0902013352苏俊野毕业设计说明书.doc

毕业设计说明书 课题名称： FANUC 0id系统变频主轴设计与调试 学生姓名 苏俊野 学 号 0902013352 二级学院（系） 电气电子工程学院 专 业 机电一体化 班 级 机电 0933 指导教师 黄文广 起讫时间：　2012 年　2 月　12 日～　2012 年　4 月　8 日 FANUC 0id系统变频主轴设计与调试 摘 要 数字控制和模拟量控制是数控系统配置的两种机床主轴控制方式。由于经济型机床对主轴的功率要求不高，可采用变频器实现模拟量控制。矢量控制、V/F控制，直接转矩控制是变频器控制数控机床主轴的主要方式。在以节能为目的，控制精度及动态响应要求不高的场合，使用变频器V/F控制是经济型数控机床的首选方式。本章结合松下(PANASONIC)VF0变频器在AUNUC 0id系统实训数控车床中的应用介绍调速基本原理、PLC程序的设计。数控机床主轴电机及配套变频器的应用以及使用时数控系统和变频器的基本参数设置。 关键字：主轴；模拟量控制；变频器；V/F控制； 目 录 摘要 I 目录 II 第1章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 FANUC 0id数控系统简介 1 1.3 数控机床的系统配置 1 1.4 该数控机床的特点 2 1.5 本课题研究的意义 2 第2章 变频主轴基本工作原理 3 2.1 变频调速基本原理 3 2.2 FANUC主轴的定位 4 2.3 变频器工作原理 8 第3章 松下VF0/400变频器的功能、连接与调试 10 3.1 松下变频器简介 10 3.2 变频器的面板及操作说明 10 3.3 端子接线操作说明 11 3.4 工作模式接线及端子说明 13 3.5 变频器参数 14 3.6 变频器主要故障及维修 14 第4章 基于变频器的主轴控制方案 18 4.1 主轴电气控制电路 18 4.2 模拟主轴的连接图 20 4.3 基于变频器V/F控制的曲线计算 20 第5章 变频功能设定与参数设置 22 5.1 操作面板各部分的功能 22 5.2 停止状态下的功能设定 23 5.3 运行过程中的功能设定 24 第6章 系统PMC编程 25 6.1 可编程控制器（PLC） 24 6.2 FANUC数控系统PMC功能的妙用 24 6.3 PMC地址 26 6.4 主轴功能的处理 27 6.5 主轴地址分配 29 第7章 主轴调试与故障分析 30 7.1主轴速度调试 30 7.2 主轴通用变频器常见报警及故障处理 30 7.3 软件故障 35 第8章 结论 36 参考文献 37 致 谢 39 附 录 40 附 录1 PMC程序 40  第1章 绪论 1.1引言 随着现代机械制造业水平的发展，数控机床普及率日益提高。数控车床是数控机床的主要品种之一，他在数控机床中占有非常重要的位置，一直受到世界各国的普遍重视，并得到了迅速的发展。主轴是车床构成中的一个重要的部分，气功率消耗约占机床总功率70%~80%，其性能直接影响到机床的加工效率、加工材料范围。加工质量等。数控系统需要控制主轴的转速、转矩、位置等。通常中高档机床使用变频器矢量控制主轴，具有控制精度高、低速时转矩大、动态响应好的特点。但在主轴功率不大、对控制进度和动态响应要求不是很高的情况下，数字主轴就显得成本太高。这时可采用数控系统的模拟主轴控制，用普通的交流变频器以V/F方式控制交流变频电机来实现对主轴控制，由于其优越的性价比得到广泛应用。 1.2 FANUC 0id数控系统简介 该系统源自于FANUC目前在国际市场上销售的高端CNC 30i/31i/32i系列，性能上比0i-C系列提高了许多，包括：硬件上采用了更高速的CPU，提高了CNC的处理速度；标配了以太网；控制软件根据用户的需要增加了一些控制与操作功能，特别是一些适于模具加工和汽车制造行业应用的功能，如：纳米插补、存储卡上程序编辑、PMC的功能块等。该系统是高性价比、高可靠性、高集成度的小型化系统。link控制、伺服控制、主轴控制、内存卡I/F、LED显示等。I/O模块包括电源、I/O接口、通信接口、MDI控制、显示控制、手摇脉冲发生器控制和高速串行总线等。 1.3 数控系统的发展及机床的特点 （一）数控系统的发展 随着微电子技术和计算机技术的飞速发展。数控系统