U3系列控制器安装手册

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1 U3 系列控制器安装手册 基本安装篇 安装使用本控制器前请熟读本手册, 并充分理解其内容 请指定保管人员安全地保存在指定位置以便随时能阅读 上海铼钠克数控科技股份有限公司 SHANGHAI LYNUC CNC TECHNOLOGY INC.

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3 概述 概述 关于本说明书 手册名称铼钠克数控装置 LYNUC-U3 安装手册 文档类型 LYNUC-U3 的安装说明 版本 V2.0 说明书使用 本说明书应在安装过程中使用 本说明书的阅读对象本说明书面向 : 电气工程师 产品技术人员 技术服务人员 产品使用人员 操作前提读者应 : 熟悉安装手册中的相关概念 受过 U3 控制器安装方面的培训参考信息手册版本历史版本发布日期修订说明 V 适用于 U3 系列 参考文档 ( 产品规格书 操作手册 技术参数手册 ) 1

4 目录 目录第一章有关安全使用 安全作业基本事项 有关安装的安全作业事项 人身伤害的预防 产品损坏的预防... 7 第二章产品简介 U3 控制器产品概述 产品特点 产品规格参数 第三章 U3 控制器硬件接口及安装配电 U3 控制器硬件接口概要 U3 硬件接口详细说明 CN1/2/3 接口说明 CN1/2/3 PWM 控制方式接口 CN4/5 接口定义 CN11/12/13 编码器反馈接口定义 CN7/8 LIO 信号接口定义 CN24 输入输出通信接口定义 CN25 手轮接口定义 电源输入接口 控制器运行状态指示 第四章 U3 控制器安装说明 安装前准备 安装所需工具 安装所需外部配件 线缆准备与制作 固定安装

5 目录 U3 控制器外观及安装孔位尺寸 U3 控制器配件安装 地线连接方法 上电前检测 部件外观检查 安装检查 连接检查 电源电压的确认 安装注意事项 第五章控制器常见故障及处理 主机故障诊断 电气控制系统故障 硬件故障 软件故障 附注

6 第一章 - 有关安全使用 第一章有关安全使用 4

7 1.1- 安装作业基本事项 1.1 安全作业基本事项概述本说明书包括保证安装人员安全以及防止控制器损坏的有关安全的注意事项, 并根据他们在安全方面的重要程度, 在正文中以 危险 警告 注意 来描述, 有关的补充说明用 说明 来描述 在使用之前, 必须熟读这些 危险 警告 注意 和 说明 中所叙述的事项 危险 表示若无法避开此危险, 其结果很可能导致重伤或死亡 警告 表示若无法避开此危险, 存在潜在的导致重伤或死亡的危险 注意 表示若违反该注意事项, 可能会损坏设备或缩短其寿命 说明 指出除危险 警告和注意以外的补充说明 5

8 1.2- 安装作业基本事项 1.2 有关安装的安全作业事项概述下面叙述安装方面的安全作业事项 为安全使用本设备, 请仔细阅读并务必遵守下列事项 警告 1 请熟读安装手册并充分理解其内容 手册中记载了有关设备安装 调试的操作方法 进行安装本设备前, 请务必仔细阅读并充分理解手册的内容 请不要用安装手册中未记述的步骤和方法操作设备 2 设备操作人员必须具有相应资格 设备操作人员事先必须接受过有关设备安装和调试的必要训练, 充分掌握安全作业方面的知识, 并且得到用户企业安全方面负责人的许可 企业管理人员要进行安全及操作方面的作业指导 3 请遵守安全注意事项 为安全操作本设备, 请务必遵守安装手册中记录的安全注意事项及警告标记中记录的安全注意事项 若不遵守该注意事项, 可能会导致重大的人身事故 注意 1 与外部设备连接时, 请使用标准线缆 如果不使用标准电缆, 可能会因规格不同而导致误动作 详细情况请向本公司维护负责人员 咨询 6

9 1.3- 人身伤害的预防 1.3 人身伤害的预防概述下面叙述人身安全预防方面的安全作业事项 为保护安装人员的安全, 请仔细阅读并务必遵守下列事项 警告 1 请使用与单元一起提供的连接电缆 模块的相互连接时, 请使用与单元一起提供的连接电缆 选择主电网 AC 动力电缆时, 请使用与单元一起提供的连接电缆 为了避免放电和火灾, 不要超出铼钠克限定面板外的电压范围 2 确保所有接地线正确连接 为了避免漏电, 将所有模块的接地端连接到主接地端 在连接该单元的输入和输出前, 要确保所有的接地连接正确 在给单元加电前, 必须确保它已经接地 并且为了避免漏电, 要确保所有的接地连接正确 3 确保安全的工作环境 不要在潮湿的环境下工作 为了避免漏电, 应在相对湿度低于 90%( 无凝结 ) 和温度低于 58 的环境下工作 为了避免危险, 不要在易爆炸的环境下工作 1.4 产品损坏的预防概述下面叙述预防产品损坏方面的安全作业事项 为保护产品使用的完好性, 请仔细阅读并务必遵守下列事项 7

10 1.4- 产品损坏的预防 警告 1 避免事项请尽量将数控装置远离冷却液 化学物品 冲击物等可能对其引起损坏的物品 请尽量远离电磁干扰源, 如 : - 与该设备共用一条 AC 动力线的大负载 - 便携式发射机 ( 无线电话, 无线发射机 ) - 无线 /TC 发报机附近 - 电弧焊机 - 高压电线 - 等等 避免来自机床的干扰 机床必须与所有产生干扰的因素 ( 继电器绕组, 电流接触器, 电机等 ) 不发生耦合 请不要自行拆装控制器, 否则容易引起接插件老化或损坏 请不要将控制卡的电池拆下, 以免板卡信息丢失, 造成控制器无法正常使用 更换电池时, 请保证在 2 小时以内完成 2 有关电源 对输入和输出使用外部调节的 24V 直流电源 外部电源的零点电压必须连接到机床的主接地点 模拟输入和输出推荐使用屏蔽电缆进行连接, 并将它们的屏蔽连接到相应的插针上 3 有关工作环境 工作环境必须在 0 到 58 之间 存贮温度必须在 -20 到 60 之间 要确保中央单元和周围墙壁之间足够的空间, 参考安装说明 动力开关必须易于接近, 离开地面距离在 0.7 米 (27.5 英寸 ) 到 1.7 米 (5.5 英尺 ) 之间 8

11 第二章 - 产品简介 第二章产品简介 9

12 2.1- 产品概述 2.1 U3 控制器产品概述概述 U3 控制器是上海铼钠克数控科技股份有限公司的一款高精度 高性能 高速度 高光机应用控制器 其机身小巧精致, 功能强大, 支持 PWM 方式控制, 最高 12KHZ 电流回路频率, 保证伺服响应 其结构安全 稳定 可靠, 其机床面板可定制 可选触摸屏 U3 A M-01A 说明 1 产品系列 2 主板或钣金版本 A VG 主板 ; B G2 主板 3 标识应用类型 T M G 车床 铣床 磨床 4 控制卡硬件版本 A 直线电机 PWM 控制 ; R 旋转电机 PFM 控制 10

13 2.2- 产品特点 2.2 产品特点 U3 控制器的产品特点如下表所示 : 表 产品特点 特点 支持直线电机 概述 支持多种型号的直线电机 高速度 高加速度 高精度 高响应 2000 行预读处理能力 高速度 高精度 微小段光顺处理 速度 加速度 加加速度连续光顺 可搭载铼钠克 RTCP 五轴数控系统 高开放性 可搭载铼钠克不同型号的面板 可搭载铼钠克各种功能的数控系统 支持高速大容量 USB 接口设备 通讯 / 网络功能 100M 网络通讯 支持远程诊断 监控和调试 支持 RS232 串口 2.3 产品规格参数 下表所示的 U3 产品规格参数为硬件参数, 详细的软件参数请参考其他说明书 表 产品规格参数 项目 规格 PWM 控制通道 3 伺服轴 脉冲输出通道 : Plus+Dir 或者 AB 方式模拟量输出通道 : 16bits DAC

14 2.3- 产品规格参数 表 产品规格参数 项目 规格 伺服轴 伺服专用 IO 通道 : 伺服报警, 伺服使能等位置监测器增量型 5 5 个增量 接口数 : 绝对型 2 个增量 3 个绝对 专用 I/O(LIO):18/7 点 ; 最大速度 10Khz 机床接口 (I/O 联接 )DI/DO 最大 : 通用 I/O(YIO): 96/96 点 ; 最大速度 5Khz 面板 I/O(YCP):88/32; 最大速度 5Khz 可以连接的手摇脉冲发生器外部网络接口外部串口通信接口外部移动存储卡接口控制调试工具输入电源最大功率控制单元周围温度周围相对湿度震动 HT Mbps 以太网, FTP 服务器连接功能 RS232 标准串口 USB 移动存储器接口 SDI DC12V/DC5V 120W 运行时 :0~58 度不运行时 :-20~60 度正常 : 75%RH( 无露 无霜 ) 短期 ( 一个月内 ): 95%RH 运行时 : 0.5G 不运行时 : 1G 12

15 第三章 U3 控制器硬件接口及安装配电 第三章 U3 控制器硬件接口及安装配电 13

16 3.1-U3 控制器硬件接口概要 3.1 U3 控制器硬件接口概要 U3 控制器外观图各轴接口示意图如下图所示 图 U3 控制器正面各轴接口图 ( 详细请查阅附注 ) 图 U3 控制器侧面接口图 ( 详细请查阅附注 ) 接口详细 表 U3 控制器硬件接口详细 接口 功能 接口 功能 CN1 PWM/PFM 驱动器控制通道 *1 COM1 RS232 串口 1*4 CN2 PWM/ PFM 驱动器控制通道 COM2 RS232 串口 2 14

17 3.1-U3 控制器硬件接口概要 CN3 PWM/ PFM 驱动器控制通道 USB USB 设备接口 CN4 PFM/DAC 驱动器控制通道 LAN CN5 PFM /DAC 驱动器控制通道 *2 VGA EtherCat 网络接口, 可远程调试和检视 * VGA 显示接口, 一般连接面板显示屏 CN11 CN1 光栅尺反馈 /CN1 PFM 控制第二反馈 PS/2 键盘接口 CN12 CN2 光栅尺反馈 /CN2 PFM 控制第二反馈 CN20 MODBUS 扩展口 CN13 CN3 光栅尺反馈 /CN3 PFM 控制第二反馈 CN28 控制轴卡固件烧录口 CN7 CN1/2/3 马达 Home,Limit+/-,USR,Brake*3 CN29 DC24V 电源接口 CN8 CN24 CN25 CN4/5 马达 Home,Limit+/-,USR,Brake IO 输入输出接口,YSLINK 协议 手轮输入接口 说明 1 PWM 驱动器该驱动器控制线性马达, 该种控制方式输出电流指令, 同时需要反馈驱动器电流 PFM 驱动器该驱动器控制通用旋转马达, 例如 YASKAWA SIGMA5,PANASONICA5 等, 脉冲指令 2 DAC 驱动器指具有模拟量 ( 速度环 ) 控制方式的马达, 例如 YASKAWA SIGMA5 等 3Home 为零点信号 ; Limit+/- 为正负限位信号 ; USR 为用户可定义高速输入, 常用于量刀信号 ; BRAKE 为刹车输出 ; 这些 IO 铼钠克定义为专用 IO, 为点对点硬件连线, 用户也可以用于其它用途 4 LAN 接口可以被用作 EtherCAT 通讯接口, 当被用作 EtherCAT 通讯时,EtherNet 网络功能就自动被关闭了 15

18 3.2-U3D 硬件接口详细说明 3.2 U3 硬件接口详细说明 CN1/2/3 接口说明概述 本章所讲的 CN1 CN2 CN3 及 CN11 CN12 CN13 接口都为直线电机控制时的 PWM 输出方式接口定义, 连接 U3A 或 U3B 的直线电机及光栅尺 如果是使用 U3B 连旋转电机进行 PFM 控制, 请查看附录中的 PFM 控制线缆参考图, 里面有接口的详细定义 具体情况不明时请向本公司调试或维护负责人员咨询 CN1/2/3 PWM 控制方式接口 格式 接口引脚定义 图 CN1/2/3 接口示意图 表 CN1/2/3 接口引脚定义 PIN SIGN PIN SIGN 1 ADC_CLK+ 26 ADC_DAA+ 2 ADC_CLK- 27 ADC_DAA- 3 ADC_STB+ 28 ADC_DAB+ 4 ADC_STB- 29 ADC_DAB- 5 0V 30 0V 6 0V 31 0V 7 PWMATOP+ 32 PWMABOT+ 8 PWMATOP- 33 PWMABOT- 9 PWMBTOP+ 34 PWMBBOT+ 10 PWMBTOP- 35 PWMBBOT- 11 PWMCTOP+ 36 PWMCBOT+ 16

19 3.2-U3D 硬件接口详细说明 12 PWMCTOP- 37 PWMCBOT- 13 0V 38 0V 14 0V 39 0V 15 AENA+ 40 FLT+ 16 AENA- 41 FLT- 17 RST+ 42 OC+ 18 RST- 43 OC- 19 OV+ 44 OH+ 20 OV- 45 OH- 21 LV+ 46 ENABLE 22 LV- 47 ALARM_RESET FAULT 24 0V 49 0V 25 EGND 50 24V 说明 1. 铼钠克控制器在使用 PWM 控制时, 线缆由铼钠克提供, 故这里忽略 PWM 引脚电路图 2. CN1/CN2/CN3 为 PWM 输出方式伺服接口, 通常对应伺服驱动器的电流控制方式 注意 引脚 25,46,47,48,50 是为 MR 系列控制备用, 用作 PWM 控制时不得使用, 请留空 CN4/5 接口定义概述 U3 的 CN4/5 用于控制 PFM/DAC( 伺服驱动器的位置 / 速度控制 ) 伺服驱动器的速度 力矩 或者位置控制方式 U3 的 CN4/5 可用于控制模拟量的变频器 / 脉冲量控制的变频器 U3 的 CN4/5 的指令和反馈都在同一个接口内 格式 17

20 3.2-U3D 硬件接口详细说明 图 U3CN4/5 接口示意图 接口引脚定义 表 CN4 接口定义 PIN SIGN 注明 PIN SIGN 注明 1 0V 11 C4 C 相 2 0V 12 C4/ C 相 / 3 5V 13 PULSE4 脉冲 4 FAULT4 报警 14 PULSE4/ 脉冲 / 5 ENABLE4 使能 15 SIGN4 信号 6 ALARM_RESET4 复位 16 SIGN4/ 信号 / 7 A4 A 相 17 24V 24V + 8 A4/ A 相 / 18 EGND 24V 0 9 B4 B 相 19 DAC4 模拟量 10 B4/ B 相 / 20 AGND 模拟地 表 CN5 接口定义 PIN SIGN 注明 PIN SIGN 注明 1 0V 11 C5 C 相 2 0V 12 C5/ C 相 / 3 5V 13 PULSE5 脉冲 4 FAULT4 报警 14 PULSE5/ 脉冲 / 5 ENABLE4 使能 15 SIGN5 信号 6 ALARM_RESET4 复位 16 SIGN5/ 信号 / 7 A5 A 相 17 24V 24V + 8 A5/ A 相 / 18 EGND 24V 0 9 B5 B 相 19 DAC5 模拟量 10 B5/ B 相 / 20 AGND 模拟地 说明 当使用 CN4/5 的模拟量信号控制驱动器或者主轴时, 模拟量可能会受到干扰而存在波动, 此时可以把模拟量的 AGND 和屏蔽短接, 减小模拟量干扰的影响 18

21 3.2-U3D 硬件接口详细说明 CN11/12/13 编码器反馈接口定义 格式 图 U3CN11/12/13 接口示意图 码器接口引脚定义 表 U3CN11/12/13 接口引脚定义 PIN SIGN 说明 PIN SIGN 说明 1 0V 11 C 2 0V 12 C/ 编码器 3 5V 13 U 4 5V 14 U/ 5 0V 15 V 6 VBAT 电池 16 V/ 编相位 7 A DAT+ 17 W 8 A/ DAT- 18 W/ 9 B B/ CN7/8 LIO 信号接口定义 概述 这里的 LIO 信号接口主要指 CN7 和 CN 图 CN7/CN8 端口示意图 1. CN7 对应第 伺服轴的专用 IO, 各个引脚定义如下 : 19

22 3.2-U3D 硬件接口详细说明 表 CN7 接口定义 脚号简称功能描述电路原理说明 1 PEL1 CH1 正限位 2 ORG1 CH1 原点 3 MEL1 CH1 负限位 4 USR1 CH1 自定义输入 7 IN_COM1 CH1 输入公共端 10 PEL2 CH2 正限位 11 ORG2 CH2 原点 12 MEL2 CH2 负限位 13 USR2 CH2 自定义输入 16 IN_COM2 CH2 输入公共端 19 PEL3 CH3 正限位 20 ORG3 CH3 原点 21 MEL3 CH3 负限位 22 USR3 CH3 自定义输入 25 IN_COM3 CH3 输入公共端 5 BRK1 CH1 刹车输出 14 BRK2 CH2 刹车输出 23 BRK3 CH3 刹车输出 6 BRKCOM1 CH1 刹车 COM 15 BRKCOM2 CH2 刹车 COM 24 BRKCOM3 CH3 刹车 COM 9,18 COM 24V 地外接输入 17,26 +24V +24V 外接输入 3.3k PEL*,MEL*,ORG*,USER* IN_COM* 最大速率支持 10KHZ 注意 : USR1,USR2,USR3 与其它输入信号共用公共端, 都为双向输入 BRKCOM* BRK* 常开触点输出 (30VDC,1.0A) 24V 电源供给各轴伺服控制接口 20

23 3.2-U3D 硬件接口详细说明 2. CN8 对应第 4.5 伺服轴的专用 IO, 它与 CN7 的差别是, 它的 USR4,USR5 作为输出使 用, 各个引脚定义如下 : 表 CN8 接口定义 脚号 简称 功能描述 电路原理说明 1 PEL4 CH4 正限位 2 ORG4 CH4 原点 3 MEL4 CH4 负限位 7 IN_COM4 CH4 输入公共端 10 PEL5 CH5 正限位 11 ORG5 CH5 原点 12 MEL5 CH5 负限 16 IN_COM5 CH5 输入公共端 k PEL4,MEL4,ORG4 IN_COM4 最大速率支持 10KHZ 4 USR4 CH4 自定义输出 3 14 USR4,5, USR_OCO 13 USR5 CH5 自定义输出 5 BRK4 CH4 刹车输出 14 BRK5 CH5 刹车输出 BRKCOM4 CH4 刹车 COM 注意 : USR4 公共端为 IN_COM4 USR5 公共端为 IN_COM5 如果要使用 USR4,USR5 必须将 IN_COM4 IN_COM5 接 0V 其它输入点的公共端也为 0V BRKCOM4,BRKCOM5 BRK4,BRK5 15 BRKCOM5 CH5 刹车 COM 常开触点输出 (30VDC,1.0A) 9,8 COM 24V 地外接输入 24V 电源供给各轴伺服控制接口 17,26 +24V +24V 外接输入 21

24 3.2-U3D 硬件接口详细说明 CN24 输入输出通信接口定义 概述 这里的输入输出通信接口参照图 3-1-1, 以下为 CN24 的端口示意图 图 CN24 端口示意图 定义如下 : 表 PIN 通用 I/O 接口定义 引脚简称功能描述电路原理说明 1 0V 5V 数字地 3 CLK_CP+ YCP 时钟 10 CLK_CP- 4 SDO_CP+ YCP 数据输出 11 SDO_CP- 5 CS_CP+ YCP 片选 12 CP_CP- 7 SDO_IO+ YIO 数据输出 14 SDO_IO- 8 CLK_IO+ YIO 时钟 15 CLK_IO- 6 SDI_IO+ YIO 数据输入 13 SDI_IO- 5V 差分输出,SDCLK 输出频率为 450KHZ 330 IN+ 2 SDI_CP+ 9 SDI_CP- YCP 数据输入 OUT+ 1 OUT- DS34C87 IN CN25 手轮接口定义 概述 这里的手轮接口参照图 3-1-1, 以下为 CN25 的端口示意图 定义如下 : 22

25 3.2-U3D 硬件接口详细说明 表 手轮接口定义 引脚简称功能描述电路原理说明 1 X 2 Y 3 Z 轴选 V 3 3.3k 4 MPG_4 5 X1 11 X10 倍率 12 X EGND 24V 0V 6 5V 5V 电源输出 15 0V 7 EA+ 8 EA TLP281-4 X,Y,Z,MPG_4,MPG_5 X1,X10,X100 X,Y,Z, MPG_4, X1, X10,X100 为 24V 输入信号, 外部手轮端为共地提供给手轮 5V 电源 9 EB+ 脉冲信号 (AB 330 EA+,EB+ 相方式 ) 输入 EA-,EB- 10 EB- 标准差分或 TTL 电平输入, 最大输入频率为 10KHz 13 LAMP 指示灯输出由 NC 系统控制, 打开或关闭输出 24V 电压 注意 24V 接地通常接到手脉轴选与倍率的公共端 3.3 电源输入接口 此处参考 U3 硬件接口图 图 电源输入接口图 说明 23

26 3.3- 电源输入接口 各个引脚定义如下 表 电源输入接口说明 引脚简称功能描述说明 1 5V 5V 电源正 2 0V 5V 电源负 3 0V 12V 电源负 4 12V 12V 电源正 5V 电源输出 12 电源输出 注意 U3 控制器仅需要外部同时提供 12V 和 5V 电源, 且必须同时提供该两路电源 外接 12V 和 5V 电源时只有按上图的唯一正确接法, 其它接法都会造成控制器或电源永久损坏! 推荐的型号是 : 明纬 D120-A 3.4 控制器运行状态指示 概述 控制卡 LED 灯交替显示 2 个 16 位数字和一个小数点 ( 如下图所示 ) 图 运行状态指示灯说明 16 位数据包含了 4 个 2 进制位, 分别表示前四轴伺服报警及伺服使能状态 小数点的闪烁指示的是控制卡正常工作, 闪烁的速度与伺服周期有关 同时小数点的亮灭又指示数字部分的不同信息, 当小数点亮时, 数字部分指示的是各轴伺服报警状态, 小数点灭时, 数字部分指示的是各轴伺服使能状态 各位含义如下 ( 假设 LED 在 8 与 7 之间闪 烁 ): 24

27 3.5- 控制器运行指示灯 图 图 注意 以上图为例, 如果 LED 显示在 8. 与 7 数字之间显示, 说明此时第 1,2, 3 轴伺服正常, 且伺服使能, 而第 4 号轴伺服处于报警状态, 且伺服断开 状态 25

28 第四章 - 控制器安装说明 第四章 U3 控制器安装说明 26

29 4.1- 安装前准备 4.1 安装前准备 安装所需工具 一字螺丝刀 (M2) 十字螺丝刀 (M5) 内六角扳手 套筒扳手 万用表等 安装所需外部配件 DC 12V/5V 电源 线缆准备与制作 如果没有采购选配线缆, 请参考附录要求制做线缆 4.2 固定安装 U3 控制器外观及安装孔位尺寸 安装尺寸如下图所示 : 27

30 4.2- 固定安装 268 图 平装尺寸 图 侧装尺寸 ( 不建议 ) 注意 请在控制器右侧及下端预留足够空间用于接线 ; 控制器尽量远离伺服放大器, 变频器等大功率或者发热较多的电气单元 为了提高控制器的散热性能, 请确保两侧的空气通畅 ; 且散热气流能迅速到达排气扇 因为控制器尺寸较大, 重量较重, 一般不建议侧面安装, 若一定要侧面安装, 需要加装安装支架, 控制器通过平装的方式固定在 28

31 4.3- 地线连接方法 安装支架上, 再将安装支架侧面安装 U3 控制器配件安装 安装详情请参考相关说明书 表 配件安装参考表 安装项目 参考资料 面板安装 面板使用说明书 PRIO 安装 PRIO 使用说明书 4.3 地线连接方法 概述 各个模块固定好以后, 请将它们的接地端子连接到机床安全地中 4.4 上电前检测 概述 在维修数控机床时, 为了保证机床安全 可靠的运行, 不论故障是 否与以下检查有关, 通常情况下都应首先对数控系统做常规的检查 与测试 检测项目 部件外观检查 安装检查 连接电源 电源电压的确认 29

32 4.4- 上电前检查 部件外观检查数控装置与伺服驱动的外观检查应包括以下几个方面 检查 MDI/CRT 单元 机床操作面板等单元的元器件外观有无破损, 检查控制单元 伺服驱动器 电源单元 I/O 等单元是否安装牢固, 模块是否有松动 脱落现象 检查各连接电缆是否有破损 绝缘损坏或插接不良等 安装检查 检查项目 : 检查控制单元 伺服驱动器 电源单元 I/O 单元等单元是否安装牢固, 模块是否有松动 脱落现象 检查面板上 机床上的操作元器件是否安装牢固 检查连接电缆线是否按照要求布置 固定 电缆插头是否已经可靠稳定 检查各 I/O 连接端子的接线是否有松动, 安装是否牢固等 连接检查检查项目 : 检查系统 驱动的电源连接是否正确 检查 CNC 伺服驱动器 I/O 单元的接地线是否连接正确, 线径是否足够大 连接位置是否合理, 保护地是否为单点接地 检查信号与电缆是否已经可靠 请确认 U3 控制器到 YCP 面板的线缆接线和 YCP 面板到 PRIO 板的 线缆接线是否正确 请确认控制器到驱动器接线是否正确 请确认伺服马达到伺服马达驱动器的接线是否正确 请确认所有 IO 的接线是否正确,IO 电平的极性是否正确 30

33 4.5- 安装注意事项 请确认所有接地信号线都有正确充分接地 电源电压的确认 检查项目 : 请测量 12V/5V 输入端电阻, 确认是否有短路现象 请确认是否有 DC12V/5V 电源正常输入 4.5 安装注意事项 1) 控制板卡供电电源线 : 由于 5V 电流较大, 容易引起线上压降, 要求线径不小于 2 平方, 长度 50cm 以内 2) 所有差分形式的信号线, 每组必须使用双绞线, 线缆必须有可靠 屏蔽层 3) 机床强电走线尽量避开信号线和弱电电源线, 禁止信号线, 弱电 电源与强电近距离并行走线 31

34 第五章 - 控制器常见故障及处理 第五章控制器常见故障及处理 32

35 5.1- 主机故障诊断 5.1 主机故障诊断概述数控机床的主机通常指组成数控机床的机械 润滑 冷却 排屑 液压 气动与防护等部分, 主机常见的故障主要有 : 1 因机械部位安装 调试 操作使用不当等原因引起的机械传动故障 2 因导轨主轴等运动部件的干涉, 摩擦过大等原因引起的故障 3 因机械零件的损坏 联结不良等原因引起的故障等 故障主要表现 传动噪声大 加工精度差 运行阻力大 机械部件动作不运行 机械部件损坏等 故障发生常见原因 润滑不良 液压 气动系统的管理堵塞和密封不良, 是主机发生故障的常见原因 主机故障处理 数控机床的定期维护 保养 控制和根除 三漏 现象发生是减少主机部分故障的重要措施 5.2 电气控制系统故障概述电气控制系统故障从使用的元器件类型上 根据通常习惯, 电气控制系统故障通常分为两大类 弱电 故障 强电 故障 说明 1 弱电 部分是指控制系统中以电子元器件 集成电路为主的控制部分 数控机床的弱电部分包括 CNC PLC MDI/CRT 以及伺服驱动单元 输入输出单元等 弱电 故障又有硬件故障与软件故障之分 33

36 5.2 电气控制系统故障 2 强电 部分是指控制系统中的主回路或高压 大功率回路中的继电器 接触 器 开关 熔断器 电源变压器 电动机 电磁铁 行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路 这部分的故障虽然维修 诊断较为方便, 但由于它处于高压 大电流工作状态, 发生故障的几率要高于 弱电 部分. 必须引起维修人员的足够的重视 硬件故障概述硬件故障是指上述各部分 (CNC PLC MDI/CRT 以及伺服驱动单元 输入输出单元 ) 的集成电路芯片 分立电子元件 接插件以及外部连接组件等发生的故障 表 常见硬件故障及处理 故障诊断 故障分类 / 原因 故障处理 显示器的 12V 电源未供, 或供电端子脱开 黑屏显示 无法启动 a) 仅显示器黑屏, 控制器实际已经工作 b) 控制器未启动, 没有 VGA 输出 VGA 线缆未连接或未锁紧导致松脱显示器被人为关闭, 仔细检查显示器背后的 LED 灯, 红色表示关闭 ; 绿色表示开启 ; 如果显示红色, 请按下旁边的开关, 开启显示器控制器的 12V/5V 电源可能未供, 电压可能偏低电源功率偏低, 未使用推荐型号的开关电源, 请保证 120W 的功率线上压降较大,5V 电压偏低, 建议使用 2 平方的线径, 线长保证 50cm 以内 ; 还可以通过开关电源上的调整旋钮, 调节开关电源的 5V 输出电压, 调整到系统获电电压不低于 4.9V 工作中发生自动重启 12V/5V 开关电源功率不够, 可能使用的功率 型号不正确 同一个开关电源, 给控制器以外的其它设备有供电, 造成供电 不稳定 端子未锁紧, 线头或端子有接触不良, 甚至脱落 发生系统死机 a) 未进入屏保, 出现请检查控制器的 LED 灯小数点是否闪烁 若停止闪烁, 一般 34

37 5.2 电气控制系统故障 显示界面, 但显示 内容不刷新 为控制器故障 请先检查安装方式, 是否安装面不平导致控制器的受力不均 请解决安装不平的问题, 可以为固定螺丝追加橡胶垫圈, 避免 钣金变形 检查控制器的 LED 灯小数点是否闪烁 ; 若停止闪烁, 则是控 b) 进入屏保, 界面 保持黑屏, 不响应 制器故障, 否则请查找显示器部分的问题 控制器故障, 请先检查安装方式, 是否安装面不平导致控制器 的受力不均 请解决安装不平的问题, 可以为固定螺丝追加橡 安川 松下等通用型驱动器无法使能 RUN 面板无法操作频发 等错误, 偶尔有死机情况发生手轮不能选轴选 倍率, 无法操作 a)cn7/8 的 24V 未供 b) 其它电气原因无响应 a) 控制器的安装面不平整, 导致控制器钣金变形, 影响内部的 PCI 正常接触 a) 连接到 CN25 的手轮 b) 连接面板背后的手轮 胶垫圈, 避免钣金变形 检查控制器的 CN7/8 端口有没有供入 24V 电压 如果没有, 需要追加 如果确认已经提供了 24V 电压, 那么可能是驱动器到控制器的线缆问题, 或者驱动器的参数设定问题首先请确认面板的 CNC 灯变灭, 或一直不亮, 说明是与控制器的 CN24 的连接线缆断开如果线缆无异常, 再检查面板背后的 LED 灯是否闪烁, 如果不闪烁, 可能该 LED 所在的 YCP 板卡损坏, 需维修 需要调整安装方式, 或者在固定螺丝下面垫橡胶垫圈, 避免钣金变形检查 CN7/8 的 24V 是否已供检查面板的通讯线是否已连接, 面板是否也同样不能操作 可以先排查面板问题 USB 不能识 USB 线缆长度过 别, 无法拷贝 文件 长, 或使用了品质 不好的线缆 请使用标准的 USB 线缆, 一般不超过 5 米 35

38 5.2 电气控制系统故障 显示不正确 USB 线缆松脱, 未插紧显示黑屏显示颜色不正显示颜色不正显示区域不正 可以通过对 USB 线缆进行捆扎紧固, 避免松脱查看显示器的 12V 电源是否已供 ; 开关是否打开 ;VGA 线缆是否插紧检查 VGA 线缆是否插紧 ; 是否有针脚歪斜甚至断掉检查 VGA 线缆是否插紧 ; 是否有针脚歪斜甚至断掉在显示器背后的开关做操作, 进行自动调整 软件故障 概述软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗 数据丢失等故障, 常见的有加工程序出错 系统程序和参数的改变或丢失 计算机运算出错等 表 常见软件故障及处理故障诊断故障分类 / 原因故障处理 启动过程中, 启动失败 a)gacc 启动失败 b)ui 启动失败 可能是 PCI 插槽出现故障, 请确认控制器上的 LED 灯的小数点是否有闪烁 ; 如果不闪烁, 需要返修 系统操作画面很卡, 负载高 a) 系统伺服周期设置过小 U3A 最大只允许到 6KHz;U3B 可以设 12KHz; U3D 最大可以到 9KHz;U5 可以设 12KHz; 检查系统参数 最大相位频率控制 (#40900), U3A 最小只能设置到 3300;U3D 可以到 2200; 如果是 U5, 可以设置到 1660 a) 网线问题查看网线是否插紧 网络无法访问, FTP 无法访问 b) 网络 IP 未设置 设置的网段 掩码不符合网络的要求 检查控制器的配置 - 网络画面, 设置 IP 地址, 设置正确的网段掩码等 36

39 5.2 电气控制系统故障 c)ftp 服务器上的对应 端口未开放, 无法访问 检查 FTP 服务器的网络服务设定, 开启 FTP 服务需要的 端口 :21 d) FTP 服务器配置不正 确, 或密码错误 请先进入 FTP 配置, 进行诊断测试 37

40 5.2 电气控制系统故障 附注 附件 1-U3 外观尺寸图 ( 增加两侧支架 ) 38

41 附注 上海铼钠克数控科技股份有限公司 地址 : 中国上海市徐汇区平福路 279 号邮编 : 网址 : 电话 : 传真 :

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