机电一体化系统综合实训报告2

机电一体化系统综合实训机电一体化系统综合实训 一、课程性质、目的和任务一、课程性质、目的和任务 《机电一体化系统综合实训》是数控技术专业（专科）的重要的 综合实践课之一。本课程 4 学分，课内学时为 72。 本实训环节是在课程试验的基础上，以机电一体化系统的硬件连 接、控制原理、控制软件编制、安装调试与操作的综合实训。 通过本环节的实训，能够使学生对机电一体化系统的基本组成， 控制方式、 控制对象的基本特征及工作机理， 有更进一步全面地了解， 并能够综合运用所学的基本知识与技能， 完成对典型机电一体化系统 的组装、连接、调试，实现其基本控制功能。从而培养学生独立分析 问题和解决问题的能力及工程实践的能力。 二、基本要求基本要求 通过本课程的教学，要达到以下基本要求。 1、了解控制对象的基本工作原理，及运动与动作特征； 2、能够根据控制要求，正确地选择控制系统，并掌握其主要技 术性能指标； 3、掌握系统的硬件连接、安装、调试的基本方法，并能进行正 确的操作与维护； 4、掌握典型控制程序的编制方法，实现基本控制功能。 . 一一 实训目的实训目的 1、熟悉 HED—21S 数控系统综合试验台各个组成部件的接口。 2、读懂电气原理图，通过电气原理图独立进行数控系统各部件之间 的连接。 3、了解数控系统的调试运行方法。 二二 实训设备、环境、用具、材料实训设备、环境、用具、材料 数 HED—21S 控系统综合实验台 万用表 工具 三三 实训内容（步骤、方法及数据）实训内容（步骤、方法及数据） 综合技术应用综合技术应用 包括数控装置，由变频器和三相异步电机构成主轴驱动系统，由交 流伺服单元和交流伺服电机构成的进给伺服驱动系统， 由步进电机构 成的进给伺服驱动系统等的数控系统， 可实现主轴驱动系统的速度控 制，进给伺服驱动系统的开环、半闭环、闭环控制。 1．电源部分 ; . 图 1 电源部分接线图 2．继电器与输入/输出开关量 ; . 图 2 继电器部分接线图 图 3 继电板部分接口 ; . 图 4 输入开关量接线图 ; . 图 5 输出开关量接线图 3．数控装置与手摇单元和光栅尺 图 6 手摇单元接线图 ; . 图 7 数控装置与光栅尺连接 4．数控装置与主轴的连接 图 8 数控装置与主轴连接 ; . 5．数控装置与步进驱动单元连接 图 9 数控装置与步进驱动单元的连接 6．数控装置与交流伺服单元的连接 ; . 图 10 数控系统与交流伺服单元的连接 7．数控系统刀架的连接 1.数控系统的连接 ; . （1）电源回路的连接 按前图接线，并用万用表检查电源电压和变压器输出端电压。 （2）数控系统继电器的输入/输出开关量连接 按前图连接继电器和接触器，以及输入/输出开关量。 （3）数控装置和手摇单元的连接 按前图连接手摇单元和光栅尺。 （4）数控装置和变频主轴的连接 连接变频器和主轴电机强电电缆，以及数控装置和变频器信号线。 确保地线可靠。 （5）数控装置和交流伺服器的连接 按前图连接交流伺服电机的强电电缆和码盘信号线，接入伺服单元 电源。地线可靠正确接地。 （6）数控装置和步进电机驱动器的连接 按前图连接步进电机驱动器和步进电机，以及驱动器电源。 （7）数控系统刀架电动机的连接 连接刀架电机。 2、数控系统调试 (1)线路检查。 由强到弱，按线路走向顺序检查以下各项。 ①变压器规格和进出线的方向和顺序。 ②主轴电动机、伺服电动机强电电缆的相序。 ③DC24V 电源极性的连接。 ; . ④步进电动机驱动器(或称步进驱动器)直流电源极性的连接。 ⑤所有地线的连接。 (2)系统调试。 1)通电。 ①按下急停按钮，断开系统中所有空气开关。 ②合上空气开关 QF1。 ③检查变压器 TC1 电压是否正常。 ④合上控制电源 Dc24V 的空气开关 QF4，检查 DC24V 是否正常。HNC 一 21TF 数控装置 通电，检查面板上的指示灯是否点亮， HC5301—8 开关量接线端子 和 HC5301 一 R 继电器板的电源指示灯是否点亮。 ⑤用万用表测量步进驱动器直流电源+V 和 GND 两脚之间电压(应为 DC+35V 左 右 )，合上控制步进驱动器直流电源的空气开关QF3。 ⑥合上空气开关 QF2。 ⑦检查变压器 TC1 的电压是否正常。 ⑧检查设备用到的其他部分电源的电压是否正常。 ⑨通过查看 PLC 状态，检查输入开关量是否和原理图一致。 2)系统功能检查。 ①左旋并拔起操作台右上角的“急停”按钮，使系统复位；系统默 认进人“手动”方式，软件操作界面的工作方式变为“手动”。 ②按住“+X”或“—X”键(指示灯亮)，X 轴应产生正向或负向的连 ; . 续移动。松开“+X”或 “— X”键(指示灯灭)，X 轴即减速运动后 停止。以同样的操作方法使用“+Z”、 “一 Z”键可使 Z 轴产生正向 或负向的连续移动。 ③在手动工作方式下，分别点动 X 轴、Z 轴，使之压限位开关。仔 细观察它们是否能压到 限位开关，若到位后压不到限位开关，应立 即停止点动；若压到限位开关，仔细观察轴是否立即停止运动，软件 操作界面是否出现急停报警， 这时一直按压“超程解除”按键， 使该 轴向相反方向退出超程状态； 然后松开“超程解除”按键， 若显示屏 上运行状态栏“运行正常”取代了“出 错”，表示恢复正常，可以 继续操作。 检查完 X 轴、z 轴正、负限位开关后，以手动方式将工作台移回中 间位置。 ④按一下“回零”键，软件操作界面的工作方式变为“回零”。按 一下“+X”和“+Z”键，检 查 X 轴、Z 轴是否回参考点。回参考点 后，“+X”和“+Z”指示灯应点亮。 ⑤在手动工作方式下，按一下“主轴正转”键(指示灯亮)，主轴电 动机以参数设定的转速 正转，检查主轴电动机是否运转正常；按住 “主轴停止”键，使主轴停止正转。按一下“主轴反 转”键 (指示 灯亮)，主轴电动机以参数设定的转速反转，检查主轴电动机是否运 转正常；按住 “主轴停止”键，使主轴停止反转。 ⑥在手动工作方式下，按一下“刀号选择”键，选择所需的刀号， 再按一下“刀位转换”键，转塔刀架应转动到所选的刀位。 ; . ⑦调入一个演示程序，自动运行程序，观察十字工作台的运行情况。 3)关机。 ①按下控制面板上的“急停”按钮。 ②断开空气开关 QF2、QF3。 ⑧断开空气开关 QF4。 ④断开空气开关 QF1，断开 380V 电源。 电动机转动一圈对应的输出脉冲当10 3．故 量数 件号 制坐 XSl0 输入的开关量部件号 0 60000 1000 ～ ; . 2500 伺服内部参数 [O] 伺服内部参数 [1] 伺服内部参数 [2] 设置为 0 反馈电子齿轮分子 反馈电子齿轮分母 表 12 Y 坐标轴参数的设置 O I 1 参数名 伺服驱动型号 为 45 伺服驱动器部件号 定位允差 最大跟踪误差 伺服内部参数 [0]设置为 0 参数说明 脉冲接口伺服驱动型号代码 参数范围 45 该轴对应的硬件部件号2 O 0 O ; . ③ Z 坐标轴参数的设置。 Z 坐标轴参数的设置如表 13 所示。 表 13 Z 坐标轴参数的设置 参数名 通道使能 X 轴轴号 y 轴轴号 z 轴轴号 移