缩放 ( 特定轴 ) 倾斜加工面,PLANE 功能 数学函数 =,+,#,*,/,sin α,cos α,tan α,arcus sin,arcus cos,arcus tan,a n,e n, ln,log,αsin α 和 cos α 的角度值,a 的平方根,(a 2 + b 2 ) 的平方根逻辑运算符 (=,= /,<,>) 括号运算绝对值, 圆周率 π, 取反, 取整数, 取小数圆周计算函数文本处理函数 计算器当前全部出错信息的列表出错信息的上下文相关帮助功能 TNCguide: 内置的在线帮助系统 用户帮助信息直接显示在 TNC 显示器中循环编程的图形支持 NC 程序的注释程序段和主程序段 CAD 阅读器 标准 CAD 数据格式文件直接显示在 TNC 显示器中 信息获取 获取当前实际位置值并直接写入 NC 程序 测试图形显示模式 程序运行前, 甚至正在运行其他程序时执行图形仿真俯视图 / 三视图 / 立体图, 以及倾斜加工面 /3-D 线图细节放大 编程图形支持 支持在 程序编辑 操作模式下, 包括正在运行其他程序时, 在输入数控程序的同时显示数控程序 段的轮廓 (2-D 笔迹跟踪图形 ) 程序运行图形显示模式 加工时间 返回轮廓 原点管理 保存任何原点 加工的同时实时显示仿真图形俯视图 / 三视图 / 立体图 在 测试运行 操作模式下计算加工时间在 程序运行 操作模式下显示当前加工时间 支持在程序中任意程序段处启动程序, 将刀具返回到计算好的名义位置以继续加工程序中断, 离开轮廓和返回 原点表 多个原点表, 用于保存与工件相关的原点 托盘表 22 基于工件执行托盘表, 托盘表的项数没有限制, 可选托盘 NC 零件程序和原点 测头探测循环 平行辅助轴 校准测头对未对正的工件进行手动或自动补偿原点设置, 手动或自动自动刀具测量和工件测量 通过 X,Y,Z 基本轴补偿 U,V,W 辅助轴运动平行轴运动与平行轴相应的基本轴位置一起显示 ( 合计显示 ) 在 NC 程序中定义基本轴和辅助轴, 因此可用于不同机床配置 对话语言 英语, 德语, 捷克语, 法语, 意大利语, 西班牙, 语葡萄牙语, 荷兰语, 瑞典语, 丹麦语, 芬兰 语, 挪威语, 斯洛文尼亚语, 斯洛伐克语, 波兰语, 匈牙利语, 俄语 ( 西里尔 ), 罗马尼亚语, 土 耳其语, 繁体中文和简体中文, 韩语 12

13 选装项 选装项编号 选装项 自 NC 软件版本 81760x- 起 ID 备注页码 0 附加轴 1 01 ID 附加控制环 附加轴 2 01 ID 附加控制环 高级功能包 1 01 ID 用回转工作台加工 用二维平面方式编程圆柱表面轮廓加工程序 线性进给速率, 每分钟运动的距离 坐标变换 倾斜加工面,PLANE 功能 插补 倾斜加工面中的 3 轴圆弧插补 9 高级功能包 2 01 ID D 加工 3-D 刀具补偿 程序运行期间, 用电子手轮改变摆动铣头的角度, 但不影响刀具中心点位置 (TCPM = Tool Center Point Management( 刀具中心点管理 )) 保持刀具与轮廓垂直 刀具半径补偿方向垂直于刀具方向 沿当前刀具轴手动移动 插补 5 轴直线插补 ( 需出口许可证 ) 17 探测功能 01 ID 测头探测循环 补偿工件不对正量, 原点设置 自动刀具和工件测量 可连接非海德汉系统的测头输入端口 18 海德汉 DNC 01 ID 通过 COM 组件与外部 PC 计算机应用软件通信 高级编程功能 01 ID FK 自由轮廓编程 固定循环啄钻, 铰孔, 镗孔, 锪孔, 定心钻铣削内和外螺纹粗铣平面和斜面直槽和圆弧槽的多工序加工矩形和圆形型腔的多功能加工直角坐标和极坐标阵列点轮廓链, 轮廓型腔, 以及平行轮廓加工摆线铣削的轮廓槽 机床制造商开发的专用循环

14 选装项编号 选装项 自 NC 软件版本 81760x- 起 ID 备注页码 20 高级图形功能 01 ID 编程校验图, 程序运行图 俯视图, 三视图, 立体图 21 高级功能包 3 01 ID 刀具补偿 半径补偿轮廓的程序段预读数量可达 99 个 ( 预读 ) 3-D 加工 程序运行中用手轮叠加定位 22 托盘管理 01 ID 托盘管理 显示步距 01 ID 显示步长至 0.01 µm 或 同步轴 01 ID 主从扭矩控制的同步轴 DXF 转换工具 01 ID 读入和转换 DXF 轮廓 46 Python OEM 程序 01 ID 执行 Python 应用程序 KinematicsOpt 01 ID 自动测量旋转轴的探测循环 倍速轴 01 ID 适用于直接驱动系统的短控制环周期时间 扩展的刀具管理 02 ID 扩展的刀具管理 133 远程桌面管理器 01 ID 显示和远程操作外部计算机 ( 例如 Windows 的 PC 计算 机 ) 141 关联轴补偿 01 ID CTC: 关联轴补偿 位置自适应控制 01 ID PAC: 控制参数的位置自适应调节 负载自适应控制 01 ID LAC: 控制参数的负载自适应调节 运动自适应控制 01 ID MAC: 控制参数的运动自适应控制 有效振颤控制 01 ID ACC: 有效振颤控制 动态减振 01 ID AVD: 动态减振

15 HSCI 控制部件主机 主机 MC 8410 和 MC 74xx 主机带 : Intel Celeron 1047 处理器 (1.4 GHz, 双核 ) 2 GB SDRAM 内存 HSCI 接口, 用于连接控制单元和其它控制部件 前端带盖的 USB 2.0 接口 需单独订购, 并由 OEM 供应商安装在主机中 : CFR, 带 NC 软件的 CF 存储卡 系统标识卡 (SIK) 组件记忆 NC 软件许可证, 以激活控制环和软件选装项 MC 8410 的特点 : 19 英寸彩色液晶纯平显示器 ( 垂直 ); 分辨率 1024 x 1280 像素 无进给速率和主轴转速倍率调节电位器 ( 倍率调节电位器在 MB 721 上 ) 多点触摸式操作 显示器上集成字符键盘 支持自 81760x-04 SP2 版本号的软件 MC 74x0 的特点 15 英寸彩色液晶纯平显示器 ; 分辨率 1024 x 1280 像素 MC 7410: 带手轮切换的 TNC 操作面板 ; 无进给速率和主轴转速倍率调节电位器 ( 倍率调节电位器在 MB 721 上 ) MC 7420: TE 操作面板的 USB 接口 以下 HSCI 部件是 TNC 620 系统工作必备的组件 : MC 主机 控制单元 PLB 62xx PLC 输入 / 输出单元 ( 系统 PL, 在 UEC/UMC 中 ) MB 721 机床操作面板 ( 在 TE 7x5 上 ) 或 PLB 600xHSCI 适配器, 连接 OEM 厂商机床操作面板 接口 供电电压 出口版 标准主机带 USB 3.0,RS-232-C/V.24 和以太网接口, 方便最终用户使用 通过附加模块可连接 PROFINET-IO 或 PROFIBUS- DP 主机和其它 HSCI 组件的 DC 24 V 电源供电必须满足 EN 标准有关防护性超低电压 (PELV) 的要求 它由 UEC 控制单元供电 如果电流消耗大于 3.5 A 或使用 CC 6106, 则还必须用 PSL 130 电源单元 全部 NC 数控软件保存在 CFR 存储卡中, 因此主机本身没有出口版本之分 出口版只能为可方便拆卸的存储介质和 SIK 组件 15

16 版本 MC 8410 和 MC 74xx 主机设计用于直接安装在操作面板上 提供多种版本 : 内置键盘, 触摸屏 MC 8410 带 19" 显示器 ( 垂直 ), 该显示器带 TNC 键盘以及字符键盘 内置键盘, 硬键 MC 7410 主机带 15" 显示器和 TNC 键盘 独立键盘 MC 7420 主机带 15" 显示器, 无 TNC 键盘 需独立的 15" TNC 键盘 因此, 有全部 ASCII 字符 MC 8410 主机支持 81760x-04 SP2 版本号之后的 NC 软件 MC 74x0 主机支持 81760x-01 版本号之后的 NC 软件 这些 MC 主机不能使用早前版本的软件 主机带 HEROS 5 操作系统 用相应的附加模块可选择性连接现场总线系统 键盘功率消耗重量 MC 7410 内置 52 W 7.8 kg ID MC 7420 独立 52 W 6.5 kg ID xx MC 8410 MC 7420 MC 8410 内置, 触摸屏 52 W 8.6 kg ID xx 选装项 存储介质 在选装功能支持下, 可调整 TNC 620 功能配置, 满足新应用需求 有关这些选装项的说明, 参见第 13 页 如需使用选装功能, 必须输入基于 SIK 号的密码, 并将密码保存在 SIK 组件中 订购新选装功能时, 请提供所用的 SIK 号 存储介质为 CFR 存储卡 (= CompactFlash Removable) 存储卡中提供 NC 数控软件和用于保存 NC 数控程序和 PLC 程序 存储介质可插拔, 必须独立于主机单独订购 请注意 : 这些 CFR 存储卡使用快速 SATA 协议 (CFast), 显著缩短存取时间 不兼容以前使用的 CFR 存储卡, 只能用于主机中介绍的 MC 主机型号 CFR CF 存储卡 8 GB NC 数控程序可用空间 1.8 GB PLC 程序的可用空间 350 MB 需出口许可证 ID 不需出口许可证 ID CFR 存储卡 16

17 SIK 组件 SIK 组件中有 NC 数控软件许可证, 用于使控制环和软件选装可用 它使主机具有唯一标识码 -SIK 号 SIK 组件需要单独订购并单独提供 使用时必须将它插在 MC 主机的专用插槽中 含 NC 数控软件许可证的 SIK 组件有多种版本, 与可用的控制环和选装项有关 更多控制环 多达 6 个控制 # 可通过输入密码激活 海德汉将根据 SIK 号提供相应密码 SIK 组件 订购时, 请提供所用数控系统的 SIK 号 在数控系统中输入密码后, 密码被保存在 SIK 组件中 这样使软件选装的功能可用并被激活 如需使用这些选装功能, 必须把 SIK 组件插在新安装的数控系统中, 这样才能使全部所需的选装功能可用 主密码 ( 通用密匙 ) TNCkeygen ( 附件 ) 为便于调试 TNC 620, 用通用密匙可以解锁所有控制环 90 天的时间 之后, 只有输入正确的密码才能使用这些选装功能 通用密匙用软键激活 TNCkeygen 是一个计算机软件包, 它能生成海德汉数控系统的限时激活密匙 OEM 密匙生成器用于生成软件选装项的激活密匙, 生成激活密匙时, 输入 SIK 编号 需激活的选装项 时间长度和特定制造商密码 激活的时间长度限制在 10 至 90 天之间 每一个选装项只能激活一次 这种使选装功能可用的方法独立于通用密匙 OEM 日密匙生成器用于生成机床制造商保护区的激活密码 使操作人员能在生成密匙的当天访问该保护区 NC 数控软件许可证和可用的控制环数 控制环 无选装项 包括选装项 19 和 20 4 ID ID ID ID 包括选装项 17,19 和 20 ID ID 包括选装项 19,20 和 46 ID ID 包括选装项 8,19 和 20 ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ID ( 斜体 : 出口版 ) 激活更多控制环 更多控制环可单独激活 最多至 6 个控制环 各个控制环 选装项 增加第 1 个控制环 0 ID 增加第 2 个控制环 1 ID

18 控制单元 控制单元 单速倍速 由于位置, 速度和电流控制单元周期时间非常短, 海德汉公司的控制单元同样可用于常规驱动, 直接驱动 ( 直线电机, 扭矩电机 ) 和 HSC 主轴 它允许的控制环增益大和可以快速响应切削力变化, 因此轮廓加工精度高和表面质量好 单速控制环足以满足直线电机或扭矩电机以及常规轴应用需求 倍速控制环是 HSC 主轴和难控制轴的最佳选择 ( 选装项 49) 默认设置下, 所有轴都是单速 每一个单速轴换为倍速轴时, 可用控制环数减少一个 如果 PWM 频率高于 5 khz, 必须用倍速 需要用选装项 49 激活 周期时间 f PWM 时 电流控制单元 速度控制单元 位置控制单元 单速倍速 1) 3333 Hz 150 µs 300 µs 150 µs 4000 Hz 125 µs 250 µs 125 µs 5000 Hz 100 µs 200 µs 100 µs 6666 Hz 1) 75 µs 150 µs 8000 Hz 1) 60 µs 125 µs Hz 1) 50 µs 100 µs 同速度控制单元 1) 仅适用于选装项 49 控制环数 版本 可用的控制环数量取决于 SIK( 参见主机部分 ), 如果需要增加控制环的可用数量也可之后订购 模块型 CC 61xx 控制单元带连接变频器的 PWM 接口 带控制单元的紧凑型 UEC/UMC 变频器 控制单元, 主机和变频器允许进行任意所需组合 18

19 CC 6106 CC 6106 控制单元包括 : 位置控制单元, 速度控制单元, 电流控制单元 HSCI 接口 PWM 接口, 连接 UM,UR,UE 功率模块 速度和位置编码器接口 电源接口 ( 通过变频器 ) 扩展模块的 SPI 接口 ( 例如 CMA-H) CC 6106 数字控制环最多 6 个 ( 单速 ) 速度输入 6 x 1 V PP 或 EnDat 2.2 位置输入 6 x 1 V PP 或 EnDat 2.2 PWM 输出 6 功率消耗 ( 无编码器 ) 重量 25 W 4.1 kg ID xx CC 6106 UEC 11x UEC 11x 紧凑型变频器不仅包括变频器, 还有带 PLC 输入和输出的 NC 控制单元以及内置制动电阻器 它们构成轴数有限且功率要求不高机床的完整数控解决方案 控制单元 位置控制单元, 速度控制单元, 电流控制单元 HSCI 接口 速度和位置编码器接口 SPI 接口 变频器 电源电路 进给轴电机和主轴电机连线 制动电阻器 连接电机抱闸制动器 正面增加一路直流母线, 以连接 PSL 130 系统 PL 连接一个工件测头和一个刀具测头的接口 内置 PLC( 可用 PL 61xx 扩展 ) UEC 11x: 38 路可用输入,23 路可用输出 ( 其中 7 路可关闭 ) UEC 11x FS: 38 路可用输入,28 路可用输出 ( 其中 7 路可关闭 ),8 路可用 FS 输入,8 路可用 FS 输出 可用 IOconfig PC 软件进行配置 UEC

20 UEC 111/UEC 112/UEC 113 控制单元 4/5/6 个数字控制环 速度输入 4/5/6 x 1 V PP 或 EnDat 2.2 位置输入 4/5/6 x 1 V PP 或 EnDat 2.2 变频器 2/3/4 轴 1 轴 主轴 额定电流 I N / 最大电流 I max, 1) 以下 PWM 频率时 供电电压 额定功率, 直流母线 直流母线的峰值功率 2) 功率损耗,I N 时 3333 Hz 6.0/12.0 A 9.0/18.0 A 24.0/36.0 A 4000 Hz 5.5/11.0 A 8.3/16.5 A 22.0/33.0 A 5000 Hz 5.0/10.0 A 7.5/15.0 A 20.0/30.0 A 6666 Hz 4.2/8.4 A 6.3/12.6 A 16.8/25.2 A 8000 Hz 3.6/7.3 A 5.5/11.0 A 14.6/21.9 A Hz 3.0/6.0 A 4.6/9.2 A 12.2/18.3 A 3AC 400 V(± 10 %);50 Hz 或 3AC 480 V(+6%/-10%);60 Hz 14 kw 18 kw / 25 kw 450 W 直流母线电压 内置制动电阻器 3) HSCI 组件供电单元 模块宽度 重量 DC 565 V 2.1 kw / 27 kw DC 24 V / 3.5 A 150 mm 14 kg 功能安全特性 - UEC 111 UEC 112 UEC 113 ID xx ID xx ID xx 1) 轴 : 0.2 s 70% 额定预负载电流在 10 秒钟负载周期时间内的周期性持续时间系数主轴 : 10 s 70% 额定预负载电流在 60 秒钟负载周期时间内的周期性持续时间系数 2) 第 1 值 : 40 % 10 分钟负载周期时间 (S6-40 %) 的周期性持续时间系数第 2 值 : 4 s 20 秒钟负载周期时间的周期性持续时间系数 3) 第 1 值 : 连续功率第 2 值 : 峰值功率 (120 秒钟周期时间的 1.5 % 周期性持续时间系数 ) ID xx ID xx ID xx 20

21 UMC 11x FS UMC 111 FS 是一种紧凑型变频器, 带控制单元和 PLC 输入 / 输出 与 UEC 不同, 它只能用于控制机床轴电机, 由外部直流母线供电 UMC 自动激活辅助轴所需的控制环 不需要其他选装件 请注意 : UMC 不增加可用的轴数 不允许与 NC 数控轴插补 控制单元 位置控制单元, 速度控制单元, 电流控制单元 HSCI 接口 连接速度编码器接口 SPI 接口 变频器 电源电路 连接进给轴电机 连接电机抱闸制动器 系统 PL 连接一个电缆传输信号的工件测头和一个刀具测头的接口 内置 PLC, 可用 PL 61xx 扩展 UMC 111 FS: 38 路可用输入,28 路可用输出 ( 其中 7 路可关闭 ) 8 路 FS 输入,8 路 FS 输出 可用 IOconfig PC 软件进行配置 UMC 111 FS UMC 111 FS 控制单元 4 个数字控制环 速度输入 4 x 1 V PP 或 EnDat 2.2 变频器 额定电流 I N / 最大电流 I max, 1) 以下 PWM 频率时 功率损耗,I N 时 4 轴 3333 Hz 9.0/18.0 A 4000 Hz 8.3/16.5 A 5000 Hz 7.5/15.0 A 6666 Hz 6.3/12.6A 8000 Hz 5.5/11.0 A Hz 4.6/9.2 A 300 W 直流母线电压 DC 565 V 或 DC 650 V 24 V PLC 电流消耗 DC 24 V / 2 A 模块宽度 重量 UMC 111 FS 150 mm 11 kg ID xx 1) 轴 : 0.2 s 70% 额定预负载电流在 10 秒钟负载周期时间内的周期性持续时间系数主轴 : 10 s 70% 额定预负载电流在 60 秒钟负载周期时间内的周期性持续时间系数 21

22 温度传感器的适配接头 适配接头可将纯串行的 EnDat 2.2 编码器连接外部 KTY 或 PT 1000 温度传感器 ( 例如在直线和力矩电机上 ) 并连接控制单元的速度编码器输入端 适配接头也能用于 EnDat02 或 1 V PP 接口的编码器 适配接头直接插入控制单元速度编码器输入端 (X15 至 X20) KTY 适配接头重量 ID xx 0.1 kg 一个控制单元有两个或两个以上适配接头时, 该控制单元需要使用附加电缆, 因为外部 KTY 或 PT 1000 温度传感器的接头不允许两个或两个以上适配接头在 CC 61xx 旁 EnDat 接口的编码器 (EnDat2.1,EnDat2.2) 适配接头 1 V PP 接口的编码器 1 m 电缆 ID ID m 电缆 ID ID

23 键盘 MB 720 机床操作面板 MB 721 机床操作面板 MC 7420 供电电压 : DC 24 V/ 4 W 36 个带 LED 状态指示灯的可换键帽按键, 可通过 PLC 自定义其功能 ( 用 PLC 基本程序定义 : 12 个轴键, 主轴启动, 主轴停止,22 个其它功能键 其它操作部件 : NC 启动 1),NC 停止 1), 急停按键, 数控系统电源接通 1) ;2 个附加按键或钥匙开关孔 HSCI 接口 MB 720: 7 路可用 PLC 输入和 5 路可用 PLC 输出 MB 720 FS: 4 路可用 FS 输入和 5 路可用 PLC 输出 ; 附加双通道 FS 输入, 用于急停和手轮激活按钮 要在 MC 7410 上继续使用 MB 720(FS) 机床操作面板, 必须改造 MC 7410(ID ) 的倍率调节电位器 用转换套件 ID ) 按键灯可亮, 可用 PLC 控制 MB 720 ID xx MB 720 FS ID xx 重量 1 kg 同 MB 720, 但不 : 适用于 MC 8410 和 MC 7410 正面有变化 三个附加按钮或钥匙开关孔 MB 721 ID xx MB 721 FS ID xx 重量 1.6 kg MB 720 MB 721 TE 730 键盘 对于 MC 7420 轴键 第 IV 和 V 轴键为可换键帽按键 轮廓加工键 操作模式键 字符键盘 主轴转速和进给速率倍率调节电位器 通过 USB 接口与 MC 连接 鼠标触摸板 TE 730 重量 ID xx 2.4 kg TE 730 TE 720 键盘 功能同 TE 730, 但无触摸板 TE 720 ID xx TE 735 键盘, 带机床操作面板 对于 MC 7420 NC 键盘同 TE 730 通过 USB 接口与 MC 连接 机床操作面板 ( 同 MB 720) HSCI 接口 TE 735 TE 735 FS 重量 ID xx ID xx 3.4 kg TE

24 带 HSCI 的 PL 6000 PLC 输入 / 输出系统 PL 6000 PLC 输入和输出通过外部模块 PL 6000PLC 输入 / 输出系统提供 包括基本模块和一个或多个输入 / 输出模块 最大支持 1000 路输入 / 输出 PL 6000 单元通过 HSCI 接口连接 MC 主机 PL 6000 单元可用 PC 计算机软件 IOconfig 进行配置 PLB 62xx 基本模块 HSCI 接口的基本模块有 4 个 6 个或 8 个 I/O 模块 安装在标准 NS 35 安装轨上 (DIN 或 EN ) 供电电压 24 V DC 功耗 1) 48 W,DC 24 V-NC 21 W,DC 24 V-PLC 重量 0.36 kg( 净重 ) 1) PLB 6xxx 整套安装, 包括 TS,TT 有关 DC 24 V NC 电源的更多信息, 参见 HSCI 组件供电部分 系统 PL 每个控制系统各需要一个 (UEC 除外 ) 包括与 TS 和 TT 测头以及 TL 测头连接 功能安全的输入 / 输出 无 FS: 12 路可用输入,7 路可用输出 FS: 6 路可用 FS 输入,2 路可用 FS 输出 PLB 个 I/O 模块 ID xx PLB 6204 FS 4 个 I/O 模块 ID xx PLB 个 I/O 模块 ID xx PLB 6206 FS 6 个 I/O 模块 ID xx PLB 个 I/O 模块 ID xx PLB 6208 FS 8 个 I/O 模块 ID xx 扩展 PL 为连接系统, 用 PL 增加 PLC 输入 / 输出点数 PLB 个 I/O 模块 ID xx PLB 6104 FS 4 个 I/O 模块 ID xx PLB 个 I/O 模块 ID xx PLB 6106 FS 6 个 I/O 模块 ID xx PLB 个 I/O 模块 ID xx PLB 6108 FS 8 个 I/O 模块 ID xx 最多可将 7 个 PLB 6xxx 连接至数控系统 24

25 HSCI 的 I/O 模块 I/O 模块包括数字输入 / 输出模块和模拟输入 / 输出模块 如果基本模块插槽有未用的插槽, 必须用空壳盖在其上 PLD-H I/O 模块, 带 16 路数字量输入和 8 路数字量输出 PLD-H I/O 模块, 带 8 路数字量输入和 16 路数字量输出 PLD-H FS I/O 模块, 带 8 路数字量 FS 输入和 4 路数字量 FS 输出 PLD-H FS I/O 模块, 带 4 路数字量 FS 输入和 8 路数字量 FS 输出 PLD-H I/O 模块, 带 4 路数字量 FS 输入和 HSLS FS 4 路高端 / 低端 FS 输出 ID xx ID xx ID xx ID xx ID xx 总电流 0 至 7 路输出 : 每路输出 2 A( 同时 8 A) 输出功率 最大 200 W 重量 0.2 kg PLA-H 重量 PL 6xxx 的模拟量模块包括 8 路模拟量输入,± 10 V 4 路模拟量输出,± 10 V 4 路 PT 100 热敏电阻模拟量输入 0.2 kg ID xx 空壳用于未用插槽 ID xx IOconfig ( 附件 ) 配置 HSCI 和 PROFIBUS 组件的计算机软件 25

26 附件 HSCI 组件供电 PSL 13x 为向 HSCI 组件供电, 海德汉公司提供 PSL 13x 电源单元 PSL 13x 可连接线电压和直流母线电压或只连接线电压 PSL 13x 为 HSCI 组件提供符合 EN 标准要求的安全隔离的 24 V DC NC 电源 NC 电源和 PLC 电源间绝缘相互隔离 供电电压 PSL 13x(L1,L2): AC 400 V(360 V 至 480 V),50/60 Hz PSL 13x( 直流母线电压 ): DC 400 V 至 750 V 功率消耗 1000 W 输出 NC: DC 24 V/ 20 A ( 与进线电源双隔离 ) DC 5 V/ 16 A( 仅适用于 PSL 135) 电气连接 DC 24 V NC PLC: DC 24 V/ 20 A( 与进线电源基本隔离 ) 合计 : 32 A/750 W PSL 130 PSL 130 是一个 DC 24 V 供电单元, 为 HSCI 组件供电 如果相连的 HSCI 组件的总电流消耗不超过 3.5 A, 不需要连接 UEC HSCI 组件 电流消耗 DC 24 V NC 主机 MC 7410,MC 7420,MC A 机床操作面板 PLB 600x MB 7x0 0.2 A( 无手轮 ) 0.2 A( 无手轮 ) 键盘 TE 7x5( 带 MB) 0.2 A( 无手轮 ) PLC 输入 / 输出 PLB 62xx PLB 61xx PLD PLA 手轮 HR 520 HRA 551 FS + HR 550 FS HR 510 HR 130 HRA x HR 150 测头 参见测头技术参数 模块宽度防护等级重量 0.3 A( 无测头 ) 0.2 A 0.05 A 0.1 A 0.05 A 0.5 A( 充电时 ) 0.05 A 0.05 A 0.2 A PSL mm IP kg ID xx 现在的 UV(R) 电源单元内置为 HSCI 部件供电的 DC 24 V 电源 26

27 OEM 机床操作面板的 HSCI 适配器 PLB 600x 如果需要将 OEM 特定的机床操作面板与 TNC 620 连接在一起, 必须用 PLB 600x HSCI 适配器 TE 7xx 的主轴转速和进给速率倍率调节电位器以及和 HR 手轮也连接这些适配器 HSCI 接口 连接 HR 手轮 按键 / 按键灯的输入 / 输出 PLB 6001: 72 路 PLC 输入和 40 路 PLC 输出的连接端子 PLB 6001 FS: 36 路 FS 输入和 40 路 PLC 输出的连接端子 PLB 6002 FS: 4 路 FS 输入 64 路 PLC 输入和 40 路 PLC 输出的连接端子 螺栓固定或 DIN 安装轨 用 IOconfig 的 PC 计算机软件配置 PLC 输入 / 输出 PLB 6001 PLB 6001 PLB 6001 FS PLB 6002 FS 重量 ID xx ID xx ID xx 1.2 kg 27

28 附加模块 概要 模拟轴模块 附加模块通过 MC 主机的插槽直接连接 HSCI 控制系统,CC 控制单元或 UEC/UMC 变频器 数字驱动系统有时也需要模拟轴或主轴 附加模块 CMA-H ( 模拟量控制模块 HSCI) 用于使模拟量伺服驱动系统用在 HSCI 系统中 CMA-H 用 CC 或 UEC 底端的插槽连接 HSCI 控制系统 每个控制单元有两个电路板插槽 CMA-H 不增加可用轴总数 : 每个所用模拟轴使可用的数字控制环数量减少一个 模拟控制环也需要通过 SIK 激活 模拟控制环输出只能通过 NC 连接, 不能通过 PLC 连接 模拟轴 / 主轴的附加模块 : CC 61xx 或 UEC 控制单元的扩展电路板 轴 / 主轴的 4 路模拟输出 ± 10 V 弹性插式端子 CMA-H ID xx CMA-H 现场总线系统 PROFIBUS-DP 模块 扩展电路板始终为 TNC 620 提供 PROFIBUS 或 PROFINET 接口 该模块在控制系统内, 占 MC 主机的一个插槽 可作为主设备连接相应现场总线系统 3.0 版起, 可用 IOconfig 配置各种接口 PROFIBUS-DP 的附加模块 : MC 主机的扩展电路板 连接 D-sub 接头 ( 孔式 )9 针至 X121 PROFIBUS-DP 附加模块 ID xx PROFIBUS-DP 模块 PROFINET-IO 模块 PROFIBUS-DP 的附加模块 : MC 主机的扩展电路板 X621 和 X622 的 RJ45 端口 PROFINET-IO 附加模块 ID xx PROFINET-IO 模块 PROFIBUS-DP/ PROFINET IO 组合模块 PROFIBUS-DP 和 PROFINET-IO 的附加模块 : MC 主机的扩展电路板 RJ45 接头连接 X621(PROFINET-IO) 的端口和 M12 接头连接 X121(PROFIBUS-DP) 的端口 附加模块, 适用于 PROFIBUS-DP 和 PROFINET-IO ID xx 组合模块 28

29 测头 概要 工件测量 刀具和工件测头通过 PL 62xx 或 UEC/UMC 系统连接 这些测头通过发出触发信号使当前位置值保存在 NC 数控系统中 有关测头的更多信息, 参见测头样本 TS 触发式测头通过测针探测工件 海德汉数控系统提供原点预设 工件测量和找正的标准循环 测头可配多种锥柄 并有作为附件的种类齐全的测针 用电缆传输信号的触发式测头用于手动换刀机床 : TS 260 新一代 NC 数控机床测头 TS 260 无线电和红外线测头, 用于带自动换刀系统的机床 ( 有关相配的收发器, 参见第 30 页 ): TS 460 新一代紧凑型测头 复合技术 : 无线电与红外线双信号传输 传输范围大和工作时间长 避免机械碰撞和不受温度影响 TS 460 红外线测头, 用于带自动换刀系统的机床 ( 有关相配的收发器, 参见第 30 页 ): TS 444 TS 642 TS 740 尺寸紧凑, 无电池, 用中心冷却的压缩空气驱动的涡轮发电机供电 用刀柄处开关激活 探测精度高和重复精度高, 触发力小 29

30 刀具测量 海德汉公司的刀具测头可直接用在机床上探测静止和旋转的刀具 TNC 620 系统提供刀具长度和直径测量和各刀刃测量标准循环 TNC 620 自动将测量结果保存在刀具表中 也可以在两个加工步骤间测量刀具磨损量 TNC 620 将自动修正刀具数据, 在后面的加工中使用修正的数据或切换使用姊妹刀 就像刀具破损后的情况一样 触发时,TT 测头 触盘触头因接触静止或旋转的刀具而偏离自由位置生成触发信号, 并将触发信号发给 TNC 620 数控系统 TT 160 新一代测头, 通过电缆向数控系统传输信号 TT 160 TT 460 TL Micro/TL Nano 新一代复合技术测头 : 通过无线电或红外光束传输信号 ( 请见下面有关相配收发器的说明 ) TL 系列激光测量系统为非接触式测量 用激光束探测刀具长度 直径或刀具轮廓 TNC 620 的特殊测量循环处理探测信号 收发单元 TS 或 TT 系列测头与 SE 系列收发单元间通过无线电或红外线传输信号 SE 660 无线电和红外线信号传输 ( 复合技术 );TS 460 和 TT 460 共用的 SE; 新一代 SE 540 红外线信号传输, 在主轴头内 SE 642 红外线信号传输 ;TS 和 TT 的共用 SE 可能的组合 : SE 660 SE 540 SE 642 TS 红外线红外线 TS 460 无线电 / 红外线 红外线 红外线 TS 红外线 红外线 TS 红外线 红外线 TT 460 无线电 / 红外线 红外线 红外线 SE

31 电子手轮 概要电子手轮标配于 TNC 620 HR 550 FS 无线手轮, 或者 HR 510 或 HR 520 便携式手轮, 或者 HR 130 面板手轮或者 通过 HRA 110 手轮连接盒最多可连接三个 HR 150 面板手轮 一个 TNC 620 可连接多达 5 个手轮或手轮连接盒 : 在主机的手轮端口连接一个手轮 多达四个 HSCI 机床操作面板或 PLB 600x HSCI 适配器上各连接一个手轮 不能混合使用带与不带显示屏的手轮 由于带功能安全特性的手轮使用特殊激活按钮规则, 有效防止交叉电路 HR 510 便携式电子手轮带 实际位置获取键和 5 个轴选择键 运动方向键和三个预设进给速率键 三个机床功能键 ( 见下 ) 急停按钮和两个激活按钮 (24 V) 磁座垫 所有按键功能均由键帽符号表示, 并可用其它符号的键帽替换 ( 参见手轮键帽按键中的 HR 510 概要部分 ) 按键无锁定带锁定 HR 510 HR 510 FS 重量 0.6 kg NC 启动 / 停止, 主轴启转 ( 用于基本 PLC 程序 ) FCT A, FCT B, FCT C 主轴右转 / 左转 / 停止 NC 启动 / 停止, 主轴启转 ( 用于基本 PLC 程序 ) FCT A, FCT B, FCT C 主轴右转 / 左转 / 停止 ID xx ID xx ID xx ID xx ID xx ID xx ID xx ID xx HR

32 HR 520 便携式电子手轮带 显示操作模式 实际位置值 编程进给速率 主轴转速及出错信息 进给速率和主轴转速的倍率调节电位器 通过按键或软键的轴选择 实际位置获取 NC 启动 / 停止 主轴启动 / 停止 轴连续运动键 机床制造商定义的机床功能软键 急停按钮 无锁定 带锁定 HR 520 ID xx ID xx HR 520 FS ID xx ID xx 重量 1 kg HR 520 HR 520 支架固定在机床上 ID xx HR 550 FS 无线传输信号的电子手轮 显示, 操作键和功能同 HR 520 还有 : 功能安全特性 无线电的传输范围达 20 m( 与环境有关 ) HR 550 FS 无锁定 ID xx 带锁定 ID xx 备用电池适用于 HR 550 FS ID xx 带 HRA 551 FS 的 HR 550 FS HRA 551 FS HR 550 FS 的手轮架 用于将 HR 550 存放在机床处 HR 550 FS 的自带充电器 连接数控系统和机床 带收发单元 HRA 551 FS 重量 更多信息, 参见产品信息 HR 550 FS ID xx 1.0 kg 32

33 连接电缆 HR 510 HR 510 FS HR 520 HR 520 FS 带 HRA 551 FS 的 HR 550 FS HR 手轮的连接电缆 ( 螺旋电缆 ) (3 m) 金属外皮连接电缆 无金属外皮连接电缆 HR/HRA 至 MC 的适配电缆 连接适配电缆的加长电缆 HRA 至 MC 的适配电缆 ID ID ID xx ID xx ID xx ID xx 1) ID xx 1) ID xx 2) ID xx 连接适配电缆的加长电缆 2) ID xx 标准手轮的空插头 ID 带 FS 功能手轮的空插头 ID ) MB 与 HRA 551 FS 间连接电缆的最大长度达 20 m 2) MB 与 HRA 551 FS 间连接电缆的最大长度 50 m 参见电缆概要,42 Page HR 130 带操作舒适控制按钮的面板手轮 直接连接或用加长电缆连接 MB 7x0 或 TE 7x5 HR 130 无锁定 ID 带锁定 ID 重量 0.7 kg HR 130 HR 150 连接 HRA 110 手轮连接盒, 带操作舒适控制按钮的面板手轮 HR 150 无锁定 ID 带锁定 ID 重量 0.7 kg HR

34 HRA 110 手轮连接盒最多可连接 3 个 HR 150 面板手轮, 还有两个轴选开关和细分倍数选择开关 第 1 和第 2 个手轮永久地分配给轴 1 和轴 2 用选择开关 ( 附件 ) 或机床参数分配第 3 个手轮控制的轴 第 2 个多位开关 ( 附件 ) 的位置由 PLC 确定, 例如选择细分倍数 HRA 110 重量 1.5 kg ID xx HRA

35 工业 PC 计算机 附加操作站 海德汉公司的附加 ITC 操作站是为机床或机床单元, 例如换刀系统, 增加和实现远程操作功能易用的解决方案 TNC 数控系统的远程操作功能可以非常方便地通过长度不超过 100 米的标准以太网电缆连接 ITC 连接 ITC 非常简单 : 只要 TNC 发现一台 ITC, 立即为其提供当前操作系统 ITC 启动后, 主显示器的全部内容都显示在 ITC 显示器上 由于它具有即插即用特性, 硬件制造商不需要预先配置操作站 标准的 X116 以太网端口让 TNC 自动将 ITC 接入系统中 ITC 755 带触摸屏 ITC 755 是数控系统的另一台紧凑型操作站, 带 15 英寸或 19 英寸主显示器 除字符键盘和触摸屏外, 还包括最重要的 TNC 功能键 ITC 755 自动调整其分辨率使其适应主显示器尺寸 其软键用触摸屏操作 ITC 755 1) ID xx 带操作键 ITC 750(15" 显示器 ) 与单独订购的 TE 73x 键盘组成完整的第二操作站 其操作方式与 TNC 的操作方式相同 ITC 750 1) 1) 无 NRTL 认证 带 15" 显示器,TE 73x ID xx IPC 6641, Windows 系统 IPC 6641 工业计算机通过 TNC 用户界面启动和远程操作基于 Windows 的程序 用户界面显示在数控系统显示器中 需选装项 133 由于 Windows 运行在工业计算机中, 不影响 NC 加工过程 IPC( 工业计算机 ) 通过以太网连接 NC 主机 不需要第二个显示器, 因为 Windows 程序通过远程访问在 TNC 显示器中显示 除 IPC 6641 工业计算机外, 还需要单独购买硬盘才能使用 在这个空存储介质上可以安装 Windows 7 8 或 10 操作系统 IPC 6641 ID xx 需安装在 电气柜 处理器 Intel Core i GHz, 四核 内存 4 GB 重量 4.0 kg HDR 硬盘 ID 用于 Windows 操作系统的空盘可用空间 160 GB IPC

36 辅助轴的数控系统 PNC 610 控制辅助轴的 PNC 610 数控系统是独立于 TNC 系统对 PLC 轴进行控制的解决方案 PNC 610 无 NC 通道, 因此不能执行插补运动 借助 IPC 6490 辅助计算机 SIK 和 CFR 存储卡,PNC 610 有自己的 HSCl 系统并可用海德汉变频器扩展 该系统的组成与 TNC 的组成相同 海德汉的所有相应工具及基本程序都可使用 通过 PROFIBUS-DP( 选装项 ) PROFINET-IO( 选装项 ) 或 TCP/IP( 内置, 非实时系统 ) 进行位置信息传输与平台无关 IPC 6490 没有与 BF 显示器的连接 用户界面只能用远程桌面或用 ITC 7xx 显示 辅助计算机 IPC 6490 辅助计算机包括 : 处理器 内存 HSCI 接口, 连接 CC 6xxx 或 UEC 控制单元和其它控制部件 USB 3.0 接口 OEM 厂商需要单独订购以下组件并安装在辅助计算机中 : CFR, 带 NC 软件的 CF 闪存卡 系统标识卡 (SIK) 组件, 以激活软件选装项 以下 HSCI 组件是 TNC 640 系统工作的必备组件 : IPC 6490 辅助计算机 控制单元 PLB 62xx PLC 输入 / 输出单元 ( 系统 PL, 在 UEC/UMC 中 ) 接口 供电电压 版本 MC 主机为最终用户提供 USB 3.0 V.24/RS-232-C 和以太网接口 通过附加模块连接 PROFINET-IO 或 PROFIBUS-DP 辅助电路和其它 HSCI 组件所需的 DC 24 V 供电由 PSL 13x 供电电源提供或由 UEC 紧凑型变频器的电源提供 对于整个 HSCI 系统, 该 DC 24 V 的 NC 供电电压必须为安全隔离电压 (PELV) 对于 PLC 组件 ( 例如抱闸 ), 严禁连接该 DC 24 V 供电电压 该 DC 24 V PLC 的电源是基本隔离的电路, 这些电路不允许相互连接在一起, 也不允许与安全隔离的电路混合连接在一起 对于安装在电气柜内 列表中的辅助计算机不被 版前的 NC 软件支持 IPC 6490 需安装在处理器内存功耗重量 ID xx 电气柜英特尔双核赛扬,1.4 GHz 2 GB 48 W 2.3 kg 36

37 出口版 选装项 全部 NC 数控软件都保存在 CFR 存储卡中, 因此主机本身没有出口版本之分 PNC 610 的 NC 软件不需要出口许可证 PNC 610 的功能可通过选装项调整, 以满足新要求 激活选装项功能时必须输入基于 SIK 编号的密码, 密码将保存在 SIK 组件中 订购新选装功能时, 请提供所用的 SIK 号 选装项编号 选装项 ID 备注 页码 18 海德汉 DNC ID 通过 COM 组件与外部 PC 计算机应用软件通信 同步轴 ID 主从扭矩控制的同步轴 Python OEM 程序 ID 执行 Python 应用程序 同步功能 ID 扩展轴与主轴同步 141 关联轴补偿 ID CTC: 关联轴补偿 位置自适应控制 ID PAC: 控制参数的位置自适应调节 负载自适应控制 ID LAC: 控制参数的负载自适应调节 运动自适应控制 ID MAC: 控制参数的运动自适应控制 67 存储介质 存储介质为 CFR 存储卡 (= CompactFlash Removable) 带 NC 软件 xx 存储介质可插拔, 必须独立于主机单独订购 NC 软件以海德汉 HEROS 5 操作系统为基础 CFR CF 存储卡 8 GB ID 不需出口许可证 PLC 程序的可用空间 350 MB SIK 组件 SIK 组件中有 NC 软件许可证, 用于激活软件选装项 它使主机具有唯一标识码 -SIK 号 SIK 组件需要单独订购并单独提供 必须将其插入到 IPC 辅助计算机的专用插槽中 PNC 的 SIK 组件可激活四个轴 激活多达 10 个轴, 需要用 UMC 紧凑型变频器进行扩展 PNC 610 的 SIK 组件 ID TNCkeygen ( 附件 ) TNCkeygen 是一个计算机软件包, 用于生成海德汉数控系统的限时激活密匙 ;see "TNCkeygen( 附件 )", 17 Page 37

38 HR 的键帽按键 键帽按键 键帽按键可以方便地更换键符 这样可将 HR 手轮调整至符合不同机器配置要求 键帽按键 5 个起订 HR 520/HR 550 概要 轴键 橙色 灰色 机床功能 黑色 黑色 黑色 黑色 主轴功能 红色 绿色 红色 绿色 其它键 黑色 红色 黑色 绿色 黑色 黑色 红色 黑色 绿色 绿色 38

39 HR 510 概要 轴键 橙色 灰色 机床功能 黑色 主轴功能 红色 绿色 红色 其它键 黑色 绿色 绿色 黑色 橙红色 39

40 数控系统键帽按键 键帽按键 键帽按键可以方便地更换键符 这样可将键盘调整至符合不同机器配置要求 键帽按键 5 个起订 控制键概览 按键橙色 灰色 机床功能 黑色 绿色 红色 黑色 黑色 黑色 40

41 主轴功能 红色 绿色 绿色 红色 其它键 黑色 黑色 橙色 红色 黑色 黑色 ID F4 ID F5 ID F6 绿色 红色 特殊键 也能为特殊应用生产自定义键符的键帽按键 激光方式制作的键符的光学特性不同于标准按键键符的光学特性 41

42 电缆概要使用 UEC 11x 的数控系统 ; 带键盘 HSCI xx X502 X500 PL 610x 1 VPP 轴 + 主轴 : 60m EnDat 2.1 接口 VL (max. 6m) xx 轴 : 60m M12 VL xx HSCI xx X500 MC 7410 MC 8410 VL: 加长电缆 断点间的连接电缆 延长现有连接电缆 HSCI 总长为 70 m HSCI xx X xx xx 12m 1 VPP 55m xx MB VPP X xx 1 VPP UEC 11x X502 X500 X X204 (UEC 111) X X205 (UEC 112) 位置输入 X X206 (UEC 113) 4) LC x xx max. 30m PLC I/O 38 输入 23 输出 X15... X18 (UEC 111) X15... X19 (UEC 112) X15... X20 (UEC 113) xx xx 4) 5) VL xx xx 4) 5) 5) xx max. 20m 1m 30m 4) 5) 带增量信号的 EnDat 纯串行 EnDat m RCN 729 RCN 226 RCN 228 1) 连接主轴接头 ( 根据需要 ) 4) xx max. 9m LC x83 电压控制单元 5 V ) 2) 3) 仅用于连接 KTY/PT 1000 随 MB 提供 5) xx max. 16m 55m KTY xx xx xx 电压控制单元 5 V ) VL xx 1m RCN 729 RCN 226 RCN xx max. 6m LC x83 速度输入 VL xx xx xx KTY 电压控制单元 5 V max. 9m 60m LB/LS KTY 1 VPP 42

43 使用 CC 6106 的数控系统 ; 带键盘 HSCI xx X502 X500 PL 620x X502 X500 PL 610x 轴 + 主轴 : 60m EnDat 2.1 接口 VL (max. 6m) xx 轴 : 60 m M12 VL xx X500 MC 7410 MC 8410 HSCI xx HSCI xx X xx xx 12m 55m xx MB 721 X xx 1 VPP X502 X500 X502 X500 X51...X56 CC 6106 UMC 11x X15...X18 X X206 X15... X20 1) 2) 3) xx xx 4) 5) VL xx xx 4) 5) 4) xx max. 30m 5) xx max. 20m LC x83 1m 4) xx max. 9m 5) xx max. 16m 30m 4) 5) 55m LC x83 RCN 729 RCN 226 RCN 输入 24 输出 PLC I/ xx 1) xx xx 电压控制单元 5 V ) VL xx xx max. 6m 55m 1m RCN 729 RCN 226 RCN 228 速度输入 1 VPP VL: 加长电缆 断点间的连接电缆 延长现有连接电缆 HSCI 总长为 70 m 1 VPP 1 VPP PWM 位置输入 连接主轴接头 ( 根据需要 ) 仅用于连接 KTY/PT 1000 在 MB 中 带增量信号的 EnDat 纯串行 EnDat 2.2 电压控制单元 5 V LC x83 KTY VL xx xx xx KTY 电压控制单元 5 V max. 9m 60m LB/LS KTY 1 VPP 43

44 使用 UEC 11x 的数控系统 ; 独立键盘 TE 735 (FS) 2x USB TE 720/TE 730 USB xx USB xx max. 5m max. 20m VL: 加长电缆 断点间的连接电缆 延长现有连接电缆 MC 7420 X1 X1 软键扁平电缆 *) X3 HSCI 总长为 70 m 软键扁平电缆 *) X501 HSCI xx X502 X X10 MB 720 倍率调节电位器扁平电缆 **) X500 *) 包括在 BF 中 (1 m) **) 包括在 MB 中 (0.5 m) X502 电气柜 xx (LS x87) xx (LB, LF 183) xx (LF 481) max. 20m max. 12m max. 12m 12m HSCI xx M12 1 VPP HSCI xx 55m xx 1 VPP X xx 1 VPP X500 PL 610x X500 X502 PLC I/O 40 输入 24 输出 UEC 11x X X204 (UEC 111) X X205 (UEC 112) X X206 (UEC 113) X15... X18 (UEC 111) X15... X19 (UEC 112) X15... X20 (UEC 113) X80... X85 位置输入 xx 3) VL xx 4) xx xx 3) 4) 3) xx max. 30m 4) xx max. 20m LC x83 1m 30m 3) 4) 带增量信号的 EnDat 纯串行 EnDat m RCN 729 RCN 226 RCN 228 1) 连接主轴接头 ( 根据需要 ) 3) xx max. 9m LC x83 1 VPP 轴 + 主轴 : 60m EnDat 2.1 接口 VL (max. 6m) xx VL xx KTY xx xx VL xx xx xx 1) 2) 仅用于连接 KTY/PT xx 电压控制单元 5 V KTY 2) 电压控制单元 5 V VL xx max. 9m 4) xx max. 16m xx max. 6m 60m LB/LS 55m 1m RCN 729 RCN 226 RCN 228 速度输入 电压控制单元 5 V LC x83 轴 : 60m KTY 1 VPP 44

45 使用 CC 6106 的数控系统 ; 独立键盘 TE 735 (FS) 2x USB TE 720/TE 730 USB xx USB xx max. 5m max. 20m VL: 加长电缆 断点间的连接电缆 延长现有连接电缆 X502 X1 X1 软键扁平电缆 *) X3 软键扁平电缆 *) X X10 MB 倍率调节电位器扁平电缆 **) X501 X500 MC 7420 HSCI 总长为 70 m HSCI xx *) 包括在 BF 中 (1 m) **) 包括在 MB 中 (0.5 m) X502 HSCI HSCI HSCI xx M12 电气柜 HSCI xx xx (LS x87) xx (LB, LF 183) xx (LF 481) max. 20m max. 12m max. 12m 1 VPP 55m X xx 1 VPP PL 620x X xx 1 VPP X201...X206 位置输入 X502 X500 PL 610x X500 X502 X51...X56 CC 6106 X xx 3) VL xx 3) 3) xx max. 30m 4) xx max. 20m LC x83 30m 3) 4) 带增量信号的 EnDat 纯串行 EnDat VPP VSS 轴 + 主轴 : 60m EnDat 2.1 接口 VL (max. 6m) xx VL xx X500 X 输入 24 输出 KTY UMC 11x X15...X18 PLC I/ xx xx VL xx xx xx 1) 1) 2) 连接主轴接头 ( 根据需要 ) 仅用于连接 KTY/PT ) xx xx xx 电压控制单元 5 V KTY 2) 电压控制单元 5 V ) VL xx max. 9m 1m 3) xx max. 9m 4) xx max. 16m 1m xx max. 9m 60m LB/LS 55m LC x83 RCN 729 RCN 226 RCN m LC x83 RCN 729 RCN 226 RCN 228 速度输入 电压控制单元 5 V m KTY 1 VPP 45

46 变频器系统 ( 根据需要 ) HSCI L1 L2 L3 Uz UEC 11x PSL V 紧凑型变频器 ( 非再生回馈 ) 紧凑型变频器 ( 再生回馈 ) Uz Uz Uz UE 2xx B UM 111 UV 105 ( 根据需要 ) ( 根据需要 ) Uz Uz Uz Uz PSL 130 CC 42x CC 61xx UR 2xx PSL 130 CC 61xx UM V KDR 120 ( 根据需要 ) 24V PW 210 PW X51... X62 X51... X X xx X xx X xx X69 线路滤波器 EPCOS 35 A X xx X69 15m 15m 有关连接电机的动力电缆信息, 参见 电机 样本 L1 L2 L3 15m 有关连接电机的动力电缆信息, 参见 电机 样本 有关连接电机的动力电缆信息, 参见 电机 样本 PW 210 Uz Uz Uz Uz 模块型变频器 ( 非再生回馈 ) 模块型变频器 ( 再生回馈 ) Uz PSL V CC 61xx 24V CC 61xx X51... X62 L1 L2 L3 线路滤波器 EPCOS xx Uz Uz Uz Uz Uz Uz UVR 1xx D ( 根据需要 ) Uz PSL 130 X51... X62 X79 X xx xx X69 三相交流电容器 ( 根据需要 ) X79 X xx xx X69 L1 L2 L3 15m 有关连接电机的动力电缆信息, 参见 电机 样本 KDR 1xx 15m 有关连接电机的动力电缆信息, 参见 电机 样本 46

47 编码器 X502A X500A X502B*) X500B*) UEC 1xx UMC 1xx CC 6xxx *) CC 带第二控制单元电路板 X15A... X18A X15B... X20B*) X201A... X204A X201B... X206B*) LC 211 LC x15 / EnDat xx (LS x87, LF x85) xx (LB) max. 20m max. 12m xx max. 6m xx 1 VPP 55m max. 55m max. 20m LC 281 LC x85 / EnDat 02 max. 20m max. 55m xx max. 9m xx xx xx xx xx xx (LB, LF 183) xx (LF 481) xx (LS x87) 1 VPP 1 VPP max. 9m RCN xx10 / EnDat 22 max. 25m 电压控制单元 5 V xx xx LC 211 LC x15 / EnDat xx xx max. 6m max. 25m max. 55m max. 55m xx max. 6m xx xx LC 281 LC x85 / EnDat 02 max. 30m RCN xx80 / EnDat xx xx max. 9m max. 55m max. 20m xx RCN xx10 / EnDat xx max. 20m max. 55m xx xx max. 25m xx xx max. 6m max. 55m RCN xx80 / EnDat xx max. 20m xx xx max. 20m max. 55m 速度输入 位置输入 适配器 KTY/PT 电压控制单元 5 V

48 附件 MB 721 MB 720 TE 735 PLB 600x PL 620x UEC 11x UMC 11x X23 X112 X113 PLC xx xx 50m xx xx xx 20m VL xx xx xx xx xx xx xx xx 1) xx 2) xx xx xx xx xx xx xx UTI 491 PUR 防护网 钢丝网 max. 2m xx 50m HRA xx 3 输入 xx HRA 551 FS xx HR 550 FS xx xx 50m HR 520 3m xx xx xx HR 520 FS xx xx CC 6xxx UEC 11x UMC 11x CMA-H 模拟轴 xx xx xx xx 3m HR xx xx xx HR 510 FS xx xx xx max. 20 m HR HR VL: 加长电缆 - 断点间的连接电缆 - 延长现有连接电缆 1) 至 20 米 2) 如果电缆长度 >20 米, 请选择电缆 ID xx 来替换电缆 ID xx TS xx TS 260 SE xx TT 160 SE 660 SE 642 TT TS xx 2) 48

49 PNC 610 带 CC VL: 加长电缆 - 断点间的连接电缆 - 延长现有连接电缆 PLB 600x HSCI 总长为 70 m HSCI xx X502 *) 包括在 BF 中 (1m) **) 包括在 MB 中 (0.5m) HSCI xx 电气柜 HSCI xx M xx (LS x87) xx xx (LB, LF 183) xx (LF 481) max. 20m max. 12m max. 12m X500 1 VPP 55m xx 1 VPP X502 X500 PL 620x HSCI X500 IPC 6490 X141 X142 X xx 1 VPP X502 PL 610x HSCI X502A X500A X502B***) X500B***) CC 6xxx X51A...X54A X51B...X56B* X201A... X204A X201B... X206B*) ***) CC 带第二控制单元电路板 PWM X15A... X18A X15B... X20B*) 位置输入 xx 3) VL xx 4) xx xx 3) 4) 3) xx max. 30m LC x83 4) 3) xx max. 20m 4) 30m 1m 带增量信号的 EnDat 纯串行 EnDat m RCN 729 RCN 226 RCN 228 X502 X500 UMC 11x X15...X18 1) 2) 3) 连接主轴接头 ( 根据需要 ) xx max. 9m 4) 仅用于连接 KTY/PT xx max. 16m LC x83 VL xx PLC I/ xx 1) xx 电压控制单元 5 V xx 1m RCN 729 RCN 226 RCN 228 2) VL xx xx max. 6m 55m 速度输入 1 VPP 40 输入 24 输出 电压控制单元 5 V LC x83 轴 + 主轴 : 60m EnDat 2.1 接口 VL (max. 6m) xx KTY VL xx xx xx KTY 电压控制单元 5 V max. 9m 60m LB/LS 轴 :60m KTY 1 VPP 49

50 PNC 610 带 UEC X500 X502 VL: 加长电缆 - 断点间的连接电缆 - 延长现有连接电缆 HSCI 总长为 70 m HSCI xx PLB 600x *) 包括在 BF 中 (1m) **) 包括在 MB 中 (0.5m) X502 HSCI xx M12 电气柜 HSCI xx xx (LS x87) xx (LB, LF 183) xx (LF 481) max. 20m max. 12m max. 12m 12m 1 VPP 55m X500 IPC 6490 X141 X142 X xx xx 1 VPP 1 VPP PL 610x X502 X500 PLC I/O 40 输入 24 输出 UEC 11x X X204 (UEC 111) X X205 (UEC 112) X X206 (UEC 113) X15... X18 (UEC 111) X15... X19 (UEC 112) X15... X20 (UEC 113) X80... X85 位置输入 1) xx 3) VL xx 4) xx xx 连接主轴接头 ( 根据需要 ) 3) 4) 3) xx max. 30m 4) xx max. 20m LC x83 1m 3) xx max. 9m 30m 3) 4) 带增量信号的 EnDat 纯串行 EnDat m LC x83 RCN 729 RCN 226 RCN 228 2) 仅用于连接 KTY/PT ) xx max. 16m 1 VPP VL xx 电压控制单元 5 V xx 轴 + 主轴 : 电压控制单元 5 V 60m KTY xx 1) xx 1m RCN 729 RCN 226 RCN 228 2) VL xx xx max. 6m 55m 速度输入 LC x83 EnDat 2.1 接口 VL (max. 6m) xx VL xx xx xx KTY 电压控制单元 5 V max. 9m 60m LB/LS 轴 :60m KTY 1 VPP 50

51 技术说明数字控制技术 全数字 HSCI 在海德汉全数字数控解决方案中, 所有部件均通过全数字接口连接 : 数控系统部件通过 HSCI( 海德汉串行数控接口 ) 连接,HSCI 是海德汉的实时高速以太网协议, 编码器通过海德汉的 EnDat 2.2 双向接口连接 因此整个系统达到了更高可靠性 而且主机和编码器间支持诊断功能和无干扰信号传输 海德汉全数字解决方案的突出优点能够保证极高精度和极高表面质量以及极高运动速度 更多信息, 参见全数字化技术信息 HSCI 是海德汉串行数控接口, 用于连接主机, 控制单元和其它控制部件 两个 HSCI 部件之间也构成一组 HSCI 组件 HSCI 以 100BaseT 以太网硬件为基础 海德汉开发的这个专用接口进一步缩短了数据传输的周期 HSCI 控制系统的主要优点 : 灵活的可扩展的数控系统硬件平台 ( 例如非集中的进给轴系统 ) 高性能抗噪能力, 因为部件间采用数字式通信 实施 功能安全特性 的硬件基础 连线简单 ( 调试, 配置 ) 变频器通过可靠的 PWM 接口连接 整个系统内的连接电缆长度大 (HSCI 组件最大电缆长度 70 m) 最大控制环数量 最大 PLC 输入 / 输出点数 控制单元可以异处安装 CC 或 UEC 控制单元, 多达 9 个 PL 6000 输入 / 输出模块和一个 MB 机床操作面板 ( 例如海德汉的 MB 721) 可连接 MC 主机的串行 HSCI 总线 HR 手轮直接连接到机床操作面板上 如果将主机和显示单元集成在操作面板内, 这种结构的优点更突出 只需一根电源线和一根 HSCI 线连接电气柜中的控制单元 HSCI 最大电缆长度 : 一组 HSCI 组件 : 70 m 多达 12 个 HSCI 从设备 : 290 m(hsci 组件总数 ) 多达 13 个 HSCI 从设备 ( 最大配置 ): 180 m(hsci 组件总数 ) 51

52 每个 HSCI 设备最大允许数量见下表 HSCI 组件 最大数 MC/IPC HSCI 主设备 系统中 1 个 CC,UEC,UMC HSCI 从设备 4 个控制主板 ( 根据需要分配至 CC UEC UMC) MB,PLB 600x HSCI 从设备 系统中 2 个 PLB 61xx,PLB 62xx HSCI 从设备 系统中 7 个 HR MB 及 / 或 PLB 600x 上 系统中 5 个 PLD-H-xx-xx-xx FS PLB 6xxx FS 中系统中 10 个 PLD-H-xx-xx-xx, PLA-H-xx-xx-xx 使用在 PLB 6xxx 中 系统中 25 个 1000 路输入 / 输出最大总数 52

53 功能安全特性 基本原理 结构 组件 海德汉带功能安全特性的数控系统满足 EN 有关整体 2 级安全性 (SIL 2) 和 EN ISO (EN 的后续版本 ) 有关性能 d 级 3 类的要求 这些标准提供了功能安全系统的评价方法, 例如基于整体部件和子系统的失效概率 这种模块化方法为高安全性系统制造商实施其系统提供了方便, 因为可以从合格的子系统开始 高安全性位置编码器,TNC 620 数控系统和功能安全特性就是采用这种原理 带功能安全特性的数控系统的基础是两路冗余并相互间独立的安全通道 所有安全相关信号全部通过两路通道获取 处理和输出 故障信息通过两路通道中的状态和数据相互比较进行检测 因此, 数控系统中的一个错误不会导致安全功能的失效 海德汉公司的高安全性数控系统采用互监测的双通道架构 软件系统 SPLC( 高安全性 PLC 程序 ) 和 SKERN( 安全特性内核软件 ) 是两个冗余系统的基础 这两个软件进程运行在 MC 主机 (CPU) 和 CC 控制单元计算机中 PLB 6xxx FS 和 MB 72x FS 输入 / 输出系统也采用 MC 和 CC 的双通道结构 也就是说安全相关信号 ( 例如使能按钮和按键, 机床门接触开关, 急停按钮 ) 全部通过双通道获取并被 MC 和 CC 相互独立地处理 MC 和 CC 用独立通道连接功率模块和在发生错误时停止驱动运动 有功能安全特性的系统中的部分硬件执行功能安全任务 功能安全系统只能由功能安全的部件组成, 包括海德汉允许使用的型号! 带功能安全特性的控制组件由型号后的 FS 后缀标识, 例如 MB 72x FS MB 和 TE PLB HR 有功能安全特性的 MB 机床操作面板是功能安全系统不可少的部件 只有这种机床操作面板才有全部双通道的按键 不需要用另外的激活按钮使轴运动 有功能安全特性的系统中, 可以组合硬件 (FS 功能的与标准功能的 ), 但 PLB 62xx FS 不可少 功能安全特性的系统需要用 FS 手轮, 因为只有 FS 手轮能避免交叉电路的激活按钮 有关现有有功能安全特性认证的部件列表, 参见功能安全 FS 技术手册 53

54 安全功能以下安全功能已在硬件和软件中 : 安全停止响应 (SS0,SS1 和 SS2) 安全扭矩关闭 (STO) 安全操作停止 (SOS) 安全限速 (SLS) 安全限位 (SLP) 安全制动控制 (SBC) 安全操作模式 操作模式 1: 自动或生产模式 操作模式 2: 设置模式 操作模式 3: 手动操作 操作模式 4: 高级手动干预模式, 过程监测 请注意 : 其全部特性尚未适用于有功能安全特性的全部机床 对机床实施功能安全前, 请确定现有特性是否能满足您机床结构要求 激活功能安全 如果数控系统启动期间检测到 PLB 62xx FS, 表示功能安全特性已激活 这时必须满足以下条件 : 安全相关控制组件的功能安全特性版 ( 例如 MB 72x FS TE 735 FS HR 550 FS) 安全型 SPLC 程序 安全机床参数设置 连接机床构成功能安全的系统 功能安全特性不能用参数激活或关闭 更多信息 有关功能安全更多信息, 参见高安全性控制技术和高安全性位置编码器技术信息 更多信息, 参见功能安全 FS 技术手册 海德汉期待回答您有关功能安全数控系统的任何问题 54

55 操作系统 HEROS 5 TNC 620 运行和 PNC 610 运行海德汉的实时操作系统 (HEROS 5) 这个面向未来的操作系统提供以下强大功能 : PDF 文件 图纸和工艺指令等都能在数控系统中直接打开 TNC 620 中直接访问互联网, 内置浏览器 浏览器运行在沙箱中, 提高数据安全性 播放音频和视频文件 (ogg) 在 TNC 620 中能直接打开多种文件格式且能用相应编辑器编辑部分格式文件 : 文本文件 (txt,ini) 图形文件 (gif,bmp,jpg,png) 表 (xls,csv) 网页文件 (html) 标准化的操作系统对话框显示格式 设置防火墙, 提供更高数据安全性 管理打印机 备份功能, 对数控系统数据进行备份和还原 55

56 轴 直线轴 TNC 620 可控制任何轴符 (X,Y,Z,U,V,W...) 的直线轴 显示和编程的尺寸范围 至 [mm] 选装项 23# 至 [mm] 进给速率可为相对工件轮廓的 mm/min 或主轴每转一圈的毫米数 进给速率倍率调节 : 0 % 至 150 % 行程范围 至 [mm] 选装项 23# 至 [mm] 行程范围由机床制造商确定 如果用户需要缩小机床工作空间, 可增设行程范围限制值 可定义 3 个不同的行程范围 ( 用 PLC 选择 ) 旋转轴 TNC 620 控制的旋转轴允许使用任意轴符 (A,B,C,U...) 系统还为鼠牙盘旋转轴提供了专用参数和 PLC 功能 显示和编程的尺寸范围 0 至 360 或 至 [ ] 选装项 23# 至 [ ] 进给速率, 每分钟进给度数 [ /min] 行程范围 至 [ ] 选装项 23# 至 [ ] 行程范围由机床制造商确定 如果用户需要缩小机床工作空间, 可增设行程范围限制值 用参数分别设置每个轴不同的行程范围 ( 用 PLC 选择 ) 自由旋转 对于铣车复合加工, 通过 PLC 按预定的进给速率启动旋转轴旋转 有关铣车复合加工机床方面的功能, 参见车削加工 56

57 圆柱面插补 ( 选装项 8) 轮廓在加工平面上定义, 但在圆柱面上执行加工 倾斜加工面 ( 选装项 8) TNC 620 提供对摆动铣头和摆动工作台控制所需的专用坐标变换循环 TNC 补偿倾斜轴的偏移和刀具长度 TNC 能管理一个以上的机床配置 ( 例如不同的摆动铣头 ) 摆动工作台 摆动铣头 5 轴加工 ( 选装项 9) 刀具中心点管理 (Tool Center Point Management (TCPM)) 系统补偿倾斜轴的偏移量使刀尖始终保持在轮廓表面上 加工时还能叠加手轮指令使刀尖不离开编程轮廓 57

58 同步轴 ( 选装项 24) 同步轴可以同时移动, 并用相同的轴符编程 海德汉数控系统允许平行轴系统 ( 同步轴 )( 例如在龙门机床中 ) 或摆动工作台在高精度和高动态性能位置控制下联合运动 对同步轴,1 个以上从动轴的可被定义为主动同步轴 也可以将其分配给多个控制单元 扭矩控制 ( 选装项 24) 扭矩控制功能用于通过以下机械方式连接电机的机床 需要确定的驱动扭矩分配, 或者 被控系统零件间的反向间隙可通过 张紧 伺服驱动部件消除 ( 例如齿条 ) PLC 轴 轴可以用 PLC 进行控制 用 M 功能或 OEM 循环编程 PLC 轴的定位独立于 NC 数控轴, 因此被指定为异步轴 58

59 主轴 概要 控制单元 TNC 620 数控系统与用电流空间矢量方式控制的海德汉变频器系统一起使用 它也可输出模拟量的名义速度值 对于 CC 控制单元和 UEC/UMC 变频器, 每套控制单元可设置一个基本 PWM 频率 ( 如 4 khz) 允许的基本频率为 3.33 khz 4 khz 或 5 khz 倍速选装项 ( 选装项 49) 适用于高速主轴, 其频率高一倍 ( 即高频主轴的频率为 8 khz) 参见 技术手册 控制单元组例如,CC : X51 + X52 2: X53 + X54 3: X55 + X56 最高主轴转速主轴最高转速计算公式为 : n max = f PWM rpm NPP Hz f PWM = PWM 频率, 单位 Hz NPP = 极对数 操作模式切换位置控制主轴编码器攻丝 对于主轴的闭环控制, 可保存不同的参数集 ( 例如一组为星形接法, 另一组为三角接法 ) 用户能通过 PLC 在参数集间切换 数控系统监测主轴位置 输出正弦电压信号 (1 V PP ) 或 EnDat 接口的海德汉旋转编码器 提供带或不带浮动攻丝架的螺纹加工专用循环 如用不带浮动攻丝架的螺纹加工方法, 必须对主轴使用位置控制 主轴定向对使用位置控制的主轴, 主轴位置的定位精度可达 0.1 主轴倍率调节 0 至 150 % 齿轮变级 多主轴 齿轮挡位中的任何一个挡位都被定义为一个独立的名义转速值 挡位代码由 PLC 输出 可交替控制多达 2 个主轴 主轴由 PLC 切换 每一个激活的主轴需要一个控制环 59

60 编码器 概要 增量式编码器 参考点 为了控制轴和主轴的速度和位置, 海德汉公司为用户提供增量式和绝对式编码器 增量式编码器有作为测量标准的光栅尺, 它是由交错排列的刻线和狭缝组成 读数头与刻线的相对运动产生正弦扫描信号 通过数信号数量计算测量值 机床通电后, 机床轴必须执行参考点回零操作来建立测量值与机床位置间的准确坐标关系 对于带距离编码参考点的编码器, 根据具体型号, 直线光栅尺只需移动不超过 20 mm 或 80 mm 就能找到参考点, 角度编码器运动不超过 10 或 20 就能找到参考点 参考点信号处理输出信号绝对式编码器 EnDat 接口 工作时, 可用 PLC 启动特定轴的参考点回零操作 ( 重新启动已停止运动的轴 ) ~ 1 V PP 电平正弦输出信号的增量式编码器能方便地连接海德汉数控系统 绝对式编码器的位置信息存在于多条编码轨上 因此, 接通电源就能立即建立绝对参考点 故不需要执行参考点回零操作 输出的附加增量信号能满足高动态响应的控制环要求 TNC 620 支持串行 EnDat 2.2 接口 ( 包括 EnDat 2.1), 连接绝对式编码器 注意 : 海德汉公司编码器的 EnDat 接口针脚排列顺序与西门子 (Siemens) 电机内的 ECN/EQN 绝对式旋转编码器的针脚排列顺序不同 需选用专用适配电缆 编码器输入 海德汉公司的增量式和绝对式直线光栅尺 角度或旋转编码器可连接控制单元的全部位置编码器输入接口 海德汉公司的增量式和绝对式旋转编码器可连接控制单元的全部速度编码器输入接口 通道输入信号电平 / 接口 1) 输入频率 1) 位置 速度 增量信号 ~1 V PP 33 khz/350 khz 350 khz 绝对位置值增量信号 EnDat 2.2 2) /02 ~1 V PP 33 khz/350 khz 350 khz 绝对位置值 EnDat 2.2 2) /22 1) 可切换 2) 包括 EnDat

61 数字伺服控制 集成变频器 位置控制单元 速度控制单元 电流控制单元和变频器全部集成在 TNC 620 数控系统中 海德汉公司的同步和异步电机直接连接 TNC 620 系统 轴反馈控制 用跟随误差控制模式 TNC 620 支持跟随误差或前馈控制模式 例如高速粗加工中, 用 OEM 循环切换为半前馈速度控制, 用较低的精度要求提高加工速度 跟随误差 表示轴的当前名义位置与实际位置之差 速度计算公式为 : v = k v s a v k v s a = 速度 = 位置环增益 = 跟随误差 使用前馈控制 扭矩波动补偿 前馈控制是指速度和加速度均根据机床要求进行调整 它与跟随误差的计算结果共同构成名义值 它能大大降低跟随误差 ( 至数微米 ) 同步电机 扭矩电机和直线电机的扭矩都存在周期性波动, 其原因之一是永久磁铁造成的 扭矩波动的幅度与电机设计有关, 在一定条件下, 它对工件表面质量有影响 用 TNCopt 软件调试后的轴, 用 CC 61xx 或 UEC 11x 的扭矩波动补偿量 (TRC) 补偿这个扭矩波动 61

62 控制环周期时间 路径插补周期时间是指计算路径上插补点的间隔时间 细插补周期时间是指计算路径插补点内插补点间的间隔时间 位置控制单元周期时间是指比较实际位置值与计算的名义位置值的间隔时间 速度控制单元周期时间是指比较实际速度值与计算的名义速度值的间隔时间 电流控制单元的周期时间是指比较实际电流值与计算的名义电流值的间隔时间 CC/UEC/UMC 路径插补细插补位置控制单元速度控制单元电流控制单元 3 ms 0.2 ms/0.1 ms 1),f PWM = 5000 Hz 时 0.2 ms/0.1 ms,f PWM = 5000 Hz 时 0.2 ms/0.1 ms 1),f PWM = 5000 Hz 时 0.1 ms,f PWM = 5000 Hz 时 1) 倍速 ( 带选装项 49) 轴夹紧 倍速控制环 ( 选装项 49) 交叉位置过滤器 (CPF) 控制环可被 PLC 打开, 以夹紧特定轴 倍速控制环支持速度控制单元更高的 PWM 频率和更短的周期时间 提高主轴电流控制性能, 和提高直线及力矩电机的控制性能 为提高共振系统中位置控制环稳定性, 将低通滤波器过滤的位置编码器位置信号与高通滤波器过滤的电机速度编码器的位置信号叠加 这个合并的信号是提供给位置控制单元的实际位置值 可显著提高位置控制单元的增益 (k V 系数 ) 过滤器的分离频率通过机床参数为每一个轴分别设置 CPF 只适用于双编码器系统, 也就是带速度编码器和位置编码器的驱动电机 62

63 高速轮廓铣削 程序段处理速度快 TNC 620 提供以下轮廓高速加工所需的重要功能 : MC 8410 或 MC 7410 的程序段处理时间为 1.5 ms 这就是说 TNC 620 可以运行硬盘中的大程序, 甚至能用高达 8 m/min 的进给速率加工只有约 0.2 mm 长的直线段轮廓 程序预读加加速控制限制加加速平滑加加速 为调节进给速率 TNC 620 提前计算几何尺寸 ( 最多 5000 个程序段 ) 因此, 系统可预先知道方向变化, 从而相应地调整 NC 轴进行加速或减速 加速度的导数被称为加加速 加速度的线性变化会产生加加速阶跃 这种系列运动将导致机床振动 为避免机床振动, 必须限制加加速以便获得最佳路径控制效果 加加速用名义位置值过滤器进行平滑处理 因此,TNC 620 可以用尽可能高的进给速率铣出光滑表面并保持轮廓准确 操作人员在循环中编程定义允许的轮廓允差 用于 HSC 加工的特殊过滤器 (HSC 过滤器 ) 能显著抑制各个机床的固有频率 达到所需精度和极高的表面质量 高级动态预测 (ADP) 先进动态预测 (ADP) 功能扩充了常规最大允许进给速度配置的预测功能, 使优化的运动控制功能能加工出光滑和完美轮廓 在许多加工中,ADP 都表现出强大优势, 例如双向精铣 往复运动 使用对称进给速率的双向精铣和使用特定平滑速率曲线的平行路径的双向精铣 CAM 系统生成的 NC 程序对加工过程有多个方面影响, 例如小台阶轮廓, 大弦差和严重圆整的终点坐标 通过有效克服这类负面影响和准确执行动态机床参数,ADP 不仅提高工件表面质量, 还改善工件加工时间 63

64 有效振颤控制 (ACC) ( 选装项 145) 重型加工 快速的粗加工期间, 需要强劲的铣削力 根据主轴转速, 机床共振频率和切除速度 ( 铣削中的金属切除速度 ), 刀具有时可能 振颤 这种振颤使机床受到的应力极大, 导致工件表面留下振纹 振颤也导致刀具严重或不规则的磨损 极端情况时, 可导致刀具破损 为降低振颤风险, 海德汉公司的有效振颤控制 (ACC) 选装项是一个有效解决方案 这个选装功能在重型切削中的优点非常明显 ACC 功能可以大幅提高金属切除速度 根据机床型号, 金属切除速度可提高达 25 % 或更高 还能降低机床受力和同时提高刀具使用寿命 上图 : 用 ACC 功能铣削的零件下图 : 未用 ACC 功能铣削的零件 64

65 动态高精 概要 动态高精度首先代表海德汉一系列显著提高机床动态精度的铣削功能 机床的动态精度可看作是刀具中心点 (TCP) 的位置误差, 它与运动条件有关, 例如速度和加速度 ( 也包括加加速 ), 部分原因来自机床部件的振动 所有偏离理想的情况都会导致尺寸误差和工件表面缺陷 因此, 对质量有决定性影响, 如果加工件质量不合格, 还影响生产力 由于机床刚性受机床结构和经济性限制, 机床结构的不足和振动无法完全避免 动态高精 通过智能化的控制技术减轻这些问题, 使设计人员能进一步改善机床质量和动态性能 节省生产时间和资金 机床制造商可选单个动态高精的选装项, 也可选多个选装项组合 : CTC 补偿刀具中心点位置处加速度导致的位置误差, 因此提高加速阶段的精度 AVD 动态减振, 提高表面质量 PAC 控制参数的位置自适应调节 LAC 控制参数的负载自适应调节, 提高精度, 使其与负载和工作时间无关 MAC 控制参数的运动自适应调节 65

66 关联轴补偿 (CTC) ( 选装项 141) 对于加速力导致的动态位置误差,CTC( 选装项 141) 可进行补偿 机床用户为提高机床生产效率, 需要更快的进给速率和更大的加速度, 但同时还必须保持最高表面质量, 这对路径控制功能提出特别特殊的要求 大加速度加工时, 机床结构受力增加 它使机床零件变形, 因此导致刀具中心点 (TCP) 偏离位置 除了轴向变形, 机械轴关联的大加速度也导致机床轴在垂直于加速度方向的变形 TCP 在加速轴和横向轴方向形成的位置误差与加速度大小成正比 如果可以知道动态位置误差与轴加速度函数关系,CTC( 选装项 )( 关联轴补偿 ) 就可以补偿这个与加速度有关的误差, 避免其对工件表面质量和精度的负面影响 通常,TCP 处所导致的误差不仅取决于加速度, 也取决于轴在加工区中位置 也可用 CTC 补偿 动态减振 (AVD) ( 选装项 146) 位置自适应控制 (PAC) ( 选装项 142) 现代机床的高速运动导致进给驱动加速和减速期间, 床身 立柱和传动链变形 结果是发生振动, 例如机床整机振动, 振动恶化了工件精度和工件表面质量 动态减振 (AVD) 控制功能减轻振动, 特别是低频振动, 同时改善受影响轴的控制质量, 这样使用大进给速率时也能实现工件高精度和高表面质量 刚性的提高能提升动态性能限制值 ( 例如加加速 ), 因此能缩短加工时间 选装项 142, 位置自适应控制 (PAC) 用于根据刀具在加工区内位置动态地和根据位置调节控制单元参数 特定的机床运动特性决定了机床轴中心在加工区中的唯一位置 这使机床的运动行为不一致, 数控系统稳定性与机床轴位置有关, 这对控制稳定性造成负面影响 为最大限度提升机床动态性能, 用 PAC 选装项 ( 位置自适应控制 ) 功能根据所在位置修改机床参数 因此, 能在需要的插补点位置使用相应的最佳控制环增益 此外通过定义位置相关的过滤器参数进一步提高控制环稳定性 66

67 负载自适应控制 (LAC) ( 选装项 143) LAC( 选装项 143) 根据负载或摩擦情况动态调整控制单元参数 带回转工作台机床的动态特性与固定的工件的惯性矩有关 LAC( 负载自适应控制 ) 选装项使数控系统自动确定工件的当前惯性矩以及当前的摩擦力 为了优化不同受力情况下的不同控制特性, 自适应前馈控制功能检测加速度 保持扭矩 静摩擦和高轴速时的摩擦力数据 运动自适应控制 (MAC) ( 选装项 144) 除了 PAC 选装项的机床参数的位置自适应调节外,MAC 选装项 ( 运动自适应控制 ) 还能根据其它输入参数, 例如驱动的运动速度, 跟随误差或加速度, 调整机床参数 通过这个控制参数的运动自适应调节, 能实现的功能之一是对不同运动速度导致的电机 k V 系数变化进行速度自适应调节 67

68 监测功能 说明工作期间, 数控系统监测 : 编码器信号幅值 编码器信号边缘间距 带距离编码参考点的编码器的绝对位置 当前位置 ( 跟随误差监测 ) 实际运动距离 ( 运动监测 ) 静止状态时的位置偏差 名义速度值 安全相关的校验功能 供电电压 后备电池电压 MC 和 CPU 工作温度 PLC 程序的运行时间 电机电流和温度 功率模块温度 直流母线电压 EnDat 2.2 编码器 : 位置值的 CRC 校验 EnDat 报警 Error1 EnDa 状态报警寄存器 (0xEE) EnDat 报警 Error2 5 µs 边缘速度 时间网格上绝对位置值传输 如果发生危险性错误, 急停信息将通过控制就绪输出信号发给外部电子设备, 使轴停止运动 控制系统上电时, 将检查机床急停电路与 TNC 620 的连接是否正确 如有故障, 数控系统用简易语言显示相应信息 上下文相关帮助 HELP( 帮助 ) 和 ERR( 错误 ) 键还为用户提供上下文相关帮助 也就是说发生故障时, 数控系统能显示出错原因并提供故障排除建议 机床制造商也可将该功能用于 PLC 出错信息的处理 KinematicsDesign ( 附件 ) KinematicsDesign 是一个 PC 计算机程序, 用于创建可调整的机床运动特性配置 支持 : 全部运动特性配置 在数控系统与 PC 计算机间传输配置文件 刀柄运动特性描述 为 itnc 530 开发的运动特性描述也能转换为 TNC 640/620/320/128 的运动特性描述 如果 KinematicsDesign 实时连接数控系统 ( 也能在编程站上运行 ), 那么将能仿真机床运动和轴的运动 多种显示方式, 从单纯显示传递链到显示线图模型, 以及显示 TNC 640 和 itnc 530 整个加工区 68

69 误差补偿 概要 线性误差 非线性误差 TNC 620 自动补偿机床的机械误差 每个轴的线性误差均可在全行程范围内进行补偿 TNC 620 可同时补偿滚珠丝杠的螺距误差和挠度误差 补偿值保存在一个表中 非线性的轴误差补偿也能用于补偿特定位置的反向误差 反向间隙迟滞误差反向尖角静摩擦滑动摩擦热膨胀 工作台与旋转编码器间换向运动造成的间隙量通过主轴和旋转编码器测量长度进行补偿 这种反向间隙不在系统控制环之内 工作台运动与电机运动间的迟滞误差也可在直接长度测量中补偿 这种迟滞误差在系统控制环内 圆周运动中, 由于机械原因, 转换象限时将发生反向尖角 TNC 620 能补偿这些反向尖角 进给速率非常低时, 静摩擦大可能使滑座短时间频繁停止和启动 这就是通常所说的粘滞现象 TNC 620 能补偿这些误差 TNC 620 用速度控制单元补偿滑动摩擦 要补偿热膨胀, 必须确定机床膨胀特性 温度通过热敏电阻测量, 热敏电阻连接至 TNC 620 的模拟量输入接口 PLC 计算温度值并将补偿值传给 NC 数控系统 69

70 KinematicsOpt ( 选装项 48) KinematicsOpt 功能使机床制造商或最终用户可以检查回转轴或摆动轴精度, 以补偿这些轴回转中心的可能偏移 偏移量自动传输到运动特性描述中并用于计算运动特性 为了测量旋转轴, 必须将基准球 ( 例如海德汉的 KKH 100 或 KKH 250) 固定在机床工作台的任何位置处 海德汉测头通过专用循环探测基准球并全自动地测量机床旋转轴 但必须首先定义测量分辨率和定义每一个被测旋转轴所需的测量范围 无论旋转轴是回转工作台 摆动工作台还是摆动铣头, 测量的结果都一样 基准球 ( 附件 ) 海德汉公司基准球为附件, 用于与 KinematicsOpt 功能一起测量旋转轴 : KKH 100 高度 : 100 mm ID KKH 250 高度 : 250 mm ID

71 调试和诊断工具 概要 ConfigDesign ( 附件 ) DriveDiag TNC 620 提供全面的内部调试和诊断工具 此外还有诊断 优化和远程控制的高效 PC 计算机软件 用于配置机床参数的计算机软件 数控系统的机床参数编辑器 ; 全部帮助信息 ; 显示每个参数的补充信息和输入限制范围 机床参数配置 比较不同数控系统的参数 导入服务文件 : 方便现场检测机床参数 基于规则地创建和管理多个数控系统的机床配置 ( 与 PLCdesign 一起 ) DriveDiag 用于快速和方便地诊断驱动系统 具有如下诊断功能 : 读取和显示配 EQN 13xx 或 ECN 13xx 的 QSY 电机以及变频器模块 UVR 1xxD 和 UM 1xxD 的电子 ID 标签 显示和计算内部控制状态和变频器组件的状态信号 显示提供给驱动控制单元的模拟量值 自动检测电机和变频器, 位置编码器和速度编码器是否正常工作 DriveDiag 可用诊断软键从数控系统中立即调用该功能 最终用户有读取权限, 用机床制造商提供的密码可以使用 DriveDiag 的全面测试功能 示波器 逻辑信号 TNC 620 带内置示波器 可显示 X/t 和 X/Y 图 在六个通道中记录和保存以下特性曲线 : 轴进给速率的实际值和名义值 轮廓加工进给速率 名义位置和实际位置 位置控制单元的跟随误差 速度 加速度和加加速名义值和实际值 PLC 操作数内容 编码器信号 (0 A) 和 (90 B) 位置与速度编码器之差 名义速度值 名义电流值的积分分量 由扭矩确定的名义电流值 同时显示 16 个以内操作数的逻辑状态图 ( 标记, 字, 输入, 输出, 计数器, 定时器 ) 标记 (M) 输入 (I) 输出 (O) 定时器 (T) 计数器 (C) IpoLogik (X) TNCopt ( 附件 ) 调试数字控制环的 PC 计算机软件 功能 ( 部分 ): 调试电流控制单元 调试速度控制单元 ( 自动 ) 优化滑动摩擦补偿 ( 自动 ) 优化反向尖角补偿 ( 自动 ) 优化 k V 系数 ( 自动 ) 圆弧插补测试, 轮廓测试 71

72 在线监测 (OLM) TNCscope ( 附件 ) API 数据 表功能 跟踪功能 日志 TeleService ( 附件 ) 在线监测功能是 TNC 620 的一部分, 用密码调用 它提供以下控制组件的调试和诊断 : 显示控制系统内的轴和通道变量 显示控制系统内部变量 ( 如有 CC) 显示硬件信号状态 多种跟踪功能 激活主轴指令 启用控制系统内部程序调试输出 将示波文件传输给 PC 计算机的软件 TNCscope 用于同时记录和保存 16 个通道数据 注意 : 跟踪文件保存为 TNCscope 数据格式 API DATA 功能使控制系统显示状态信息和 API 标记符号和 API 双字的内容 该功能要求 PLC 程序使用符号存储器接口 注意 : API DATA 功能不能提供 itnc 530 兼容的存储器接口 (API 1.0) 可用的显示值 用表显示标记, 字, 输入, 输出, 计数器和定时器的当前状态 状态可用键盘进行修改 操作数和累加器的当前内容以十六进制或十进制代码分行显示在语句表中 语句表的当前行被突出标记 为便于诊断错误, 系统的日志文件记录全部出错信息和击键操作 用 PLCdesign 或 TNCremo 计算机软件可读取这些信息 用于远程诊断 远程监测和远程控制数控系统的 PC 计算机软件 更多信息, 参见用 TeleService 远程诊断技术信息 单机许可证网络许可证 ID xx 14 台工作站 ID xx 20 台工作站 ID xx 总线诊断 诊断 模式中, 互连总线结构和互连组件的详细信息都清晰地显示在显示器中 72

73 TNCtest 带外部或内置功能安全特性 (FS) 机床的验收测试必须可重现和可校验 TNCtest 和 TestDesign 程序套件用于制定计划和执行配海德汉数控系统机床的验收测试 验收测试用 TestDesign 制定计划并用 TNCtest 执行 TNCtest 程序设计用于为验收测试提供支持, 提供要求的信息 自动执行配置 半自动地记录和评估数据 验收测试是否合格必须人工用测试仪评定 TNCanalyzer 海德汉的 TNCanalyzer 应用程序用于简单和直观地评估服务文件和日志文件 功能 加载日志和服务文件 分析临时序列和静态状态 筛选和搜索功能 数据导出 (HELogger CSV 和 JSON 格式 ) 定义特定应用的分析设置 预配置的分析设置 用 TNCscope 显示信号图形 与其它用于显示特定部分服务文件的工具互操作 73

74 内置 PLC 概要 PLC 输入 / 输出 机床制造商用数控系统 ( 通过外接 USB 接口的计算机键盘 ) 或用 PLC 开发软件 PLCdesign( 附件 ) 编写 PLC 程序 通过 PLC 的输入 / 输出可以启动和监测机床特定功能 所需的 PLC 输入 / 输出点数取决于机床的复杂程度 PLC 输入和输出通过外部 PL 6000 PLC 输入 / 输出系统或 UEC 11x 提供 PLC 输入 / 输出和 PROFIBUS-DP 兼容的输入 / 输出系统必须用 PC 计算机软件 IOconfig 配置 PLC 编程格式语句表 存储器 350 MB 周期时间 9 ms 至 30 ms( 可调 ) 指令集 位, 字节和字指令 逻辑运算 算术运算指令 比较运算 嵌套计算 ( 括号运算 ) 跳转指令 子程序 栈运算 递交程序 定时器 计数器 备注 PLC 模块 字符串 PLC 窗口 小 PLC 窗口 系统工作时,PLC 出错信息显示在 TNC 对话行中 TNC 的 PLC 小窗口显示的 PLC 信息更丰富并显示条形图 小 PLC 窗口 PLC 软键 机床制造商还可以用显示器上的垂直软键行显示自己的 PLC 软键 74

75 PLC 定位 PLC 也可以定位所有闭环轴 NC 数控轴的 PLC 定位不能与 NC 数控定位叠加 PLC 轴 PLCdesign ( 附件 ) 轴可以用 PLC 进行控制 用 M 功能或 OEM 循环编程 PLC 轴的定位独立于 NC 数控轴 开发 PLC 程序的 PC 计算机软件 PC 计算机程序 PLCdesign 用于方便开发 PLC 程序 随该产品一起提供大量 PLC 程序示例 功能 : 易用的文本编辑器 菜单化的操作 符号化操作数编程 模块化的编程方法 编译 和 链接 PLC 源文件 操作数注释, 创建文档文件 全面的在线帮助系统 计算机与数控系统间的数据传输 创建 PLC 软键 Python OEM 程序 ( 选装项 46) Python OEM 程序选装项是为机床制造商提供的面向对象的控制系统高级编程语言 (PLC) Python 是一种易学的脚本语言, 它支持所有高级语言必备的要素 Python OEM 程序广泛应用于机床功能和复杂计算, 以及显示专用的用户界面 用它可有效实施特定用户或特定机床解决方案 现在已有大量以 Python 和 GTK 为基础的库文件, 无论是开发特殊功能的特殊算法, 还是开发机床维护软件界面都可从中受益 开发的应用程序可以通过熟悉的 PLC 窗口导入到 PLC 中, 也可以显示在单独可用的窗口中, 这个窗口可扩展为数控系统全屏显示 也能执行简单的 Python 脚本 ( 例如显示掩码 ), 无需激活 Python OEM 程序的软件选装项 ( 选装项 46) 为该功能专门预留了 10 MB 的存储空间 更多信息, 参见海德汉数控系统的 Python 语言技术手册 75

76 PLC 基本程序 PLC 基本程序是使数控系统适应不同机床特定要求的基础 可通过互联网下载 PLC 基本程序提供以下基本功能 : 控制各轴 夹紧轴 坐标轴回参考点 执行完参考点回零后定位轴 轴的温度补偿 进给速率控制 主轴控制和定向 启动特定刀具扭矩监视功能 换刀系统 托盘交换 ( 平移, 旋转, 设置功能 ) 垂直 PLC 软键行 显示和管理 PLC 出错信息 PLC 小窗口的状态显示功能 液压控制 控制冷却液系统 ( 内冷, 外冷, 气冷 ) M 功能 润滑 排屑器 交替操作第一和第二主轴 星形 / 三角接法切换 ( 静止, 动态 ) S 代码主轴 带 C 轴 3-D 铣头操作 主轴用作机床轴定位 轴被夹紧工作 中心驱动的轴 鼠牙盘连接的轴 分度装置 PLC 日志 测头 手轮的 PLC 支持 安全门控制 76

77 连接机床 OEM 循环 ( 选装项 19) CycleDesign ( 附件 ) 刀具管理 刀具校准 ( 选装项 17) 机床制造商可为重复性加工任务创建并保存自己的循环 这些 OEM 循环使用方法与标准海德汉循环一样 循环的软键结构用 PC 计算机程序 CycleDesign 管理 此外,CycleDesign 用于以 BMP 格式在 TNC 系统的存储卡中保存帮助图形和软键 图形文件用 ZIP 格式压缩, 减少存储空间 系统内置的 PLC 系统可通过接近开关或数控轴使换刀装置运动 刀具管理功能包括 TNC 620 系统执行的刀具寿命监测和备用刀寿命监测 刀具测量和检查通过 TT 或 TL 刀具测头 ( 附件 ) 进行 数控系统提供自动测量刀具的标准循环 数控系统计算探测进给速率和最佳主轴转速 测量结果保存在刀具表中 测头配置 ( 选装项 17) 用表可以方便地配置所有测头数据 所有海德汉测头系统都已预先配置好, 通过下拉菜单选择 托盘管理 ( 选装项 22) 托盘运动通过 PLC 轴控制 用户必须在托盘表中定义运动顺序及托盘和工件的原点 托盘表是一个可自由配置的表文件, 也就是说它能在表中保存任何信息, 之后能被 PLC 调用 77

78 数据传输和通信数据接口 概要 以太网 TNC 620 通过数据接口连接 PC 计算机 网络设备和其它数据存储设备 TNC 620 支持以太网卡连接 为接入局域网, 数控系统提供一个 1000BASE-T( 双绞线以太网 ) 端口 最大传输距离 : 非屏蔽线 100 m 屏蔽线 400 m 协议 网络连接 TNC 620 用 TCP/IP 协议进行通信 NFS 文件服务器 Windows 网络 (SMB) 数据传输错误约 400 至 800 MB/s( 取决于文件类型和网络负载 ) RS-232-C/V.24 符合 DIN 或 EIA 标准的 RS-232-C 数据接口 最大传输距离 : 20 m 数据传输率 ;57 600;38 400;19 200;9600;4800;2400; 1200;600;300;150;110 bps 协议标准数据传输成段传输数据 LSV2 连接盒 TNC 620 可用不同协议进行数据传输 按字符传输数据 用户必须定义数据位的位数 停止位 数据交换和奇偶校验位 按程序段传输数据 对于数据备份, 使用信息组校验符 (BCC) 以此, 提高数据安全性 DIN 标准的双向传输指令和数据 数据分成报文 ( 信息组 ) 并逐组传输 用于连接电气柜或操作面板 RS-232-C 接头 9 针 ID xx 25 针 ID xx USB TNC 620 带 USB 端口以连接标准 USB 设备, 例如鼠标 U 盘等 MC 7xxx 的背面提供 4 个 USB 3.0 端口 MC 6xxx 提供四个 USB 3.0 端口 其中之一连接至 BF 或 TE BF 背面带集成的 USB 集线器, 集线器提供更多个 USB 2.0 端口 设备正面提供一个易于接触到的 USB 2.0 端口 保护盖用于防止污染 USB 口的最大额定电流为 0.5 A USB 电缆 电缆最大长度 5 m ID xx 电缆长度 6 m 至 30 m 带放大器 ;USB 1.1 ID xx 78

79 USB 集线器 如果需要更多 USB 端口或供电电流不足时, 需要使用 USB 集线器 海德汉公司的 USB 集线器提供 4 个可用 USB 2.0 端口 USB 集线器供电电压 : DC 24 V/max. 300 ma ID xx 保护盖 USB 集线器可安装在操作面板上, 两个 USB 端口露在机外 可用选配的保护盖防止端口被污染 保护盖 ID xx 数据传输软件 TNCremo ( 附件 ) 我们建议用海德汉软件在 TNC 620 与 PC 计算机间传输文件 该 PC 计算机软件能帮助用户将计算机中数据传输给数控系统 该软件按段方式传输数据并有数据段校验符 (BCC) 功能 : 数据传输 ( 按段传输 ) 远程控制 ( 仅限串口 ) 数控系统的文件管理和数据备份 读取日志记录 打印显示屏内容 文本编辑器 管理一台以上机床 TNCremoPlus ( 附件 ) 除 TNCremo 熟悉的功能外,TNCremoPlus 还可以将数控系统显示器的当前显示内容传给 PC 计算机 ( 实时显示页面 ) 这样可以非常容易地监测机床 附加功能 : 请求 DNC 数据 (NC 工作时间, 机床工作时间, 主轴运转时间, 待处理的错误, 数据服务器的数据, 例如助记符 PLC 操作数 ) 用刀具预调仪改写目标刀具数据 TNCremoPlus ID xx 79

80 智联制造 概要 远程桌面管理器 ( 选装项 133) 智联制造让您在网络化生产时代全数字化地管理生产中的任务单 优点是 : 方便地使用数据 节省时间的工作步骤 透明的工艺 通过以太网远程控制和显示外部计算机 ( 例如 Windows 计算机 ) 用数控系统显示器显示信息 远程桌面管理器用于从数控系统访问重要的应用程序, 例如 CAD/CAM 应用程序或任务单管理系统 远程桌面管理器 ID xx 海德汉 DNC ( 选装项 18) Windows 操作系统的开发环境非常适合作为应用系统开发的灵活平台, 满足日益复杂机床环境要求 PC 机软件的灵活性和开发环境中大量可用的软件资源和标准工具使 PC 机应用软件开发可在很短时间内完成, 这对客户非常有用, 例如 : 错误报告系统, 例如, 将机床正在执行加工过程的出错文字信息发给客户手机中 标准和专用 PC 机软件可以提高过程的可靠性和设备的灵活性 控制生产系统过程的软件系统 与任务管理软件交换信息 海德汉 DNC 软件接口是这种应用的理想通信平台 它提供这些过程处理所需的全部数据和配置功能, 使外部 PC 计算机应用程序可以处理数控系统数据并根据需要影响加工过程 RemoTools SDK( 附件 ) 为有效使用海德汉 DNC 软件, 海德汉还提供 RemoTools SDK 开发工具包 它包括 COM 组件和 ActiveX 控件, 用于将 DNC 功能集成在开发环境中 RemoTools SDK ID xx 更多信息, 参见海德汉 DNC 样本 80

81 安装信息间距和安装 正确的最小间距 安装控制组件时, 必须注意满足正确最小间距, 空间要求, 连接电缆长度和位置要求 安装和电气连接安装和连接电气系统时, 必须遵守以下各点 : 机床或组件使用地有关低压设备的国家标准 机床或组件使用地有关干扰和降噪的国家标准 机床或组件使用地有关电气安全和工作条件的国家标准 安装位置的技术要求 技术手册的技术要求 防护级别以下组件满足 IP54 要求 ( 防尘和防水要求 ): 显示器 ( 已安装 ) 键盘 ( 已安装 ) 机床操作面板 ( 已安装 ) 手轮 预留空气对流和检修的空间 所有电气和电子部件必须安装在能满足防护等级 IP54( 防尘和防水 ) 要求的环境 ( 也就是电气柜, 外壳 ) 中, 以符合防污等级 2 的要求 OEM 操作面板的所有部件也必须满足防护等级 IP54 的要求, 就像海德汉操作面板组件一样 81

82 电磁兼容性适用地常见干扰源防护措施 为保护设备不受干扰, 必须遵守 技术手册 的规定和建议 该设备符合 EN 中的要求, 适用于工业环境中应用 噪声主要由进入导电体的容性或感性耦合或进入连接设备造成, 例如 : 变压器或电机的强磁场 继电器, 接触器和电磁阀 高频设备 脉冲装置和来自开关类电源的杂散磁场 上述设备的电源线和电源线接头 MC CC 及其接头与携带干扰信号的设备间保持 20 cm 以上距离 MC CC 及其接头与携带干扰信号的电缆间保持 10 cm 以上距离 对金属导管电缆, 将屏蔽线接地能起到较好地退耦效果 按照 EN 标准要求进行屏蔽 按照地线连接计划, 用等电势导线 请参见数控系统的技术手册 只使用海德汉原厂电缆和连接件 安装的海拔高度海德汉数控系统组件 (MC CC PLB MB TE BF IPC 等 ) 最高允许安装的海拔高度为为 3000 m 82

83 外形尺寸主机 MC ± ±1 3 = 前面板开孔 = 安装面 = 空气对流用空间 83

84 MC = 前面板开孔 = 安装面 = 空气对流用空间 84

85 MC 7420 = 前面板开孔 = 安装面 = 空气对流用空间 85

86 MC 6441 IPC

87 IPC ± ±

88 控制单元 CC

89 UEC 111,UEC 112,UEC

90 UMC 111 FS 90

91 操作面板, 显示器和键盘 ITC 前面板开孔安装面空气对流用空间 91

92 ITC = 前面板开孔 = 安装面 = 空气对流用空间 92

93 TE 720, TE 730 TE 720 B: 无触摸板 TE 730 B: 带触摸板 前面板开孔安装面 93

94 TE 735 前面板开孔安装面 94

95 MB 720 MB X (3x) = 前面板开孔 = 安装面 95

96 PLB 600x 96

97 PLC 输入和输出 PL 6000(PLB 62xx,PLB 61xx) 空气对流用空间 97

98 电源单元 PSL

99 电子手轮 HR HR 510 和 HR 520 的适配电缆 壁厚 S 大于等于 4 的安装孔 壁厚 S 在 4 以内的安装孔 99

100 HR 520 HR 520 支架 100

101 HR 550 FS HRA 551 FS Tolerancing ISO 8015 ISO m H < 6 mm: ±0.2 mm 101

102 HR 130,HR 150 带控制钮 102

103 HRA

104 接口附件 EnDat 接口的编码器线路损耗补偿器 连接 KTY USB 集线器 盖 ( 附件 ) 安装面 104

105 连接 USB 集线器的加长电缆 订购长度 KTY 适配接头 留给连接电缆的空间! 105

106 一般信息技术文档 技术文档 TNC 620 技术手册 ID xx;PDF 格式, 在 HESIS 网页的 Filebase 下 PNC 610 技术手册 ID xx;PDF 格式, 在 HESIS 网页的 Filebase 下变频器系统和电机技术手册 ID xx 功能安全 FS 技术手册 ID xx TS 260 安装说明 ID x TS 460 安装说明 ID x TS 444 安装说明 ID x TS 642 安装说明 ID x TS 740 安装说明 ID x TT 160 安装说明 ID xx TT 460 安装说明 ID xx 用户手册 TNC 620 海德汉对话格式编程用户手册循环编程用户手册 DIN/ISO 编程用户手册辅助说明 TNCremo 用户手册 TNCremoPlus 用户手册 PLCdesign 用户手册 CycleDesign 用户手册 IOconfig 用户手册 KinematicsDesign 用户手册 ID xx ID xx ID xx 帮助系统中帮助系统中帮助系统中帮助系统中帮助系统中帮助系统中 其它文档 TNC 620 样本 ID xx 测头样本 ID xx 变频器系统样本 ID xx 电机样本 ID xx 海德汉 DNC 样本 ID xx 用 TeleService 进行远程诊断产品概要 ID xx 测头光盘 ID xx TNC 320 TNC 620 编程站演示版光盘 ID xx HR 550 FS 产品信息 PDF 技术信息 : PDF 高安全性控制技术 技术信息 : 高安全性位置测量系统 技术信息 : 全数字化 PDF PDF 安全参数 对于海德汉产品 ( 例如控制件 编码器或电机 ), 如需特定产品的安全特性 ( 例如失效率 故障防护声明 ), 请与海德汉公司联系 106

107 服务和培训 技术支持 数控系统更换 帮助热线 海德汉为机床制造商提供技术支持服务, 使机床制造商能以最优的方式将 TNC 数控系统应用到机床上, 包括提供现场服务 如果发生故障, 海德汉公司保证快速提供备用的数控系统 ( 在欧洲通常不超过 24 小时 ) 如有任何有关系统连接或故障的问题, 均可致电我们, 我们的服务工程师随时提供服务 : NC 技术支持 service.nc-support@heidenhain.de PLC 编程 service.plc@heidenhain.de NC 编程 service.nc-pgm@heidenhain.de 编码器 / 机床校准 service.ms-support@heidenhain.de APP 编程 service.app@heidenhain.de 如需维修 备件或换货, 请联系服务部 : 服务, 德国全国 service.order@heidenhain.de 客户服务, 国际 service.order@heidenhain.de 机床校准 如有需要, 海德汉公司工程师可校准您机床的几何尺寸, 例如用 KGM 二维编码器 技术培训课程海德汉还为客户提供以下技术培训 : NC 编程 PLC 编程 TNC 优化 TNC 维修 编码器维修 针对特定客户的定制培训 有关培训课程及注册方法,( 在德国 ) 请致电 : 或 mtt@heidenhain.de training.heidenhain.de 107

108 其它海德汉数控系统举例 TNC 640 信息 : TNC 640 样本 铣车复合加工机床和加工中心数控系统 轴数 : 20 个控制环, 其中可配置多达 4 个主轴 使用海德汉变频器系统并优选使用海德汉电机 全数字化 HSCI 接口和 EnDat 接口 TFT 彩色液晶纯平显示器 : 带操作按键的 19" 或 15" 版 多点触摸操作的 19" 版触摸屏 存储介质 : HDR 硬盘 160 GB 或 SSDR 固态硬盘 32 GB 海德汉对话格式和 DIN/ISO 格式编程 全面的铣削和车削加工循环 车削加工的恒线速度 刀尖半径补偿 测头探测循环 自由轮廓编程 (FK) 高速 3-D 加工专用功能 程序段处理速度快 (0.5 ms) MANUALplus 620 信息 : MANUALplus 620 样本 CNC 数控车床和手自一体车床数控系统 适用于卧式和立式车床以及立式镗床和车铣复合加工机床 可控制多达 3 个基本轴 (X,Z 和 Y 轴 ),B 轴, 闭环主轴和副主轴,C1/C2 轴和动力刀 多达 3 个可编程辅助轴 (U,V,W), 用于控制中心架 尾座和副主轴 平行辅助轴位置与基本轴合并显示 结构紧凑 : 一体化的显示器 键盘和主机 推荐使用海德汉变频器系统和电机 全数字化 HSCI 接口和 EnDat 接口 12.1 英寸 TFT 彩色液晶纯平显示器 存储介质 : CFR CF 存储卡 (CFast) 用 smart.turn 编写 DIN 标准的车削 钻削和铣削程序或用循环编程 自动生成 smart.turn 程序的 TURN PLUS 轮廓车削和铣削的 ICP 自由轮廓编程 适用于简易刀座 (Multifix) 刀塔或刀库 108