2023年以前，與重型工具機配套的國產數控系統很少，究其原因，一方面數控系統廠家的技術不成熟，如需要解決訊號長線傳輸、雙軸同步驅動技術，以及與重型工具機配套所需的大功率伺服驅動和電機產品較少，實際應用經驗不足，功能還不夠全面；另外一方面，數控系統在重型工具機整機價值中所佔的比例較低，而且使用者對國產數控系統的可靠性還存有疑慮，重型工具機的數控系統配套幾乎是外國系統一統天下。之一令國人頗為尷尬的局面從2023年開始被華中數控系統打破
一、華中數控系統的特點：
華中數控綜合實驗台由數控裝置、變頻調速主軸及三相非同步電動機、交流伺服單元及交流伺服電動機、步進電動機驅動器及步進電動機、測量裝置、十字工作台組成。
1.數控裝置
hnc-21tf數控裝置內建嵌入式工業pc機，配置7.7」彩色液晶屏和通用工程面板，整合進給軸介面、主軸介面、手持單元介面，內嵌式plc於一體，可選配各種型別的脈衝介面、模擬介面的交流伺服單元或步進電動機驅動器。
2.變頻調速主軸單元
變頻主軸採用西門子micromaster 440系列的se6440-2ud21-5aa0變頻器配三相非同步電機。
3.交流伺服驅動單元
交流伺服和交流伺服電機採用松下minas a系列的msda023a1a伺服單元和m**a022a1c伺服電動機。
4.步進驅動單元
步進驅動器和步進電機採用深圳雷塞m535和57hs13。四相混合式步進電機，步進角為1.8度,靜轉矩1.3nm,額定相電流2.8a
5.輸入與輸出裝置
輸入接線端子板提供npn和pnp兩種型別開關量訊號輸入，輸出繼電器板整合八個單刀單投繼電器和兩個雙刀雙投繼電器。
6.工作台
機械部分採用滾珠絲槓傳動的模組化十字工作台，用於實現目標軌跡和動作。x軸執行裝置採用四相混合式步進電機，步進電機沒有感測器，不需要反饋，用於實現開環控制。y軸執行裝置採用交流伺服電機，交流伺服和交流伺服電機組成乙個速度閉環控制系統。
安裝在交流伺服電機軸上的增量式碼盤充當位置感測器，用於間接測量機械部分的移動距離，構成乙個位置半閉環控制系統；也可用安裝在十字工作台上的光柵尺直接測量機械部分移動位移，構成乙個位置閉環控制系統。
二、急停與超程解除控制線路的工作原理
所有急停按鈕的常閉觸點以串聯方式，連線到系統的急停迴路中。在正常情況下，急停按鈕處於鬆開狀態，其觸點處於常閉狀態。按下急停按鈕後，其觸點斷開，使得系統的急停迴路所控制的中間繼電器ka 斷電，而切斷移動裝置（如進給軸電機/主軸電機/刀庫/架電機等）的動力電源同時連線在plc 輸入端的中間繼電器ka 的一組常開觸點向系統發出急停報警此訊號在開啟急停按鈕時則作為系統的復位訊號
發生超程後系統處於超程報警狀態各進給裝置的動力電源已被切斷為了解除超程使用者應按以下步驟操作
1 按住數控裝置操作面板上的超程解除按鈕使系統復位在解除
超程前不得鬆開超程解除按鈕
2 手動操作工具機的進給軸按正確的方向移動使被壓下的超程限位
開關鬆開此時超程解除按鈕上的指示燈將熄滅
3 鬆開超程解除按鈕
三、華中數控系統引數的分類與功能
按功能和重要性劃分了引數的不同級別，數控裝置設定了三種級別的許可權，允許使用者修改不同級別的引數。通過許可權口令的限制對重要引數進行保護，防止因誤操作而引起故障和事故。檢視引數和備份引數不需要口令。
四華中數控系統的執行與除錯
數控系統執行前的檢查
1. 執行前檢查
（1） 接線檢查
確保所有的電纜連線正確,應特別注意檢查：
繼電器電磁閥的續流二極體的極性；
電機強電電纜的相序；
進給裝置的位置控制電纜位置反饋電纜電機強電電纜應該一一對應。
確認主軸單元接收的模擬電壓指令的型別，檢查接線以免損壞主軸單元速度指令介面。若為0～10v 應使用xs9的out2 （14腳與15 腳）；若為-10v +10v 則應使用xs9的aout1（6 腳與7腳）；
確保所有地線都可靠且正確地連線；
。 （2） 電源檢查
確保電路中各部分電源的電壓正確，極性連線正確。特別是dc24v的極性，確保該部分電源迴路不短路；
確保電路中各部分電源的規格正確；
確保電路中各部分變壓器的規格和進出線方向正確。（3） 裝置檢查
確保系統中的各個電機（主軸電機、進給電機）已經與機械傳動部分脫離並且可靠放置與固定；
確保所有電源開關、特別是伺服動力電源開關已經斷開。
2. 試執行
（1） 通電
系統通電與斷電前，都應先按下急停按鈕，避免伺服動力電源與伺服控制電源同時接通和斷開，而出現電機瞬時跳動；
在執行以下步驟時應確保伺服驅動器的動力電源是斷開的，以防止因數控裝置的引數尚未正確設定而出現誤動作或故障。
1）按下急停按鈕確保系統中所有空氣開關已斷開；
2）合上電櫃主電源空氣開關；
3）接通控制交流24v的空氣開關或熔斷器，檢查ac24v電源是否正常；
4）接通控制直流24v的空氣開關或熔斷器檢查dc24v電源是否正常；
5）檢查裝置用到的其他部分電源是否正常；
6）hn
（2） 引數設定
hnc-21 數控裝置通電後，經自檢進入主控制畫面，進入引數設定選單。請對照現場硬體，檢查系統引數是否正確。設定引數時請參考上一單元的引數設定。c-21 數控裝置通電。
（3） 外部狀態檢查
檢查各進給驅動單元、主軸驅動單元接通控制電源後是否正常；檢查系統所需要的狀態回答訊號是否正常，如進給驅動正常、主軸驅動正常等，為接通伺服動力電源做準備
開關量輸入輸出狀態的顯示
plc位址定義
3. plc程式設計與除錯
（1） plc除錯的內容
運算元控裝置進入輸入輸出開關量顯示狀態,對照工具機電氣原理圖逐個檢查plc 輸入輸出點的連線和邏輯關係是否正確;
檢查工具機超程限位開關是否有效,報警顯示是否正確(各座標軸的正負超程限位開關的乙個常開觸點,已經接入輸入開關量介面)。
（2） plc除錯的過程
檢查操作面板上的各個按鈕，檢驗開關量輸入訊號、系統動作、外部邏輯電路的動作是否正確；
逐個在開關量輸入訊號中人為接入限位訊號，通常為x0.0～x0.7（即i0～i7）檢驗該訊號能否使系統產生急停，並正確顯示報警資訊；
讓各座標軸返回參考點，人為接入參考點回答訊號，檢驗各座標能否完成回參考點動作及回參考點動作是否正確；
正確連線各個座標的限位開關與回參考點訊號，人為控制限位開關與參考點開關，重複上面兩部分內容檢驗開關的有效性；
檢驗各報警開關量輸入訊號輸入時，系統能否正確產生系統報警資訊或使用者在plc 程式中定義的外部報警資訊，並執行相應的動作。
（3） plc除錯的方法
當plc 程式不能按預期的過程執行時通常按下列步驟除錯檢查：
在plc 狀態中觀察所需的輸入開關量或系統變數是否正確輸入，若沒有則檢查外部電路，對於m s t 指令應該編寫一段包含該指令的零件程式，用自動或單段的方式執行該程式，在執行的過程中觀察相應的變數。
在plc 狀態中觀察所需的輸出開關量或系統變數是否正確輸出，若沒有則檢查plc 源程式；
檢查由輸出開關量直接控制的電子開關或繼電器是否動作，若沒有動作則檢查連線；
檢查由繼電器控制的接觸器、電磁閥等開關是否動作，若沒有動作則檢查連線；
檢查執行單元包括電機油路氣路等
五華中數控系統的資料保護
1.華中數控系統資料的備份
2.華中數控系統資料的恢復
注意：華中數控系統引數在更改後一定要重新啟動，修
改的引數才能夠起作用。
《工具機數控系統》試題
一 選擇 每題2分，共20分 1.cims是指 b a 自動化工廠 b 計算機整合製造系統 c 柔性製造系統 d 數控加工中心 2 數控工具機的 回零 操作是指回到 c a 對刀點 b 換刀點 c 工具機的參考點 d程式設計原點 3 編寫程式的最小數值是由 c 決定。a 加工精度 b 滾珠絲槓精度 ...
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