1、 PA8000NT CNC 调试手册 1第一章 调试人员参考 概述此手册供开放式架构数控系统 PA8000NT CNC的调试人员参考使用，调试人员在调试机床之前请仔细阅读本手册。手册中将介绍如何安装系统以及利用系统中自带的机床参数调试工具 MP Tool对机床进行调试，同时以松下伺服为例简单介绍数控系统 PA8000NT CNC与伺服的连线 。为了使手册更加通俗易懂，手册中不包括可选功能的介绍，用户可向机床制造商索取专门的介绍资料。希望调试人员能通过对本手册的阅读更快地熟练安装调试 PA8000NT CNC 数 控 系 统 。PA8000NT CNC 调试手册 2第二章 系统的安装2.1 结构
2、本手册以 PA8000NT CNC一体化工作站为例，配置不同时视具体情况而定。机械尺寸（单位：mm ）：350 1802752754822.2 相关接线端口：此处各接线端口标识位置仅供 PA8000NT用户参考，并不针对 PA ENGINE数控卡用户。接线端口由以下几部分组成：1) X1 电源插座 2) X2 接地端3) X3 外接键盘端口 5 芯4) X5 串行接口 COM1 9 芯 (雌)5) X6 串行接口 COM2 25 芯(雄)6) X7 并行接口 LPT1 25 芯(雌)7) X9 轴 1-4连接器 用于接收位置反馈信号和输出模拟量的 50芯连接器(雌)8) X10 轴 5-8连接
3、器9)X13 SUPER BUS 用于实现 CNC与 PLC的通信 50 芯(雌)基本连接如图 2.1 示,注意一定不要将 X9、X10 与 X13接反，否则将导致数控系统损坏。PA8000NT CNC 调试手册 3图 2.1连接器的各引脚的具体定义见附录。 2.3 安装及注意事项1. 安装场所1)安装 PA 8000 NT NC数控系统的电柜内的温度应控制在 1045范围内。2)若安装场所附近有振动源，请采用能避免受其影响的安装结构。3)尽量避免安装在高温有粉尘、油烟和和腐蚀性气体的场所，湿度应控制在 10%80%(无凝露)。2. 通风 为了保证系统散热良好必须安装风扇，且机器的左边要留出
4、80毫米，右边 30毫米，上面要留出 180毫米。电柜的进风口应有防尘措施，防止尘埃及导电颗粒进入电柜内，如果环境恶劣，建议定期进行清理。3. 抗干扰措施PA8000NT CNC 调试手册 41) 对于易产生干扰的器件(接触器、继电器线圈、离合器、电磁阀和电动机等)必须采取抗干扰措施。直流继电器线圈-在线圈两端并联二极管交流继电器、接触器线圈-采用 RC吸收电路，且 RC应尽量靠近线圈交流电动机-在相与相之间连接 RC2) 接地正确接地在电气装置中是很重要的。其目的是；A 保护操作者的安全B使系统不受干扰。这些干扰可能是机床本身以及附近其它电气设备产生的。因此，必须采用一点接地，即在整台机床设
5、备中确定一个接地点，然后把各个部件(如电动机 驱动器、数控系统等)的接地单独放线全部连接到此接地点。并且所用的接地导线应足够粗(2.5mm 2)，保证各部件之间处在相等的地电位。数控系统与伺服之间采用双端屏蔽。第三章 调试及参数3.1一般注意事项1) 不要在 CNC带电时，随意从 CNC上插拔接口插头。2) CNC只能用 220V交流供电。3) 反馈编码器的电源必须直接上电，否则 CNC将给出断线报警信息。4) PLC与 CNC连接之前应检查 24V直流电源是否正常工作。3.2机床参数修改界面在此 CNC数控系统中，设置栏允许用户进行机床参数设置、PLC 设置等各种设置 ，用户可设置密码避免操
6、作人员对机床参数和 PLC进行不必要的修改。如图 3.1PA8000NT CNC 调试手册 5图 3.1在设置栏下选择 F2 机床参数，再选 F1 机床参数表后进入编辑画面，如图所示。机床参数改好之后存盘，再激活警停状态，接着在设置栏下选择 F2 机床参数中 F2 载入使机床参数生效。机床参数修改界面如图 3.2PA8000NT CNC 调试手册 6图 3.23.3 机床参数机床参数调整时必须首先确定控制线路已经按要求接好，特别是极性和接地且警停按钮以及限位开关等已正常工作，以保证机床调整时的安全。假如所有的接口信号都有效时(由于驱动的关闭使“驱动使能”信号无效 )，可按下 Ctrl-C使屏幕
7、上的警停信号复位。机床参数是对机床的详细说明，(如轴号、轴类型、编码器数据等)它有两种类型：WORD(w)REAL(R) WORD 类型的数据就是一个字(16 位)或者说两个字节，也可被细分为 4 个 “Nibble”(4位)。 左边的两个 Nibble 属于高字节，右边的两个 Nibble 属于低字节，每个 Nibble 可转换成十六进制数。PA8000NT CNC 调试手册 7例：二进制值: 1011十六进制值: B“Real”类型的数据与“Word”类型的数据相似，只是了考虑符号的问题 (正号可省略)。3.3.1 坐标轴参数 (Axis Control)此类参数的调整是调试的基础，必须弄
8、清其含义。MachToInternalIncr此参数用来设置编码器的分辨率和计数方向，决定了接收的脉冲数相对应的移动距离。数控接收编码器反馈回来的脉冲信号，这些脉冲信号乘以 MachToInternalIncr 就得到了所谓的”内部增量” ，它是所有内部计算的基础。计算方法:编码器分辨率 (直线轴或旋转轴)可由下式计算，结果代表了编码器分辨率的绝对值，它以”增量 /脉冲” 为单位，这里的增量是数控的分辨率，由 CharacterTabAppl 参数决定。计数方向由符号决定，轴运动方向必须与数控所显示符号一致，否则改变此参数的符号。注意：改变此参数的符号的同时，必须改变 GainSpeedFac
9、tor 的符号。直线轴( 编码器在电机上)p:丝杆导程( 以 mm 为单位)I: 减速比PA8000NT CNC 调试手册 8n:电机转一圈编码器脉冲数 k: 轴位置显示小数点后的位数，即数控分辨率的高低旋转轴:字母的含义同上。例：有一直线轴其滚珠丝杆导程为 10mm，电机转一圈旋转编码器的脉冲数为1250，轴显示小数点后的位数为 3(um 精度)通过测试可将 2 或-2 输入 MachToInternalIncr 中。例：一旋转轴，1/1000精度，i=0.5，编码器转一圈的脉冲数为 5000通过测试可将 9 或-9 输入 MachToInternalIncr 中轴的运动方向和精度可通过手动
10、来检验，如果数控显示的符号与轴的运动方向不相符，可通过改变 MachToInternalIncr 项的符号。符号改变之后，最好再次测试轴运动方向是否正确。GainSpeedFactor决定 KV 因子 (位置环增益)。KV 因子定义进给速度与跟随误差(滞后)之间的关系，它表明了轴的硬度。GainSpeedFactor 值越小，KV 因子值越大，轴越硬，轴的跟随误差越小，轴的跟随特性越好。计算方法：KV 因子=进给速度(m/min)/滞后误差(mm)PA8000NT CNC 调试手册 9每根轴希望的 KV 因子所对应的最大跟随误差可以根据下面的公式计算，计算结果输入到 GainSpeedFact
11、or 中GainSpeedFactor=快速进给速度(m/min) * 1.25 * 10decimal place/KV 因子GainSpeedFactor=(content AxisSpeedMax) *1.25/KV 因子例：快速进给速度第 1、2 根轴=15m/min第 3 根轴=10m/min第 4 根旋转轴=25rev/minKV 因子为 1.5第 1、2 根轴:GainSpeedFactor=15m/min.*103 *1.25/1.5=12 500第 3 根轴:GainSpeedFactor=10m/min.*103 *1.25/1.5=8333.3333第 4 根旋转轴 :G
12、ainSpeedFactor=25rev /min. * 360 *1.25/1.5=12 500注意：模拟量输出信号的极性由 GainSpeedFactor 的符号决定。为了保持插补路径的精度，同时参与插补的轴必须有相同的 KV 因子。改变方向时需同时修改 GainSpeedFactor 与 MachToInternalIncr 的符号PA8000NT CNC 调试手册 10SaxisfeedAppl 决定手动方式下轴的运动速度。运用此参数可以设置在手动方式下每根轴的进给速度，此速度对应于倍率开关位于 100%位置。单位：增量/ms计算方法：直线轴=m/s * 10decimal place
13、旋转轴=rev/s * 0.360 * 10decimal placedecimal place 指数控轴位置显示小数点后的位数，若不做特别说明均以 3 作为特例。例：希望的手动进给速度为 10m/minSaxisfeedAppl=10 * 103/60=166.66701AxisSpeedMax设定允许的轴的最大运动速度单位：1000 增量/min计算方法：直线轴=m/min * 10decimal place旋转轴=rev/min * 0.360 * 10decimal place例：直线轴最大行程速度 12m/min那么 AxisSpeedMax =12，000 旋转轴最大速度为 8re
14、v/min那么 AxisSpeedMax =2880 G00SpeedAppl设定最大的轴行程速度，它是以速度最慢的那根轴作计算单位 ：m/min * 10decimal place计算方法：2 轴系统PA8000NT CNC 调试手册 11G00SpeedAppl=content AxisSpeedMax * 1.414超过 2 轴系统G00SpeedAppl= content AxisSpeedMax * 1.732content AxisSpeedMax 为直线轴最大进给速度中最小者例：最快进给速度第 1、2 根轴 =15m/min第 3 根轴 =10m/min第 4 根旋转轴=25re
15、v/min那么 G00SpeedAppl=10 000*1.732=17 320AxisSlopeTime单位：ms加减速时间，此参数指定从静止加速到轴最大进给速度所用的时间。AxisSlopeSpeedAppl 单位：1000 增量/分钟指定加减速功能的临界速度假如 目标速度 AxisSlopeSpeedAppl,那么将不使用加减速功能；假如 目标速度 AxisSlopeSpeedAppl,将从零开始加速。缺省值：1SoftwareLimitMinus单位：增量意义：轴的软负限位(相对于机床零点)缺省值： -1 5000 000SoftwareLimitPlus单位：增量PA8000NT C
16、NC 调试手册 12意义：轴的软正限位(相对于机床零点)缺省值 + 1 5000 000GainBreakLimit 单位：内部增量每根轴发生 KV 因子降落的临界值，利用此参数决定位置环增益是否下降。例如GainBreakLimit=5000,就是说当跟随误差5000 内部增量时，KV 因子将发生降落，也就是说减小位置环增益。缺省值： 10000.GainBreakFactorKV 降落之后的 KV 因子与 KV 降落之前的 KV 因子之间的转换关系。例如GainBreakFactor = 0.8，就是说发生 KV 降落时 KV 因子降低 20%。FaktInchMetric 英寸转换成内部
17、增量(米制)的转换因子缺省值： 直线轴 2.54 旋转轴 1.00 DriftAppl DriftAppl = 0:自动零漂补偿未启动。 DriftAppl 0: 反向间隙补偿功能启动BacklashValue 单位：增量此参数代表反向间隙补偿值，.总是以正方向补偿。注意：PA8000NT CNC 调试手册 14当 BacklashAppl becomes 0，那么对应的主轴最低转速监控功能启用。但主轴停止不受此参数的影响，也就是说在主轴停止或复位的情况下，主轴模拟量输出通道的输出电压为 0V。SpindleSlopeTime 单位: ms主轴从静止加速到最大主轴转速的延迟时间。Spindle
18、SlopeTime indicates the run-up time of each spindle from 0 to the maximum spindle speed in ms. If SpindleSlopeTime is even 0, the spindle speed output result without a ramp.SpindleReversalAppl 主轴模拟量输出的极性(在数控输出 M03，主轴正转的情况下)。bit n=0M03 输出时第 n 根主轴的模拟量电压输出为正bit n=1M03 输出时第 n 根主轴的模拟量电压输出为负SpindleSpeedEr
19、ror 若此参数的第 1 位被置 1，那么当超过最大圆周速度时，不停止对程序段的处理。bit =0:当超过最大圆周速度时，停止对程序段的处理。bit=1:PA8000NT CNC 调试手册 23当超过最大圆周速度时，不是停止对程序段的处理，而是在输出信号的同时将圆周速度限制在最大圆周速度之内。SpindleOverrideAppl 决定主轴倍率开关是否起作用。如果对应的位置 1，那么主轴倍率开关和 G63 对主轴的速度没有影响。例:第 3 根主轴的速度不受倍率开关的影响SpindleOverrideAppl = 4HM19Appl 主轴定位的 M 代码。要实现主轴定位功能必须是带反馈的主轴系统
20、，且 M19Appl 0。M19Appl = 0:禁止主轴定位功能。M19Appl 0: 参数值代表激活主轴定位功能的 M 代码缺升值: 19 (13 Hex)SpindleM19Offset 单位: 增量主轴定位偏移量。此参数值与编程值相加得到实际的定位值。例:主轴分辨率 = 4000 增量 = 360 SpindleM19Offset = 1000 增量假如用 M19 激活主轴定位功能，编程值为 S0，那么主轴将定位在 90的位置。SpindleDegreeFactor 编程位置与内部增量之间的换算因子若希望编程为 S=360(360)时对应主轴旋转一圈，那么转换因子为 1；若希望编程为
21、S=360(360)时对应主轴旋转 1/2 圈，那么转换因子为 2。SpindleG93Appl 指定激活恒圆周速度的 G 代码。一般情况下采用 标准值 G93。SpindleG96G93Appl 如果希望 SpindleG96G93Appl 对应的位所代表的主轴在复位(CONTROL RESET)之PA8000NT CNC 调试手册 24后，就激活 G93(恒圆周速度切割 )或者 G96(恒线速度切割)，也就是说复位之后主轴工作在 G93 或 G96 的状态而不是工作在恒角速度状态。复位之后激活的 G 代码(G93,G96,G97 等)是通过 GcodeAppl 来设置的。例:复位之后第 1
22、、3 根主工作在 G93 状态SpindleG96G93Appl = 5HSpindleInpositionDiff 它决定主轴旋转时 CNC-PLC 接口 ONSPINDLE 中 ONMOVE 的状态。 ONMOVE 为主轴转速到达信号。它决定了 ONMOVE 被置 1 时，允许的主轴转速范围。例:SpindleInpositionDiff = 100N300 M03 S2000那么主轴转速在 1900 和 2100 之间时， 相应 ONMOVE 的位被置 1SpindleInpositionPerCent 它决定主轴旋转时 CNC-PLC 接口 ONSPINDLE 中 ONSTAND 的状
23、态。ONSTAND 为 主轴停止信号。它以 SpindleInpositionDiff 的百分比的形式决定 ONSTAND 被置 1 时，允许的主轴转速范围。例: SpindleInpositionPerCent = 5 SpindleInpositionDiff = 100那么主轴转速在+/- 5 圈/分钟范围内时， ONSTAND 被置 1，也就是说系统给出了主轴停止的信号。4.2.6 同步轴有关参数(GantryAxis)GantryAxisLetter 同步轴不是通过 CharacterApplTab 来设置，而是通过 GantryAxisLetter 设置。以 ASCII 码的形式指
24、定一个字母代表同步轴，最多可以设 4 根同步轴。若指定 w 轴为同步轴，那么 GantryAxisLetter=57H。同时在驱动轴设置中设置 w 轴。GantryCommandAxis PA8000NT CNC 调试手册 25指定同步轴的引导轴。如果设第 1 根轴为引导轴， GantryCommandAxis=0如果设第 2 根轴为引导轴， GantryCommandAxis=1依次类推。GantryLagDiff 单位:增量设定引导轴与同步轴之间的最大跟随误差。譬如轴歪斜导致偏差超过 GantryLagDiff 的设置值时，系统报警。 3.3.7 NC 地址分配有关参数(NCAddress
25、Format)NCAddressFormat 参数组包含了 26 个不同的参数 CharacterApplTab，每个参数指定对应字母的格式与分配。此参数指定轴的总的显示位数、显示顺序、BCD 码索引、数控精度以及轴的类型。共有 6 组参数值第 1 个参数值 :定义轴的最大的显示与输入位数(米制)。If MSB (bit 7) = 0, 允许显示与输入符号If MSB (bit 7) = 1,不允许显示与输入符号缺省值:88H第 2 个参数值 :与第 1 个参数值类似，只不过用英制表示。 缺省值:88H第 3 个参数值 : 定义数控显示和输入数控的数值小数点后的位数(米制)，也就是数控的精度(
26、最小设定单位)。若最高有效位(bit 7) =0数控精度用来显示和输入。若最高有效位(bit 7) =1PA8000NT CNC 调试手册 26数控精度仅用来显示。第 4 个参数值 :与第 3 个参数类似，只不过用英制表示。第 5 个参数:定义轴的显示顺序或 BCD 码索引。轴的编号:若参数值= 0FFFFH 不分配轴编号或 BCD 码索引=0 分配轴编号为第 1 根轴=1 分配轴编号为第 2 根轴=1FH 分配轴编号为第 32 根轴BCD 分配:若参数值= 8000H 指定为第 1 个 BCD 码= 8001H 指定为第 2 个 BCD 码= 8002H 指定为第 3 个 BCD 码 = 8
27、000H 指定为第 4 个 BCD 码第 6 个参数值 :定义轴的功能。Bit 1 - 8 平行轴的引导轴索引Bit 9 11 定义旋转轴类型or 100H 定义为普通的旋转轴or 200H 定义为以最短路径旋转的旋转轴or 300H 定义为可无限旋转的旋转轴or 400H 定义为可复位的旋转轴Bit 13 = 1 定义为位置轴(=1000H)Bit 14 = 1 定义为轴向轴(=2000H)PA8000NT CNC 调试手册 27Bit 15 = 1 定义为径向轴(=4000H)Bit 16 = 1 定义为平行轴(=8000H)附录1.回原点顺序图示a.移动到原点限位开关速度=RefVelo
28、city1Appl 中的设置值方向=在 RefDirectionAppl 中设置b.离开原点限位开关c.再次接近原点限位开关速度= RefVelocityAppl 中的设置值d.寻找 z 脉冲速度= RefVelocityAppl 中的设置值方向=由 RefVelocityAppl 的符号决定e.移动 RefPositionDistance 指定的距离，然后设置参考点坐标 PA8000NT CNC 调试手册 28参考点位置坐标可不设为 0，可以根据实际需要任意设定，坐标值参数写到 RefPositionValue 中。2数控连接器 X9 脚号说明脚号 名称 说明1 READYS CNC 准备好
29、继电器的常开触点34 READYMS CNC 准备好继电器的常开触点18 READYO CNC 准备好继电器的常闭触点2 READYMO CNC 准备好继电器的常闭触点35 RMS GND RMS 地 (for test only!)19 +5V RMS +5V RMS (for test only!)3 AGND 模拟地36 AGND 模拟地20 +12V +12V 输出电压 (for test only!)4 -12V -12V 输出电压 (for test only!)37 0V 第 1 根轴 0V21 +/-10V 第 1 根轴 模拟量输出5 0V 第 2 根轴 0V38 +/-10V
30、 第 2 根轴 模拟量输出22 0V 第 3 根轴 0V6 +/-10V 第 3 根轴 模拟量输出39 0V 第 4 根轴 0V23 +/-10V 第 4 根轴 模拟量输出7 A1 第 1 根轴 A 相脉冲反馈信号40 A1/ 第 1 根轴 A/相脉冲反馈信号 (反相)24 B1 第 1 根轴 B 相脉冲反馈信号8 B1/ 第 1 根轴 B/相脉冲反馈信号(反相)PA8000NT CNC 调试手册 2941 R1 第 1 根轴 Z 相脉冲反馈信号25 R1/ 第 1 根轴 Z/相脉冲反馈信号(反相)9 M1-4 Digital probe input 轴 1-442 M/1-4 Digital
31、 probe input 轴 1-4(反相)26 A2 第 2 根轴 A 相脉冲反馈信号10 A2/ 第 2 根轴 A/相脉冲反馈信号(反相)43 B2 第 2 根轴 B 相脉冲反馈信号27 B2/ 第 2 根轴 B/相脉冲反馈信号(反相)11 R2 第 2 根轴 Z 相脉冲反馈信号44 R2/ 第 2 根轴 Z/相脉冲反馈信号(反相)12 not use45 A3 第 3 根轴 A 相脉冲反馈信号29 A3/ 第 3 根轴 A/相脉冲反馈信号(反相)13 B3 第 3 根轴 B 相脉冲反馈信号46 B3/ 第 3 根轴 B/相脉冲反馈信号(反相)30 R3 第 3 根轴 Z 相脉冲反馈信号1
32、4 R3/ 第 3 根轴 Z/相脉冲反馈信号(反相)47 not use31 not use15 A4 第 4 根轴 A 相脉冲反馈信号48 A4/ 第 4 根轴 A/相脉冲反馈信号(反相)32 B4 第 4 根轴 B 相脉冲反馈信号16 B4/ 第 4 根轴 B/相脉冲反馈信号(反相)49 R4 第 4 根轴 Z 相脉冲反馈信号33 R4/ 第 4 根轴 Z/相脉冲反馈信号(反相)17 not use50 not usePA8000NT CNC 调试手册 303.PA 数控系统与松下伺服 (A 系列)连线图 数控系统(X9) 松下伺服 CN I/F 接口 脚号 脚号 37 0V-1 15 G
33、ND21 +/-10V-1 14 SPR/TRQR7 OA1+ 21 OA+40 OA1- 22 OA-24 OB1+ 48 OB+8 OB1- 49 OB-41 OC1+ 23 OC+25 OC1- 24 OC-25 GND5 0V-2 15 GND38 +/-10V-2 14 SPR/TRQR26 OA2+ 21 OA+10 OA2- 22 OA-43 OB2+ 48 OB+27 OB2- 49 OB-11 OC2+ 23 OC+44 OC2- 24 OC-25 GND22 0V-3 15 GND6 +/-10V-3 14 SPR/TRQR45 OA3+ 21 OA+29 OA3- 22 OA-13 OB3+ 48 OB+46 OB3- 49 OB-30 OC3+ 23 OC+14 OC3- 24 OC-25 GND39 0V-4 15 GND23 +/-10V-4 14 SPR/TRQR15 OA4+ 21 OA+48 OA4- 22 OA-32 OB4+ 48 OB+16 OB4- 49 OB-49 OC4+ 23 OC+33 OC4- 24 OC-3 AGND 25 GND
