广播电视大学
机电一体化实训报告
课题：PLC应用技术
分校：安徽电大蚌埠机械教学点专业：数控技术（机电方向）（专科）
班级：09秋(10春)姓名：学号：指导教师：
20__年6月
数控系统的连接及调试
一、实验目的
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、实训设备
数HED—21S控系统综合实验台
三、相关知识
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。
四、实训内容及骤
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“+_”或“—_”键(指示灯亮)，_轴应产生正向或负向的连续移动。松开“+_”或“—_”键(指示灯灭)，_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_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_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“+_”和“+Z”键，检查_轴、Z轴是否回参考点。回参考点后，“+_”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。
表12Y坐标轴参数的设置
③Z坐标轴参数的设置。Z坐标轴参数的设置如表13所示。
表13Z坐标轴参数的设置
④通道参数的设置。
标准设置选“0通道”，其余通道不用，参数设置如表14所示。
表14通道参数的设置
(4)数控系统参数的调整。1)与主轴相关的参数的调整。
①确认主轴D／A相关参数的设置(在“硬件配置参数”选项和“PMC系统参数”选项中)的正确性。
②检查主轴变频驱动器的参数是否正确。
③用主轴速度控制指令(S指令)改变主轴速度，检查主轴速度的变化是否正确。
④调整设置主轴变频驱动器的参数，使其处于最佳工作状态。
2)使用步进电动机时有关参数的调整。
①确认步进驱动单元接收脉冲信号的类型与HNC-21TF所发脉冲类型的设置是否一致；
②确认步进电动机拍数(伺服内部参数P[O])的正确性；
③在手动或手摇状态下，使电动机慢速转动。然后，使电动机快速转动。若电动机转动时，有异常声音或堵转现象，应适当增加快移加减速时间常数、快移加速度时间常数、加工加减速时间常数，加工加速度时间常数。
3)使用脉冲接口伺服驱动单元时有关参数的调整。
①确认脉冲接口式伺服单元接收脉冲信号的类型与HNC-21TF所发脉冲类型的设置是否一致，参阅参考文献中硬件配置参数设置说明；
②确认坐标轴参数设置中的电动机每转脉冲数的正确性。该参数应为伺服电动机或伺服驱动装置反馈到HNC-2lTF数控装置的每转脉冲数；
③确认电动机转动时反馈值与数控装置的指令值的变化趋势是否一致。控制电动机转动一小段距离，根据指令值和反馈值的变化，修改伺服内部参数P[1]或伺服内部参数P[2]的符号，直至指令值和反馈值的变化趋势一致。
④控制电动机转动一小段距离(如0.1mm)，观察坐标轴的指令值与反馈值是否相同。如果不同，应调整伺服单元内部的指令倍频数(通常有指令倍频分子和指令倍频分母两个参数)。直到HNC—21TF数控装置屏幕上显示的指令值与反馈值相同。
⑤使调试的坐标轴运行10mm或10mm的整数倍的指令值，观察电动机是否每10Mmm运行一周，如果不是，应该同时调整轴参数中的伺服内部参数[1]、伺服内部参数[2]和伺服单元内部的指令倍频数参数。
例如(在完成上述步骤①～④后)：已知数控装置给出mm的指令，要求电动机运行一周，应如何调整
原伺服内部参数[1]：原伺服内部参数[2]=l：2。
原伺服单元内部的指令倍频数参数等于2。
调整后新的相关参数为：伺服内部参数[1]／伺服内部参数[2]的值减小为原来的10/，即1/2_10/=5/。
伺服单元内部的指令倍频数参数增加为原来的/10倍，即2/1_
/10=/5。
通过以上步骤①～⑤参数调整，使得坐标轴的指令值与反馈值相同，并且HNC—21TF数控装置每发出坐标轴运动l0mm的指令，伺服电动机运转一周。
此后，连接工作台时为适应丝杠螺距、传动比的变化，还需要调整轴参数中的外部脉冲当量分子(μm)和外部脉冲当量分母这两个参数。
五、实训总结
遵循国家、省教委的有关文件精神，以综合素质培养为基础，以能力培养为主线。围绕对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排，力求整体优化，培养实用的职业技术人才。（1）关于“机电一体化”内涵的认识。机电一体化技术从学科角度来看，它是集机械技术、微电子技术、计算机技术、电气技术、信息技术的有机统一体，而不是机械技术、电气技术的简单组合体；从机电一体化技术的成果或最终体现来看，它则是在计算机控制下由机械本体、电、气、液压以及光电器件组成的产品或设备，是一个自动化的工作系统。（2）。机电一体化专业应培养德、智、体、美、劳全面发展，热爱祖国，热爱本职岗位，具有不断追求新知识、实事求是、思考、勇于创新、踏实苦干的精神，掌握基本文化科学知识和机电一体化专业必需的基本理论、基本技能，对现代机电一体化产品结构调整有较强适应能力的应用型高级技术人员、技艺型操作维护人员。
运用多媒体进行直观教学。课程中的原理图、梯形图、程序及电路图较多，利用Authorware、Powerpiont制作成多媒体课件，集文字、图片、动画和声音于一体，不仅仅大大减少了老师课堂上画图的时间，而且我们兴趣倍加，容易理解，提高了教学效率，增大了课堂教学的信息量。（2）联系生活，启发我们思维。课堂教学重在理论联系实际，运用生活中的实例，既有助于我们对理论知识的掌握，又有益于提高我们的兴趣和对实际问题的思考能力。如在讲解三相异步电机的变频调速时，结合变频空调原理和特点，来分析变频空调与普通空调之间的区别，从而阐述变频调速的优点，我们增加了生活知识和学习的趣味性。（3）与时俱进，激发我们的求知欲。教师应该与时俱进，了解课程的技术动态，并把它传授给我们，只有这样才能激发我们的求知欲，真正的把课教好。如在介绍直流电机中，运用高速磁悬浮列车的例子给我们进行了讲解，从而大大提高了我们的兴趣、8
求知欲和学习的动力。
机电专业教学中必须坚持“面向现代，面向世界，面向未来”的发展方针，从实际出发，确定教学改革思路，深入改革课程体系、教学方法和教学内容，使专业人才培养与未来社会发展需要相适应。1.培养我们的综合应用能力、实际动手能力、工程设计和创新能力，我们能根据一般的设计要求和动作流程完成整个控制系统的设计。2.提高教学质量，培养了我们的学习兴趣。3.在实验和设计中增强了我们的团队合作精神。从一个目的、两个原则的教改思想出发，抓好课程理论、实践、考核的每一个教学环节，不仅充分发挥了我们的开拓创新精神，而且充分调动教师教学和教改的积极性，在教与学两个积极性的推动下，教学质量得以大幅度提高，使高校为社会主义现代化建设培养出更多优秀的人才。
