MAZAK小巨人 VTC电气培训

第一节：数控机床基础知识介绍 一：数控机床介绍：

1：数控机床的分类：

① 按工艺用途分：

A：一般用途数控机床：这类机床和传统通用的机床种类一样，加工性能也基

本相通，有车、铣、钻、磨等。

B：数控加工中心：一般指带有刀库和自动换刀装置的数控机床，又

称镗铣加工中心。

C：多坐标数控机床：三轴以上的数控机床

② 按伺服控制方式分：

A：开环控制数控机床：对于被控制量，机床没有检测反馈装置，数控发出的

指令的流程是单方向的。 加工精度不高，稳定性差，价格便宜。 机床移动部件 输入指令 控制 步进 装置 电机 B：闭环控制数控机床：对于被控制量，机床带有检测反馈装置，在加工中时

刻检测机床的实际移动距离及工作位置，使之与数控系统所发出的指令相复合。数控发出的指令的流程是双方向的。

加工精度高，调试、维修复杂，价格昂贵

机床移动部件 输入指令 位置环 速度环 伺服 A 控制 控制 电机 ＋ － － 速度反馈 位置反馈 A：电机端检测装置 C：半闭环控制数控机床：对于被控制量，机床带有检测反馈装置。

但检测反馈装置不是对机床的实际移动距离及工作位置进行检测，而是通过与伺服电机有联系的测量元件，如测速发电机、编码器等简接检测伺服电机的转角，从而推算出机床实际的移动距离。

加工精度、价格满足大多数场合的需要，调试、

维修比闭环简单。

机床移动部件 输入指令 位置环 速度环 伺服 A B 控制 控制 电机 ＋ － － 速度反馈 位置反馈

A：电机端检测装置 B：丝杠端检测装置 ③ 按功能分：

A：简易型数控机床：一般指开环控制、步进电机驱动的数控机床。 国外已淘汰。

B：经济型数控机床：一般指功能简化的数控机床 C：全功能数控机床：

3：数控机床控制部分的组成：

① 数控装置：数控装置是数控机床的中枢部分，一般由输入装置、存储器、控制器、

运算器和输出装置等组成。该装置可以接受指令信号，将其识别、存

储、计算，并输出相应的指令脉冲以驱动伺服系统，进而控制机床动

作。（CNC）

② PLC：可编程控制器。一般由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置等组成。该装置可以接受来自机床和CNC的开关信号和部分数据，将其识别、处理，并输出相应的控制信号或数据至CNC或机床，以控制机床动作。主要用于逻辑信号的采样、处理、控制。

③ 伺服系统：将来自CNC的控制信号转换为机床移动部件的移动。一般由伺服

驱动系统和伺服电动机组成。

常见的伺服系统有：电液伺服马达、步进电机、 直流伺服电机、交流伺服电机 ④ 机床外围控制系统：液压系统、冷却系统、排屑系统、换刀系统等

二：MAZATROL 0 CNC和PLC之间的关系及相关信号：

PLC信号流程图

CNC PLC CNC内部数据 PLC程序 DDB 高速处理 程序段 Y信号 CNC输入信号 CNC输出信号 X信号 机床 / 机床操作面板 X信号 PLC与CNC、机床之间的 输入/输出信号 ( X、Y ) 主程序段 Y信号 用于主程序 X/Y信号 2：相关信号简介： PLC与机床之间的输入/输出信号 ( X、Y ) 用于高速处理程序 PLC内部继电器、寄存器等 ( M、F、L、…) PLC常用信号列表

信号名 X Y M G L T 信号编号 X0～X4BF (1216点) Y0～X53F (1344点) M0～M5119 (5120点) G0～ G3071(3072点) L0～L127 (128点) T0～T15 (16点) T16～T95 (80点) T96～T103 (8点) Q0～Q39 (40点) Q C B D R P K H Q40～Q135 (96点) Q136～Q151 (16点) C0～C23 (24点) B0～B103 (104点) D0～D1023 (1024点) R0～R8191 (8192点) P0～P255 (256点) 说明 PLC的输入信号 PLC的输出信号 PLC 内部中间继电器 PLC 内部中间继电器 PLC 内部中间继电器 10msec定时器 100msec定时器 100msec积分定时器 10msec固定定时器 100msec固定定时器 100msec固定积分定时器 计数器 固定计数器 数据寄存器 文件寄存器 程序编号 十进制常数 十六进制常数 备注 * * * *

机床 PLC信号（X） ON的条件：输入电压：DC18V以上 输入电流：9mA以上 保持时间：40mS以上

机床 PLC信号（X） OFF的条件：输入电压：DC4V以下 输入电流：2mA以下 保持时间：40mS以上

PLC 机床信号（Y） 的工作条件：额定电压：DC24V 输出电流：最大60mA

第二节：MAZATROL 0数控系统介绍

一：MAZATROL 0数控系统简介：

⑴ MAZATROL 0数控系统为MAZAK公司与三菱公司合作开发 ⑵ MAZATROL 0数控系统在三菱数控系统里的编号为M635，属

于三菱600序列的数控系统，由三菱公司在98年底最新推出，是世界上第一种CNC和PC相融合的数控系统： ⑶ MAZATROL 0数控系统的特点：

具有CNC和PC的一切特点：网络化、智能化、信息化 网络化、信息化：实现网络在线管理、监控 提高机床生产效率

实现方便、快捷、准确的在线服务 程序存储空间大大扩展（约1.48G大

约相当于6000 ～ 10000台一般数控机床的程序存储空间的总和）。

强大的数据处理功能：位CPU

大幅度减小了圆弧插补误差，提高

了系统的加工精度

智能化：人机对话式编程

提供加工向导功能，减少试加工，提高加工效率

提高各种程序检验方法，可以对加工程序进行有

效、直观的验证

提供进给速度自适宜功能，有效保护机床、刀具。

二：MAZATROL 0M/T CNC 简介： 1：CNC 外观、结构：

电源板 IC卡、远程I/O单元接口板

主CPU板

人－机接口板 PCMCIA卡接口板

电池的说明：

作用：在机床断电的情况下，用于维持参数、程序的存储。

工作寿命： 5 ～ 7 年 工作电压： 3.6伏

报警电压：低于2.8伏时

更换方法：断电情况下，30分钟之内更换完毕

三：三菱伺服系统的简介：

1：VTC/QT系列使用的伺服系统的特点简介： ⑴ 伺服放大器的特点说明： 交流数字伺服

伺服型号的说明：电源模块：MDS-C1-CV-150 主轴模块：MDS-C1-SPH-110

X轴模块：MDS-C1-V1-10 （20） Y/Z轴模块：MDS-C1-V2-1010 国内常用的三菱伺服为MDS-A/B系列，我们为MDS-C系列 MDS-C系列伺服的特点：平滑高增益 ⑵ 伺服电机的特点说明：

国内常用的三菱伺服电机为HA系列，我们为HC系列 伺服电机型号说明：X轴：HC103S-SZ Y轴：HC103S-SZ Z轴：HC103BS-SZ 主轴：SJ-11A

编码器：增量式编码器、OSE105S2 1000000脉冲/转

HC系列伺服电机的特点：交流伺服电机

体积小

发热量小 反应灵敏

检测精度高（编码器一百万脉冲） 主轴电机的特点：交流主轴伺服电机

输出功率为三档：5.5/7.5/11

电机拐点转速1500转，拐点以下为恒扭距

区，拐点以上为恒功率区。

2：伺服系统的组成：

Y/Z轴伺服模块 X轴伺服模块 主轴伺服模块 电源模块

（1）伺服报警七段显示器的显示说明：

X/Y/Z/主轴的编号依次为1、2、3、4轴

X/Y/Z/4/主轴的编号依次为1、2、3、4、5轴（带第4轴时） 电源模块准备好时的显示：d（循环显示） X轴模块准备好时的显示：d1（循环显示）

Y/Z轴模块准备好时的显示：d2→d3（循环显示） 4轴模块准备好时的显示：d4或C4（循环显示）

主轴模块准备好时的显示：d4或C4（循环显示，无第4轴时） 主轴模块准备好时的显示：d5或C5（循环显示，有第4轴时） X轴模块报警时的显示：F1→XX（循环显示） 报警号

Y/Z轴模块报警时的显示：F2→XX→F3→XX（循环显示） 4轴模块报警时的显示：F4→XX（循环显示）

主轴模块报警时的显示：F4→XX（循环显示，无第4轴时） 主轴模块报警时的显示：F5→XX（循环显示，有第4轴时）

例：Y轴产生46号报警，X/Z轴及主轴正常时的显示 F1→E7（警急停止） F2→46→F3→E7 F4→E7

（2）断路器、热继电器跳闸的判断及复位方法的说明： 断路器正常时：绿色的ON 断路器跳闸时：红色的OFF

复位方法：开关搬回原位，显示绿色的ON

热继电器正常时：右下角可以看到一个绿色的点 热继电器跳闸时：右下角看不到一个绿色的点

复位方法：按下左下角蓝色的按键，右下角绿色的

点恢复原位

三：电气相关显示画面的说明（DESKTOP ON - CALL）： 1： 诊断画面的说明 ⑴ 报警显示画面：

同时显示多个报警的报警号、详细内容等

每个报警应包括三部分内容：报警号、报警内容、提示信息

⑵ 诊断监控画面：

显示PLC I/O点及PLC内部继电器、数据寄存器的工作状态 I/O点的编号说明：以16进制编码

X为外部→PLC的输入信号 Y为PLC→外部的输出信号 PLC 参数的更改方法说明：

四：其他事项的说明：

1：电气系统工作环境要求：

⑴ 电源电压：3φAC380V 波动范围 +10％～ －15％ 频率 50HZ+_1HZ

⑵ 环境温度：5℃～40℃ ⑶ 环境湿度：90％以下

⑷ 空气条件：无过多金属性导体颗粒，酸性、腐蚀性气体存在 ⑸ 避免直接的光照、远离热源，以免局部升温。

⑹ 远离扰的设备（大型电动机、焊接机、高频淬火设备等） ⑺ 不要使机床有异常震动 ⑻ 电源容量≥28KVA

⑼ 引入电源线为三相四线制（地线），单根线截面积10平方毫米以上。 ⑽ 外围电源保护开关的额定脱扣电流40A以上，采用动力电源保护型 ⑾ 必须良好接地。最好每台机床单独接地，或每台机床连接至公共地。

接地电阻≤100欧姆。

⑿ 必须提供稳定的气源（0.5MP ～ 0.9MP） ⒀ 重新接入电源后，必须确定电源的电压和相序 2：报警的说明：

⑴ 报警的分类：

一般的数控机床报警可分为以下四种：

NC报警：由于NC的软、硬件故障所造成的报警

伺服报警：由于主轴伺服/主轴伺服电机、进给伺服/进给伺服电机、 电源模块等的软、硬件故障及其之间的连接故障或参数

设定所造成的报警

机床报警：由机床制作厂家根据机床自身的特点和需要，所编制的

报警

编程/设定报警：由于编程错误、操作错误、数据设定错误或数据设

定不全所造成的报警（即由于客户自身原因造成的报警）。

⑵ 报警的分色显示：

红色报警：机床最严重的报警。大致的范围包括：NC报警、伺服报

警、和一部分机床报警

黑色报警：机床中仅次于红色的报警。大致的范围包括：剩余的机

床报警 （200 ～ 399 → F0 ～ F199）

蓝色报警：机床最轻微的报警。大致的范围包括：编程/设定报警。 一般情况下蓝色的报警均是由于客户自身的原因所造

成。